移动即时通讯软件的缓存替换策略

近年来,移动即时通讯软件功能越来越多样化,其聊天记录等数据的规模也越来越大,这给本身空间有限的移动终端的存储和处理带来很大压力。为了解决以上问题,研究和分析了移动即时通讯软件中针对不同部分的聊天记录用户的行为特点,进而探究了用户行为和缓存价值之间的联系,提出了一种基于用户浏览行为的缓存替换策略,针对每部分缓存的数据对用户的价值有选择地替换记录缓存。该策略可以很好地适应移动终端小内存、低带宽和即时通讯软件高时效性等要求。实验证明,所提策略具有较高的缓存命中率,且可有效控制即时通讯软件的缓存大小。     

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。     

无线网络环境下的缓存策略研究

日益普及的无线网络和移动设备为普适的Internet接入提供了良好的硬件基础,缓存技术是普适Internet场景中人们进行信息共享和分发的关键技术之一.综述了两类无线网络环境,即基于基础设施无线网络环境和移动自组网中的缓存策略,具体包括缓存放置策略、缓存替换策略、缓存一致性维护算法.进而分析、讨论了上述策略的优缺点,并指出了缓存策略的发展趋势.     

基于节点热度与缓存替换率的ICN协作缓存

信息中心网络默认的LCE缓存策略在数据包返回路径上的每个节点缓存内容,会产生大量冗余副本,无法充分利用缓存资源。针对该问题,提出基于节点热度与缓存替换率的缓存策略。在数据包返回路径上选择特殊节点缓存内容,考虑网络流量在不同区域和不同时间段内的差异性,周期性地计算节点热度和缓存替换率,并将其作为内容是否被缓存在节点上的度量指标。实验结果表明,相对于LCE和CLFM策略,该策略能有效降低平均请求跳数和源端命中率,获得较高的缓存收益。     

融合延时敏感和最近频率的ICN缓存替换方法

互联网巨大的流量增长促使信息由中心网络ICN架构的提出,以更好的满足用户的需求。ICN网络中无处不在的缓存是保障用户体验的关键技术。然而多数研究者关注的是ICN缓存放置问题,缓存替换策略仍然沿用Web网页缓存时代的经典算法,这些算法在ICN网络场景中和随机缓存替换策略的性能几乎没有区别。受到集成学习对于性能增强的启发,本文提出一种融合缓存替换模型的方法。缓存替换算法通过保留合适的内容,在减少延时方面发挥重要作用。因此,需要长时间获取的内容优先保存在缓存中。本文中,我们引入延时敏感和内容最近访问频率的2种替换模型进行筛选值得长时间驻留在缓存空间的内容,并通过线性组合的方式将其融合成一个模型。实验表明,我们的融合策略相比经典的替换策略,具有更高的缓存命中率,并且明显降低了用户使用延时。     

基于价值预测的ICN缓存替换方法

网内缓存是信息中心网络(ICN)的主要特征之一,是减小内容获取时延和提高网络资源利用率的重要环节。内容流行度越高,下一次请求时间越近,请求的次数越多,该内容价值就越大。针对海量缓存对象与有限缓存空间之间的矛盾,基于内容的“未来”价值,本文提出了一种基于价值预测的ICN缓存替换方法,结合内容流行度和新近频率值,构建内容价值预测模型,计算价值预测值,将“未来”价值最小的内容替换掉。仿真结果表明,本文提出的方法与最近最少使用、先进先出、随机替换等缓存替换方法相比,具有更高的缓存命中率,更低的请求响应时延。     

通用缓存替换策略下的缓存强一致性研究

建立准确的缓存分析模型有助于更好地预测缓存行为,对于网络性能分析与规划具有重要作用。现有面向缓存强一致性研究的分析模型普遍基于最近最少使用（LRU）缓存替换策略,然而在实际环境中需要根据不同的应用场景和缓存节点能力采取LRU、q-LRU、先进先出等不同的缓存替换策略。为扩展缓存强一致性分析模型的适用范围,基于缓存建模的基本假设构建缓存强一致性通用分析模型,并给出被动查询、主动移除、主动更新3种缓存强一致性策略下缓存命中率和服务器负载的计算方法。利用模型计算结果绘制缓存参数变化曲线图找出使缓存性能达到最优的值,通过分析模型计算结果选出给定缓存参数时对应的最优缓存替换策略。实验结果表明,该模型在3种缓存强一致性策略下均具有较高的计算精确度,其中计算结果与仿真结果的最大误差和最小误差分别为6.92%和0.06%,适用于通过特征时间近似的缓存替换策略。     

