网络代理缓存Squid存储系统分析

文章在对开放源代码的网络代理缓存——Squid源代码深入分析的基础上，阐述了Squid存储系统的实现机制。分析了Squid的软件结构、工作机制，Squid的存储系统，包括抽象存储层、文件系统、内存管理及替换机制。Squid存储系统的设计具有很强的模块性和开放性，是研究网络缓存技术的一个很好的实验平台。     

网络缓存技术及应用的研究

网络缓存技术是目前凭来提高互联网的用户响应速度及相关网络性能的关键技术，其中缓存策略及算法对缓存性能的发挥起着重要的作用。本文主要介绍在网络缓存系统中所采用的各种替换算法和更新策略，并说明网络缓存技术的各种应用模式．以目前广泛应用的代理缓存Squid为例，分析网路缓存系统兑现的结构和方法。     

如何应用Linux实现网络互联

介绍应用Linux系统实现以太网桥、IP路由器、IP代理网关、Squid代理网关等不同层次的网络互联技术。     

基于Linux的异步网络备份系统的设计与实现

提出并实现了一种基于Linux的远程异步备份系统。该系统在没备驱动层脏视本地服务器的写操作，并将相关信息封装成记录发送到备份网关上缓存，然后由备份网关异步地将所缓存的记录发送到远程备份服务器上，最后在远程服务器上重建写操作并提交给相应的备份分区。该系统可适应多种网络状况，对用户透明，支持Linux下的所有文件系统与存储设备，实现了对本地服务器分区或磁盘的物理备份。     

网络缓存的零拷贝优化

数据的冗余拷贝是影响网络缓存软件性能的重要因素.本文详细分析了当前广泛使用的网络缓存程序Squid的数据拷贝流程,利用快速文件传输和数据流拼接两种策略在Linux平台上实现了squid的零拷贝优化.快速文件传输是将文件数据从文件系统内核缓存直接发送到远程主机,数据流拼接则是在网络协议栈内核缓存之间直接交换数据,二者都能够减少数据在内核空间和用户空间流动带来的冗余拷贝.实验证明,经过优化的Squid在主机CPU占用率和请求响应时间等方面的性能均有显著提高.     

一种网络多点备份系统的设计和实现

该文提出并实现了一种网络多点备份系统。通过在本地应用服务器的设备驱动层之上加入写监控驱动,所有写操作将被封装成备份记录并发往本地缓存网关暂存,然后由本地缓存网关异步地将备份记录发送到多个处于不同地域的远程备份网关,最后在远程备份网关上重建写操作。该系统实现了对本地数据的多点异地备份,能够适应多种网络状况,支持Linux下所有文件系统和物理存储设备     

透明网关与透明代理结合的防火墙的设计与实现

叙述了一种透明网关和透明代理结合的防火墙的设计与实现。给出了所设计的透明网关与透明代理的详细工作原理，讨论了两者的配合运行，描述了该防火墙的透明特性和安全特性，最后给出了在Linux系统下的具体实现。     

基于ARM9的嵌入式Zigbee网关设计与实现

设计并实现了一个基于ARM9处理器的Zigbee无线传感器网络嵌入式网关．用来完成Zigbee和Intemet之间数据的透明转换。给出了该网关的硬件方案设计和主要软件编程思路以及一种新型网关的协议转换方案的实现思路。该网关具有较好的通用性：     

面向UUV遥操纵系统的网关设计

UUV的遥操纵系统,通过光纤将UUV与人工监视平台相连,UUV内部使用CAN网络;连接在CAN网络上的各个传感器把大量的信息传回,由人工监测平台计算机进行精密的解算,并发出控制命令给UUV;CAN网络和以太网采用的是不同的传输协议,所以系统设计的关键技术之一就是两种协议的转换;本文设计了一个嵌入式网关解决协议转换.该网关设计优点是其在ARM的硬件基础上,结合了μC/OS-II操作系统,使得网关本身小型化,信息协议转换更加快速,稳定;文章给出了网关软硬件结构,使用先进先出数据队列(FIFO)进行数据缓存,来平衡部件之间的通信速率,列出太网和CAN的驱动程序,最后以实验数据验证网关的可行性。     

基于ZigBee的工业无线网关研究

为实现无线网络与外部有线控制网络的互联,开发了一种用于接入工业以太网的无线网关。通过对无线网关应用需求进行分析,设计了基于ZigBee无线通信技术的网关通信模型,重点研究了无线网关实现中的相关关键技术,如网络管理、系统管理以及协议转换等。最后,介绍了测试ZigBee无线网关的方法并给出了相应测试界面。测试结果表明,ZigBee无线网关能较好地实现模型设计中提出的各项功能,为工业无线网络与有线网络的互操作性提供了一种有效解决途径。     

具备高速缓存的HTTP代理防火墙的设计与实现

HTTP代理防火墙是保障网络倍息安全的重要手段，但其实现方式会影响网络通信效率，高速缓存是解决这一问题的可行方法。文章根据一个已实现的实例，讨论了具备高速缓存的HTTP代理防火墙的工作过程、实现原理以及缓存机制。     

集群缓存系统中代理缓存技术的研究

针对集群缓存系统的特点,对其内部各代理缓存进行了详细的研究.在缓存副本的存储方面,采用了面向网站的存储方案,更好的实现个性化服务的功能;在缓存副本的管理方面,采用了将替换和一致性结合在一起的RCA算法,使得整个系统有较高的命中陈旧率;在代理协作方面,通过重定向的方法将请求从未命中的代理转发给缓存了请求的代理,避免了代理之间复制对象,有效地减少了缓存对象的冗余度.通过理论分析推导,证明了它能大大减少访问延迟、有效地减轻了Web服务器的负担.实验证明,本协作方案有较高的命中率.     

