信息中心網絡服務緩存方法研究.pdf

1、傳統(tǒng)以主機網絡地址為中心的互聯網通信模式在網絡可擴展性、安全性、可控可管性和移動性等方面存在嚴重問題，無法適應經濟和社會發(fā)展對信息網絡的需求。因此，旨在滿足用戶對服務內容需求、提高網絡傳輸效率的信息中心網絡在近年來得到了業(yè)界的廣泛關注。信息中心網絡通過為信息命名，使得信息在網絡中任意位置（節(jié)點）存儲而不改變名字，從而便于用戶獲取內容，提升用戶體驗和網絡效率。本文針對信息中心網絡的服務緩存方法進行研究，旨在提高信息中心網絡緩存效率。論文主

2、要工作和創(chuàng)新點如下:
　　1)為了確定信息中心網絡中的內容命名粒度，分析了信息中心網絡內容命名粒度對域內緩存性能的影響。本文首先給出了內容命名粒度的概念，分析了內容命名粒度與分塊緩存的優(yōu)點，及對網絡可擴展性的影響。在此基礎上，通過仿真分析了內容命名粒度在不同網絡拓撲、用戶請求模型和緩存空間大小等關鍵參數條件下，不同緩存策略對緩存命中率、用戶請求時延和用戶請求跳數的影響。結果表明，內容命名粒度在由大變小的過程中，緩存效率逐漸提高，但

3、隨著粒度變小效率的增加幅度也逐漸減小，同時會帶來較大的網絡可擴展性問題。基于文中所采用的網絡參數，內容命名粒度在區(qū)間[10MB-100MB]內可以獲得較好的緩存效率，同時保證對網絡可擴展性影響不大。
　　2)為了更好的適應視頻等大容量流媒體服務的分發(fā)和傳輸，本文提出了一種基于內容分塊流行度的流媒體服務緩存方法。通過分析用戶對大容量流媒體視頻的請求模式，即同一內容的不同分塊具有不同流行度的特性，進而得出用戶對流媒體服務的請求模型。根

4、據這一模型并結合同一內容不同分塊可以在不同節(jié)點緩存的特性，提出了一種根據內容分塊流行度分級并將緩存節(jié)點根據位置進行分級的緩存策略，通過在用戶請求包和數據包中攜帶緩存標簽的方式實現隱式協(xié)作緩存。仿真結果表明，本方法相比于其他域內緩存方法，可以更好的利用內容分塊流行度的特性，具有更高的網絡緩存命中率，更低的內容請求時延以及內容請求跳數，從而可以提升用戶對網絡流媒體服務的體驗。
　　3)現有信息中心網絡域內緩存協(xié)作方案大多沒有考慮到網絡

5、中緩存節(jié)點緩存失效或者不可達的情況。因此這些方案的緩存性能在緩存節(jié)點失效時將會受到較大影響。本文根據該問題提出了一種基于內容分塊流行度并具有良好魯棒性的域內緩存協(xié)作方法RINA。在RINA中，緩存節(jié)點被分為兩類，備份緩存節(jié)點和普通緩存節(jié)點。為了提供良好的魯棒性，RINA在備份緩存節(jié)點和普通緩存節(jié)點同時緩存了網絡中最流行的內容分塊，所以當網絡中任何節(jié)點失效時，都不會對網絡的緩存性能（如緩存命中率）造成較大的影響。本章通過大量仿真，將RIN