MDM3的缓存替换策略研究

文中从基于国产DBMS—DM3的MDM3体系入手，在分析了当前各种替换策略优缺点的基础上，提出了语义簇的概念及结构，给出了适合MDM3的缓存物理存储结构及缓存替换策略，最后给出了详细的替换算法。     

分布式缓存系统中一种优化缓存部署的图算法

数据缓存技术可以有效地减少网络拥塞,减轻服务器负载,加快信息访问速度.通过部署一组地域分布的缓存节点相互协作处理用户请求,可以进一步提高系统性能.在分布式缓存系统中,一个值得关注的问题是优化缓存的放置,使访问开销最小化.首先建立了一个理论模型来分析缓存副本放置对系统访问开销的影响.基于这个模型,缓存放置问题可以形式化地描述成一个最优化问题,提出了一种图算法来解决该问题.图算法使用修改的Dijkstra算法在访问代价图中寻找一条最短路径,该路径对应一种最优的缓存部署.理论上证明了图算法的正确性,并使用仿真实验对其性能进行评估.实验结果表明,图算法的性能优于大部分现有的分布式缓存机制.     

分布式缓存系统中一种优化缓存部署的图算法

数据缓存技术可以有效地减少网络拥塞,减轻服务器负载,加快信息访问速度.通过部署一组地域分布的缓存节点相互协作处理用户请求,可以进一步提高系统性能.在分布式缓存系统中,一个值得关注的问题是优化缓存的放置,使访问开销最小化.首先建立了一个理论模型来分析缓存副本放置对系统访问开销的影响.基于这个模型,缓存放置问题可以形式化地描述成一个最优化问题,提出了一种图算法来解决该问题.图算法使用修改的Dijkstra算法在访问代价图中寻找一条最短路径,该路径对应一种最优的缓存部署.理论上证明了图算法的正确性,并使用仿真实验对其性能进行评估.实验结果表明,图算法的性能优于大部分现有的分布式缓存机制.     

基于内容中心性的概率缓存内容放置方法

为减少信息中心网络的缓存冗余,改善缓存命中率和利用率,提出了一种基于内容中心性的概率缓存内容放置方法(content-centrality-based probabilistic caching content placement method, CCPCP).与传统网络中仅用来刻画网络拓扑结构的中心性指标不同,采用的内容中心性指标,不仅能刻画缓存节点的位置中心属性,而且能刻画信息内容本身属性.该方法中,沿途各缓存节点综合考虑内容中心性和内容获取时延自适应地计算各自缓存概率,即内容所在节点位置越居于中心,内容热度越高,内容获取时延节省越优的内容被缓存的概率就越高.仿真实验表明:与现有基于概率缓存内容放置方法相比较,CCPCP方法缓存内容副本数目较少,减少率可达到32%以上,CCPCP方法显著地减少了缓存冗余,降低了内容获取时延,提高了缓存命中率和缓存内容利用率.     

ICN中的一种协作缓存机制

为了克服现有 Internet 架构存在的众所周知的缺点,未来网络的研究成为热点.ICN(information-centric networking)在众多新架构中正逐渐被公认为最有前途的方案.它把传输的内容缓存到沿途的节点.高效的缓存机制是它的一个重要研究方面.为此,提出了一种在分布式缓存机制中嵌入中心式缓存决策的机制(content-aware placement,discovery and replacement,简称APDR),它把内容的放置、发现、替换统一起来考虑,实现内容的有序缓存,提高网络的性能.APDR的主要思想是：Interest报文除了携带对内容的请求以外,还收集沿途各节点对该内容的潜在需求、空闲缓存等信息,使得Interest的汇聚点和目的地节点可以据此计算出一个缓存方案,并把该方案附加在Data报文上,通知返程途中的某些节点缓存该内容并设置指定的缓存时间.在多种实验条件下对APDR进行了仿真验证,结果表明,APDR 可以改善网络性能,包括缓存命中率、接入代价、替换数量、转发效率以及缓存鲁棒性等;而且APDR的额外开销也不大.     

