一种多媒体服务器混合缓存策略

提高视频点播系统性能的一个有效途径是提高缓存的利用率，进而使系统可容纳更多的媒体流．间隔缓存(Interval Caching)是一种有效的缓存策略．在间隔缓存的基础上提出了一种混合了静态和动态缓存策略特点的混合缓存策略．通过对该策略进行缓存模型分析，对比了混合策略同间隔缓存策略的相关指标，结果说明，混合策略较间隔缓存策略有明显的改善．     

一种有效的Web代理缓存替换算法

设计良好的Web缓存替换策略能使网络上的资源得到最有效的利用。文章设计了一个较有效率的Web缓存替换策略LFRU,期望以较佳的方式获得网络资源及改善Web缓存的性能和服务质量。实验结果表明该策略有较高的文档命中率和字节命中率。     

基于Internet的视频代理缓存服务器设计的若干关键问题

With the boom of the network technology, all kinds of services based on the Internet come into being. A-mong them, the most promising one is the video service. All of this kind of service has been paid much attention,such as videoconference and video-on-demand. Because of the instability of the Internet environment, the traditional Client/Server mode in the LAN, which is used to support the data transmission, is not suitable any longer. And the newly designed Server/Proxy/Client one is more effective. This paper describes this architecture and its service pat-tern, does some deep research on the key issues of the design of the proxy cache server, such as the caching and re-olacernent nlr the viden data, the management and coordination of multi-proxy-servers.     

一种新的代理缓存替换策略

代理缓存的替换策略事实上可以看做排序问题，排序的标准可能有多种，寻找一个好的代理缓存的替换策略就是寻找一个能够反映真实Web访问特性的标准，基于文档大小的替换策略是一种简单实用的策略，但是并未全部利用WWW访问特性，根据在代理缓存日志中对各种访问特性的分析，使用文档大小，访问频率、文档访问剩余寿命作为计算文档价值的要素，提出了一种新的替换策略，这种策略同时具有较高的文档命中率和文档字节命中率，最后给出了基于日志的模拟。     

ACACRA:一种新的网络缓存替换算法

为了提高网络缓存的命中率,分析了背包问题与缓存替换问题之间的异同,证实了缓存替换问题是一种典型的0/1背包问题,并由此借鉴求解0/1背包的蚁群算法模型的思路,提出了一种实施在应用层的基于蚁群算法的缓存替换算法ACA-CRA.该算法综合考虑了缓存数据的大小,被命中次数和在缓存中存留的时间来判定该缓存的缓存价值,并利用蚁群算法中正反馈机制使得缓存中保持的都是缓存价值较大的缓存数据,从而提高缓存命中率.并通过仿真实验证明了该算法的可行性和有效性.     

一种基于磁盘介质的网络存储系统缓存

随着计算规模越来越大,网络存储系统应用领域越来越广泛,对网络存储系统I/O性能要求也越来越高.在存储系统高负载的情况下,采用低速介质在客户机和网络存储系统的I/O路径上作为数据缓存也变得具有实际的意义.设计并实现了一种基于磁盘介质的存储系统块一级的缓存原型D-Cache.采用两级结构对磁盘缓存进行管理,并提出了相应的基于块一级的两级缓存管理算法.该管理算法有效地解决了因磁盘介质响应速度慢而带来的磁盘缓存管理难题,并通过位图的使用消除了磁盘缓存写Miss时的Copy on Write开销.原型系统的测试结果表明,在存储服务器高负载的情况下,缓存系统能够有效地提高系统的整体性能.     

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。     

TOW:一种新的P2P实时流媒体缓存替换算法

随着P2P实时流媒体在网络上的流行,可以预见在未来ISP主干链路的流量中,P2P实时流媒体应用将占有相当大的比例.ISP以前通过部署缓存设备的方法有效缓解了Web和VOD流媒体所产生的流量压力,这种缓存策略也可以应用到P2P流量的管理上.目前很少有直接针对ISP的P2P实时流媒体应用的缓存研究以及它与P2P文件分发应用缓存性能的差别比较.本文研究了各种缓存替换算法以及P2P实时流媒体应用与P2P文件分发应用流量在被缓存效果上差异的原因,提出了一种新的P2P实时流媒体缓存替换算法-时间权算法(Time Over Weight),分析并用实验证实了它比常用的缓存替换算法具有更高的命中率.     

一种基于对象属性的Web缓存替换策略

为了降低访问时延,提升用户体验,当前网络交互性能改进的主要手段包括缓存技术与预取技术。当前的缓存替换机制主要考虑对象的访问时间与访问频度,然而Web对象本身存在语义性。本文首先对实际Web数据访问情况进行分析,发现访问间隔的变化率对于命中率的影响具有更高的准确性,进而提出一种基于对象属性的缓存替换策略,该策略通过统计近期缓存对象的平均访问间隔,并结合该对象的标签属性作为对象在缓存中的价值。实验结果表明该策略比基于Aging的缓存策略和基于协作式中心化决策缓存策略提升7%-10%的命中率。     

一种基于节点中心性近似算法的ICN协作缓存策略

为了降低信息中心网络(Information Centric Networking, ICN)缓存冗余度和平均接入代价,提出一种基于节点中心性度量近似算法的协作缓存策略Centrality Metric Approximation Algorithm (CMAA)。考虑到精确计算最短路径的工作量对缓存性能的影响,CMAA策略利用最短路径近似估计值以提高节点中心性的计算效率,将节点中心性近似度量加权融合值、节点热度和缓存利用率三者作为缓存影响因子,计算得出兴趣包转发路径各节点的缓存优先级。在多种实验条件下对CMAA进行仿真实验,结果表明与LCE (Leave Copy Everywhere)和CLFM (Cache “Less for More”)相比,CMAA在平均缓存请求时延变化不大的情况下,可有效地提高缓存命中率,降低平均接入代价,从而改善缓存系统性能。     

