基于緩存內容輔助的網絡層去冗余技術研究.pdf

1、隨著時代的發(fā)展，在網絡中傳輸的信息量飛速增長，傳輸信息中的編碼冗余度也隨之急劇增加，網絡中的冗余比特去除是直接提高網絡鏈路效率的有效方法之一。目前主要的網絡數據冗余去除技術是針對應用層的緩存內容。但是，主要的數據冗余存在于各種應用軟件的數據通信當中，即出現在網絡層的數據轉發(fā)包之中；因此，大多數現有的應用層去冗余緩存策略并未能有效的去除網絡中數據的冗余。為了能夠更好地去除網絡中的數據冗余，本文研究了網絡層去冗余技術，以數據壓縮為基本技術去

2、除網絡層的冗余比特，提高網絡數據傳輸效率。
　　本文提出了一種基于網絡中節(jié)點緩存內容輔助的去冗余技術，以數據壓縮為基礎去除網絡層的冗余比特，從而更好地提高網絡數據傳輸效率。首先通過理論推導得到數據壓縮算法的冗余度公式，提出了“基于聚類分析的緩存內容輔助的數據壓縮”的策略，這是本文研究內容的重要技術支撐點之一。然后在理論數據下進行仿真分析，論證了該策略的優(yōu)越性。最后將該模型應用在真實場景的網絡層中，提出了改進的非參數輔助內容選擇算法

3、，進一步去除網絡數據冗余，從而有效提升了網絡信息傳輸效率。
　　本文構造了理論混合數據源，建立了基于聚類分析的內容輔助壓縮模型，對現有的自適應算術編碼Lite PAQ壓縮算法進行了基于邊信息輸入的改進，從理論和仿真上對提出策略進行了驗證。在仿真方面，本文分析了最佳的Hellinger距離模型，并運用基于K-means輔助內容選擇算法進行模型仿真中，通過近25％的性能提升證明本文提出的基于緩存內容輔助的數據壓縮策略的正確性；同時，通

4、過對比采用基于K-means聚類和基于實際聚類結果兩種輔助內容選擇算法下，幾乎相等的壓縮性能證明了基于K-means聚類的輔助內容選擇算法的有效性。
　　經過理論數據下的驗證后，本文將提出的基于內容輔助的壓縮模型應用在網絡信息傳輸中。利用節(jié)點緩存的歷史內容的輔助作用，對于傳輸信息的壓縮進行仿真分析。針對緩存內容輔助的網絡層數據壓縮模型，本文基于三方面的分析，提出了改進的非參數輔助內容選擇算法。本文隨后通過基于內容輔助的網絡層包壓縮

5、模型的仿真設計，驗證了改進的非參數輔助內容選擇算法相較于基于K-means輔助內容選擇算法由3%至8%的壓縮性能提升，并結合幾種不同的壓縮算法和網絡性能要求，進行壓縮算法的簡單選取討論。
　　綜上所述，本文主要完成了對于基于緩存內容輔助的網絡層數據壓縮模型的如下工作。首先，通過從理論上推導出數據壓縮算法的冗余度公式，提出了減少冗余度的基于聚類分析的數據壓縮策略。然后，采用仿真分析，驗證提出基于聚類分析的數據壓縮策略的正確性；最后，