An Effective Cache Replacement Algorithm in Transcoding-Enabled Proxies

In this paper, we address the problem of cache replacement for transcoding proxy caching. Transcoding proxy is a proxy that has the functionality of transcoding a multimedia object into an appropriate format or resolution for each client. We first propose an effective cache replacement algorithm for transcoding proxy. In general, when a new object is to be cached, cache replacement algorithms evict some of the cached objects with the least profit to accommodate the new object. Our algorithm takes into account of the inter-relationships among different versions of the same multimedia object, and selects the versions to replace according to their aggregate profit which usually differs from simple summation of their individual profits as assumed in the existing algorithms. It also considers cache consistency, which is not considered in the existing algorithms. We then present a complexity analysis to show the efficiency of our algorithm. Finally, we give extensive simulation results to compare the performance of our algorithm with some existing algorithms. The results show that our algorithm outperforms others in terms of various performance metrics.     

语义缓存技术的研究

语义缓存技术一直以来是数据库研究的热点之一。语义缓存是指将用户向服务器端提交的查询语句和查询实际得到的结果数据同一存储在指定的缓存中,因而其不仅包含有数据,还有对数据的相关描述信息,从而可以提高查询效率。在语义缓存之前,还存在页面缓存、元组缓存、块缓存等缓存技术。文中首先介绍语义缓存的模型,然后阐述和分析语义缓存查询匹配算法和缓存替换策略,最后对语义缓存技术进行总结,从而为语义缓存技术的进一步研究提供一定的理论基础。     

GEMA: An Object Replacement Algorithm for Cooperative Web Proxy Systems

In this paper, we design and analyze a web object replacement algorithm, referred to as gain-based exchange and migration algorithm (GEMA) suitable for a cooperative World Wide Web proxy caching environment. In a cooperative environment where more than one proxy exists, the replacement algorithms used for single system cache cannot not be directly put in use to achieve an acceptable performance. In this paper, we first present an analytical model, which quantifies the importance, referred to as object-caching gain, of an object at a cache. This gain is used in making replacement decisions and considers the benefit of caching at local as well as neighboring proxies. Our model efficiently exploits the advantages present in the existing the research contributions on designing replacement strategies for the single-cache environment. Further, with this model, we introduce two basic powerful primitive operations, namely the object exchange and object migration, to improve an overall performance. These two operations are carried out as an outcome of replacement decisions based on the comparison of gains among objects. Thus, the calculation of the gain and deciding on which of the operations to use constitute the main part of our algorithm GEMA. For quantifying the performance of GEMA, we carry out rigorous simulation experiments based on trace-driven and event-driven approaches. Using the event-driven simulation, we comprehensively testify the performance improvement of GEMA under a variety of performance measures such as, average access time of web objects, hit ratio, and byte hit ratio. We compare and analyze our strategies with some of the popular strategies found in the literature. We also highlight some possible extensions to the research contributions in this paper.     

基于Hadoop视频转码缓存策略的研究

针对实时云转码系统中已转码的媒体文件重新使用率不高的情况,引入转码缓存机制,提出一种缓存替换策略。采用云存储空间缓存视频,根据视频资源的流行度、请求间隔、视频大小和未来被访问概率计算视频的效能函数值,当缓存空间不足时替换出效能值较小的视频。实验结果表明,与传统置换算法LRU、LFU和FIFO相比,该策略的资源请求命中率分别提高了2?6％,4?3％和9?2％,在一定程度上缩短了视频分发延迟,减少了用户响应时间。     

Web代理服务器缓存置换算法研究

目前Web代理服务器中的缓存机制普遍都以提高缓存命中率为目标,来设计相应的页面置换算法,一般并不考虑命中页面因过期失效而需要额外的验证及更新这一因素。为此,提出了改进的页面缓存效益模型,对包括页面验证更新在内的各种相关因素进行了综合考虑,以缓存效益系统最优为目标提出Web代理服务器中缓存置换算法——PCR;并基于合理的假设证明了该算法的最优性。最后,通过与LRU-K、Hybrid等算法的比较实验,验证了PCR算法的有效性。     

关系数据库语义缓存的研究进展

语义缓存是优化数据库性能的有效方法,在关系数据库领域得到了广泛研究和应用。它是将查询结果和相关语义信息缓存,从而为将来的查询提供解答。本文首先介绍了语义 缓存的基本概念和原理,然后对现有语义缓存技术进行了分类,最后结合语义缓存的发展趋势讨论了语义缓存的关键技术。