光盘镜像服务器的Cache技术研究与实现

本文提出了一种基于光盘镜像服务器系统的两级Cache结构,即在客户端建立一个小的Cache,通过预取机制增大一次请求的规模;同时,在服务器端设计一个大的Cache,加快数据请求的响应速度。实验证明,两级Cache结构大大提高了光盘镜像服务器系统的数据传输率。     

基于缓存层级结构的多核Web服务器动态请求调度算法

针对Web服务器中传统的动态请求调度算法,如先到先服务算法等,不能充分利用多核处理器的并行性的问题,根据多核Web服务器缓存结构的特点提出了基于缓存层级结构的多核Web服务器动态请求调度算法。该算法从处理器核心间的负载均衡和多核处理器的缓存层级结构特点两个方面对动态请求进行调度。基于此算法进行了仿真实验,实验结果表明该算法可保持多核处理器核心间的负载均衡,并能有效缓解多核Web服务器的“乒乓”效应。     

Web合作缓存置换算法的改进与实现

在LRU算法的基础上,提出一种改进的Web合作缓存置换算法。该算法针对不同大小的文档采取不同的存储策略,如增加小文档在缓存组中的存储数量,以提高其本地缓存的命中率,减少大文档在缓存组中存储的数量,以节约整个缓存组的空间。仿真实验结果表明该算法能够获得较好的性能。     

代理服务器中基于对象的限定预取策略研究

预取作为一种主动缓存技术可用于提高缓存命中率,但其效果好坏很大程度上取决于所采用的预取策略。本文提出了一种代理服务器下基于对象的限定预取策略,通过调整代理服务器中预取空间的大小,防止无效页面占用过多的缓存空间,提高了缓存的利用率,从而获得较高的命中率。实验表明,基于对象的限定预取策略命中率远远高于LRU策略,并且相对于基于对象的LRU策略也有明显的改善。     

利用基于内容的缓存代理提高Web服务器性能

分布式Web服务器系统(DWSS)是提高网络服务性能的一种前沿方式。文中分析了当前几种在客户端、主机端提升Web服务性能的方法,提出了一种基于内容的缓存代理协作分布式Web服务器系统模型。该模型可以有效减少用户获得响应的时间,避免了服务器之间不必要的通信,提高了Web服务器整体的性能。     

面向虚拟机的远程磁盘缓存

在虚拟机(virtual machine)系统中,随着虚拟机数量和应用程序需求的不断增长,内存容量已经成为应用程序性能的主要瓶颈。为了提升内存密集型和I/O密集型程序的页面交换性能,提出了虚拟机的远程磁盘缓存机制REMOCA,它允许运行在一台物理主机上的虚拟机将其他物理主机的内存作为其二级磁盘缓存。由于网络传输延迟远远小于磁盘访问,用网络传输代替磁盘访问就能够有效地降低虚拟机的平均磁盘访问延迟。REMOCA的目标就要尽可能地减少磁盘访问。REMOCA运行在虚拟机管理器中,其基本工作原理是截获并处理虚拟机的页面淘汰、磁盘访问等事件。REMOCA能够与现有的虚拟机内存管理机制(如气球技术、影子缓存)相结合,从而提供更加灵活的内存资源管理策略。实验数据表明,REMOCA能有效地降低页面抖动对虚拟机性能的影响,并在很大程度上提升虚拟机中I/O密集型应用的性能。     

移动边缘计算中收益最大化的缓存协作策略

移动边缘计算（MEC）通过将资源部署在用户的近邻区域,可以减少移动设备的能耗,降低用户获取服务的时延;然而,大多数有关缓存方面的研究忽略了用户所请求服务的地域差异特性。通过研究区域所请求内容的特点和内容的动态性特性,提出一种收益最大化的缓存协作策略。首先,考虑用户偏好的区域性特征,将基站分为若干协作域,使每一个区域内的基站服务偏好相同的用户;然后,根据自回归移动平均（ARIMA）模型和内容的相似度预测每个区域的内容的流行度;最后,将缓存协作问题转化为收益最大化问题,根据存放内容所获得的收益,使用贪心算法解决移动边缘环境中缓存的内容的放置和替换问题。仿真实验表明,与基于MEC分组的协作缓存算法（GHCC）相比,所提算法在缓存命中率方面提高了28%,且平均传输时延低于GHCC。可见,所提算法可以有效提高缓存命中率,减少平均传输时延。     

MacroTrend: A Write-Efficient Cache Algorithm for NVM-Based Read Cache

The future storage systems are expected to contain a wide variety of storage media and layers due to the rapid development of NVM(non-volatile memory)techniques.For NVM-based read caches,many kinds of NVM devices cannot stand frequent data updates due to limited write endurance or high energy consumption of writing.However,traditional cache algorithms have to update cached blocks frequently because it is difficult for them to predict long-term popularity according to such limited information about data blocks,such as only a single value or a queue that reflects frequency or recency.In this paper,we propose a new MacroTrend(macroscopic trend)prediction method to discover long-term hot blocks through blocks'macro trends illustrated by their access count histograms.And then a new cache replacement algorithm is designed based on the MacroTrend prediction to greatly reduce the write amount while improving the hit ratio.We conduct extensive experiments driven by a series of real-world traces and find that compared with LRU,MacroTrend can reduce the write amounts of NVM cache devices significantly with similar hit ratios,leading to longer NVM lifetime or less energy consumption.