A proxy-based integrated cache consistency and mobility management scheme for client–server applications in Mobile IP systems

In this paper, we investigate a proxy-based integrated cache consistency and mobility management scheme for supporting client–server applications in Mobile IP systems with the objective to minimize the overall network traffic generated. Our cache consistency management scheme is based on a stateful strategy by which cache invalidation messages are asynchronously sent by the server to a mobile host (MH) whenever data objects cached at the MH have been updated. We use a per-user proxy to buffer invalidation messages to allow the MH to disconnect arbitrarily and to reduce the number of uplink requests when the MH is reconnected. Moreover, the user proxy takes the responsibility of mobility management to further reduce the network traffic. We investigate a design by which the MH’s proxy serves as a gateway foreign agent (GFA) as in the MIP Regional Registration protocol to keep track of the address of the MH in a region, with the proxy migrating with the MH when the MH crosses a regional area. We identify the optimal regional area size under which the overall network traffic cost, due to cache consistency management, mobility management, and query requests/replies, is minimized. The integrated cache consistency and mobility management scheme is demonstrated to outperform MIPv6, no-proxy and/or no-cache schemes, as well as a decoupled scheme that optimally but separately manages mobility and service activities in Mobile IPv6 environments.     

Proxy-based hybrid cache management in Mobile IP systems

In this paper, we propose and analyze a proxy-based hybrid cache management scheme for client-server applications in Mobile IP (MIP) networks. We leverage a per-user proxy as a gateway between the server and the mobile host (MH) such that any communication between the MH and server must pass through the proxy. The proxy has dual responsibilities in our design. It keeps track of the current location of the MH by acting as a regional Gateway Foreign Agent (GFA) as in the MIP Regional Registration protocol for mobility management. The proxy is also responsible for cache consistency management and query processing on behalf of the MH. To reduce the network traffic, a threshold-based hybrid cache consistency management policy is applied. That is, when a data object is updated at the server, the server sends an invalidation report to the MH through the proxy to invalidate the cached data object, provided that the size of the data object exceeds the given threshold. Otherwise, the server sends a fresh copy of the data object through the proxy to the MH. We identify the best “threshold” value that would minimize the overall network traffic incurred due to mobility management, cache consistency management, and query processing, when given a set of parameter values characterizing the operational and workload conditions of the MIP network.     

基于高斯混合模型的Web代理服务器缓存替换策略

Web代理服务器缓存能够在一定程度上解决用户访问延迟和网络拥塞问题,Web代理缓存的缓存替换策略直接影响缓存的命中率,从而影响网络请求响应的效果;为此,使用一种通过固定大小的循环滑动窗口提取Web日志数据的多项特征,并使用高斯混合模型对Web日志数据进行聚类分析,预测在窗口时间内可能再次访问到Web对象,结合最近最少使用(LRU)算法,提出一种新的基于高斯混合模型的Web代理服务器缓存替换策略;实验结果表明,与传统的缓存替换策略LRU、LFU、FIFO、GDSF相比,该策略有效提高了Web代理缓存的请求命中率和字节命中率。     

VOD集群代理缓存系统中缓存技术的研究

在VOD集群代理缓存系统中,由于存在多个服务器节点,缓存在其上的合理分布能够极大地提高整个系统的缓存利用率,进而提高系统的整体性能,这就是缓存配置问题.现有缓存技术中动态缓存配置(DCR)算法中,部分影片缓存不充分,浪费了一部分缓存空间.针对该问题,提出了一种改进算法.算法以提高系统的缓存利用率并进而提高缓存命中率为目标,在放置过程中,对需要缓存的影片数据都进行充分放置.仿真实验表明,改进后的算法有较高的缓存命中率,因而,改进算法使缓存系统有更好的整体性能.     

无线传感器网络与TCP/IP网络互联通信技术研究

提出了无线传感器网络与Intemet互联通信技术的代理服务器系统结构.设计了具有网络接口功能的代理网关节点.该节点作为无线传感器网络与Internet互联通信的代理网关,实现了远程访问和获取传感器网络监测的信息.给出了精简化的TCP/IP互联协议,以及代理网关主处理程序的软件实现.     

基于背包理论的流媒体缓存算法

为了使缓存总体效益最大化,基于字节命中率,利用0-1背包对代理缓存建立模型,给出流媒体缓存替换算法。实验结果表明,与传统流媒体缓存算法相比,该算法能减少占用带宽,提升缓存写入效率,具有较高的字节命中率。     

一种新的基于代理缓存的流媒体分送策略

提出了一种新的带缓存的补丁调度策略,有效地将代理缓存与服务器调度技术结合起来,采用基于缓存窗口自适应伸缩的缓存分配方案,实现了流媒体对象在代理服务器中缓存的数据段数与其流行度成正比的原则。理论分析及实验结果表明,该策略有效地降低了服务器及骨干网络带宽资源的消耗,对于客户请求到达速率的变化具有非常好的适应性。     

基于网关服务缓存和QoS的服务发现机制

在服务描述语言上增加QoS描述,通过QoS认证中心管理和量化服务的QoS属性,实现Web服务的QoS属性描述。在此基础上,设计一种基于网关服务缓存和QoS的服务发现机制,通过代理服务网关对Web服务进行筛选,同时维护一个虚拟服务缓存管理历史服务请求信息,减少服务请求过程中重复的服务发现过程,提高服务发现性能,并通过实验验证其正确性和有效性。