命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡中緩存策略研究.pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)的廣泛使用，其應用目的也在發(fā)生改變，它由原來的以硬件資源共享為目的變成了現(xiàn)今的以內(nèi)容獲取為目的。這種應用目的的改變使得原有的網(wǎng)絡架構不再適應這種新的變化，因而亟需一種新的網(wǎng)絡架構來滿足人們對網(wǎng)絡中內(nèi)容資源的獲取。信息中心網(wǎng)絡作為一種全新的網(wǎng)絡架構，它滿足了人們在網(wǎng)絡中獲取內(nèi)容的需求，同時也解決了現(xiàn)今TCP/IP網(wǎng)絡中存在的擴展性，移動性以及安全性等問題。而命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡作為信息中心網(wǎng)絡中經(jīng)典的實現(xiàn)方案，被學術界和工業(yè)界一致看好。

2、
　　命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡最大的特性在于路由節(jié)點中緩存的數(shù)據(jù)包可以被其他節(jié)點所請求，這種特性大大增加了網(wǎng)絡中內(nèi)容資源的可復用性，減少了相同內(nèi)容的重復傳輸，從而提高了網(wǎng)絡資源的利用率。在命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡中，緩存策略的好壞直接決定了網(wǎng)絡的性能，因而對命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡中緩存策略的研究具有重要意義。而由于默認的處處緩存策略存在緩存冗余度高，節(jié)點緩存空間競爭激烈等問題，因而需要研究更高效的緩存策略來降低緩存冗余和提高請求命中率。
　　為此，本課題首先

3、分析了影響網(wǎng)絡性能的因素，比如節(jié)點的介數(shù)中心性，數(shù)據(jù)包的流行度以及當前節(jié)點到請求節(jié)點之間的距離等，然后將這些因素進行綜合，建立了一種基于介數(shù)與流行度的緩存概率模型（Prob-BP），使得數(shù)據(jù)包在返回路徑上使用該模型來決定數(shù)據(jù)包是否進行緩存；其次，本課題將這種基于介數(shù)與流行度的緩存概率模型與一致性哈希算法進行結合，提出了一種基于一致性哈希的概率緩存策略（Prob-CH），Prob-CH從請求路徑和節(jié)點鄰域兩個維度上對數(shù)據(jù)包的緩存進行優(yōu)化。

4、在節(jié)點鄰域上使用了一致性哈希算法，保證了一個網(wǎng)絡中緩存副本數(shù)量最多只有一份，極大限度的減少了網(wǎng)絡中的緩存冗余；而在請求路徑上使用了Prob-BP策略。最后，本課題使用Icarus模擬器對Prob-BP和Prob-CH策略進行了仿真實驗，并將其與Always,Prob等策略進行對比分析，實驗結果表明，Prob-BP策略相比Always,Prob等策略具有較好的性能表現(xiàn)；而Prob-CH策略相比Prob-BP以及普通的哈希策略在請求時延，命