内容中心网络中缓存协同放置技术研究

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zifeng20060819
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着WWW(world wide web)、对等网络(peer to peer,P2P)这类以“内容/信息共享”为明显特征的网络应用的快速发展,“内容”在互联网中扮演着越来越重要的角色,以TCP/IP为核心的互联网结构的局限性逐渐暴露出来。为了应对互联网数据流量和用户数量的迅猛增长带来的挑战,拟从根本上解决IP网络诸多问题的未来网络研究成为一个研究热点,如DONA(Data Oriented Network Architecture)、PSIRP(Publish/Subscribe Internet Routing Paradigm)、NDN/CCN(Content Centric Networking/Named Data Networking)等。这些解决方案实现从IP无视内容(content-obhvious)的网络向面向内容(content-oriented)的网络的转变,缓存cache将取代路由器中的buffer,成为未来网络固有基础设施。本论文主要关注内容中心网络网络(Content-Centric Network,CCN)。  CCN的一个重要特征是如何管理缓存节点。虽然缓存技术在Web、P2P、CDN(Content Delivery Network)中已经有大量的研究,但是由于CCN中的缓存具有泛在化、无结构以及线速要求等特点,使得已有的缓存技术不能直接地应用到内容中心网络的缓存应用中。针对内容中心网络缓存技术呈现出与传统缓存研究不同的特点,本课题将研究、探索内容中心网络中不同网络规模和缓存位置的内容协同放置技术,从提高内缓存资源利用率、降低网络内容的获取时延、降低缓存冗余、提高缓存系统的内容多样性等角度出发,同时要求缓存策略简单易行,深入研究缓存优化的关键技术,使得内嵌的缓存基础设施可以更好地为网络的内容分发服务。  本论文根据网络规模和缓存节点所处位置不同对内容协同放置问题进行了以下3方面的研究:  1)探索边缘网络的缓存协同放置策略,针对不同的应用场景,具有不同的优化目标。ISP(Internet Service Provider)域间链路承担着很大的网络流量负载且很容易成为网络的瓶颈,因此当以降低域间流量为目标时,按内容热度从网关向用户接入侧缓存,同时引入连通支配集对网络分解,形成层次化网络结构,簇内无冗余协同放置,提高缓存多样性,同时还创新性地提出了一种全局流行度方式;考虑到用户体验,以降低下载时延为目标时,按热度从用户接入侧向网关缓存,同时建立索引信息,实现内容可见,以内容感知的方式进行多径路由,提高内容分发效率。  2)研究核心网的缓存协同放置,将哈希路由引入到CCN中,内容副本在网络中至多缓存一次,增加缓存内容多样性,通过网络分簇算法来约束哈希路由带来的负面影响,降低了下载时延和域内链路负载,提出了一种启发式算法,实现根据出口流量实时调整簇的大小,网络的整体资源利用率得以提高。考虑到哈希函数不能对不同热度内容区分对待,导致某些节点收到的请求流量很大,本论文还提出了以负载均衡为目标的缓存策略,将内容到节点的映射转化为装箱问题。  3)研究大型网络的缓存协同放置,提出了一种沿路(on-path)缓存和离路(off-path)缓存混合的缓存方案,以实现对最大化缓存命中率和最小化用户获取时延两个目标的均衡。首先采用数据挖掘机制,利用流形学习的办法区分节点重要程度,对重要节点部署LCE(Leave Copy Everywhere)缓存策略,以及一种改进的结合流行度的沿路缓存策略,对于非重要节点,采用基于哈希的协同缓存策略。从而提高网络整体性能。
其他文献
最初为普通有线网络设计的TCP协议,目前已经成为了使用最广泛的传输协议。然而随着网络技术的飞速发展,TCP基于丢包的拥塞检测机制以及基于重传的丢包恢复机制均面临着巨大挑战
目的:研究老年阑尾炎伴糖尿病的有效手术护理措施及效果.方法:2017年4月-2019年7月本院接诊且行手术治疗的老年阑尾炎伴糖尿病患者54例,利用数字抽签法划分成2组(n=27).A组实
目的:对胆结石手术患者采取个体化护理的疗效展开分析.方法:纳入本科室(2017年06月至2019年06月)接收的胆结石手术患者(n=40)作为研究对象,随机分为对照组(n=20,实施常规护理
目的:分析行气管切开术后对脑出血患者的护理要点.方法:采取2018年3月-2019年3月在我院神经外科进行手术的96例患者进行分组分析,分为研究组和参照组,每组各48例患者.对两组
光学相控阵是基于控制阵列相位的分布来控制干涉光束方向的原理进行波束扫描的器件,具有高精度、无惯性扫描、随机指向等优点。近年来光学相控阵的结构的发展趋势是小型化和集
在跳频通信系统中,系统的通信质量和同步速度主要取决于所选用的跳频序列的部分汉明相关性质。同时,从数学的角度看,跳频序列的周期汉明相关和非周期汉明相关均为跳频序列部
精细管理最先来源于科学管理理论,这也是我们常说的精细化管理手段,在五官科中应用精细管理方法能够取得更加明显的护理效果,护理安全也是确保患者得到优质护理的重要基础,对
目的:评价对留置导尿管患者预防尿路感染配合的有效护理手段.方法:设置本文观察组,所有调查对象为2018年4月到2019年7月来我院进行治疗的36例留置导尿管患者,另外选择同期来
随着现代无线通信技术的发展,频谱需求量激增,频谱资源的分配已趋于饱和。然而频谱作为有限稀缺资源,却并未得到充分利用,究其原因是现有的无线频谱多采用静态固定的分配方式,认知
伴随着互联网技术的发展,网络用户的数量快速增长,被动服务已经无法满足用户日益变化的需求,个性化服务系统应运而生。社区发现与用户建模技术作为个性化服务系统的基础性研究内