基于预测的Web缓存替换策略

为提高Web缓存性能，在缓存替换算法的基础上加入预测机制，提出了基于预测的Web替换策略P-Re。预测算法采用PPM上下文模型，当缓存空间不够用来存放新的对象时，P-Re选择键值较小且未被预测到的对象进行替换。实验表明，基于预测的Web缓存替换算法P-Re相对于传统替换算法而言具有较高的命中率和字节命中率。     

基于协同过滤的Web缓存替换算法研究

针对GDSF替换算法中对访问频率缺少预测的不足,提出了一种基于协同过滤的GDSF缓存替换算法(GDSF-CF)。该算法考虑了Web对象之间相似性与用户访问时间间隔,运用协同过滤算法生成Web对象的预测访问频率,并采用齐普夫定律参数对GDSF算法的目标函数进行了改进。当需要进行缓存替换时,利用目标函数价值计算缓存空间中的每个Web对象缓存价值,将最小缓存价值的Web对象进行替换。仿真实验结果表明,该算法的命中率HR和字节命中率BHR都有较大提升。     

基于最小延迟代价的Web缓存替换算法研究

命中率、字节命中率和延迟时间是Web缓存系统中最重要的性能指标,但是却难以准确、合理地度量不同大小的Web对象的访问延迟.引入字节延迟的概念,为不同的对象延迟建立了一个比较合理的评价标准.提出最小延迟代价的Web缓存替换算法LLC,使用户访问的延迟时间尽可能缩短.实验结果表明,与常用的缓存替换算法相比,LLC算法在有效减少用户感知的访问延迟方面具有较好的性能表现.     

基于预测的Web缓存替换算法

为了提高Web缓存的性能,在缓存替换算法GDSF的基础上引入了预测机制,提出了基于预测的缓存替换算法PGDSF.先利用Web日志构造预测模型,再用预测模型对当前的用户访问序列进行预测,形成用户可能要访问的预测对象集.当缓存空间不能满足新请求对像时,则利用替换策略GDSF,将权值最小的且不属于预测对象集的对像进行替换.该算法综合考虑了各项因素对Web对象的影响,仿真实验结果表明,在一定的缓存空间内相对于GDSF替换算法有较高的文档命中率和字节命中率.     

一种基于有限记忆多LRU的Web缓存替换算法

Web缓存的核心是缓存内容的替换算法.在动态不确定的网络环境下,本文提出一种基于有限记忆的多LRU (LH-MLRU)Web缓存替换算法,它是一种低开销、高性能和适应性的算法.LH-MLRU综合考虑各项因素对Web对象使用多个LRU队列进行分类管理,引入Web对象最近被访问的历史作为缓存内容替换的一个关键因素,来预测对象可能再次被访问的概率.通过周期性的训练参数可以适应动态不确定的网络环境.轨迹驱动的仿真实验表明LH-MLRU在各项性能指标上均优于其他算法,可以显著的提高Web缓存的性能.     

一种新的基于预测的网页预取模型和缓存算法

为了提高Web缓存算法的命中率,在传统的GDSF算法基础上,提出一种新的使用预测机制的缓存替换算法。该算法使用改进后的WAP算法对Web日志挖掘生成频繁访问序列,建立预测模型,产生预测队列,当需要替换缓存中的对象时使用预测队列提供替换依据。仿真实验表明,新的算法可以在一定程度上提高缓存的文档命中率和字节命中率,尤其在缓存空间相对较小时,效果更为明显。     

基于Web访问特性的自适应一致性替换策略的设计与实现

为了进一步提升内容分发网络中代理缓存的整体性能,将一致性策略有机的融入到替换策略中,本文提出一种高效的自适应代理缓存一致性替换算法ACRA。本算法中的一致性策略采用了自适应TTL机制,替换策略是在分析了Web轨迹的基础上,找出用户访问Web内容的访问特性：访问再次发生的概率和访问内容大小的分布情况,并以此建立相应代价公式,作为替换标准中计算缓存内容价值的要素。通过Trace-Driven摸拟实验,表明了ACRA在命中陈旧比上优于传统的几个替换算法。     

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。     

基于谱聚类的Web多级缓存替换策略

服务器缓存性能的核心是缓存替换策略,缓存替换策略直接影响缓存的命中率, Web缓存可以解决网络拥塞和用户访问延迟问题,提高服务器的性能.传统缓存替换算法的命中率往往不高,为此文中提出了一种基于谱聚类的多级缓存替换策略.该策略利用循环滑动窗口机制提取日志文件的多项时序特征和访问属性,通过谱聚类对过滤后的数据集进行聚类分析从而得到访问预测结果.多级缓存替换策略综合考虑了缓存对象的局部频率、全局频率以及资源大小能更好地对低价值资源进行剔除,同时对高价值资源进行保留.通过与传统替换算法LRU、LFU、RC、FIFO进行实验对比,实验结果表明本文将谱聚类和多级缓存替换策略进行结合有效地提高了缓存请求命中率和字节命中率.     

.NET平台下自适应缓存对象替换算法

缓存是提高Web应用程序性能的一个重要手段..NET平台下提供了数据缓存与页面缓存技术,在已经实现的缓存对象的基础上,设计了一种缓存对象的自适应替换算法.算法使用了基于缓存对象的价值与被访问频率的综合优先级策略,提出了相应的缓存对象被替换规则.算法充分考虑了缓存对象之间的依赖关系对优先级的影响.从对象命中率与系统的整体响应时间两个方面测试了算法的性能,测试表明所提出算法相对于最小价值算法、最少使用频率算法有较大的改进.     

Web cache management based on the expected cost of web objects

With the recent explosion in usage of the World Wide Web, Web caching has become increasingly important. However, due to the non-uniform cost/size property of data objects in this environment, design of an efficient caching algorithm becomes an even more difficult problem compared to the traditional caching problems. In this paper, we propose the Least Expected Cost (LEC) replacement algorithm for Web caches that provides a simple and robust framework for the estimation of reference probability and fair evaluation of non-uniform Web objects. LEC evaluates a Web object based on its cost per unit size multiplied by the estimated reference probability of the object. This results in a normalized assessment of the contribution to the cost-savings ratio, leading to a fair replacement algorithm. We show that this normalization method finds optimal solution under some assumptions. Trace-driven simulations with actual Web cache logs show that LEC offers the performance of caches more than twice its size compared with other algorithms we considered. Nevertheless, it is simple, having no parameters to tune. We also show how the algorithm can be effectively implemented as a Web cache replacement module.     

Proxy Cache Replacement Algorithms: A History-Based Approach

Accesing and circulation of Web objects has been facilitated by the design and implementation of effective caching schemes. Web caching has been integrated in prototype and commercial Web-based information systems in order to reduce the overall bandwidth and increase system's fault tolerance. This paper presents an overview of a series of Web cache replacement algorithms based on the idea of preserving a history record for cached Web objects. The number of references to Web objects over a certain time period is a critical parameter for the cache content replacement. The proposed algorithms are simulated and experimented under a real workload of Web cache traces provided by a major (Squid) proxy cache server installation. Cache and bytes hit rates are given with respect to different cache sizes and a varying number of request workload sets and it is shown that the proposed cache replacement algorithms improve both cache and byte hit rates.     

Evolutionary Techniques for Web Caching

Web caching has been proposed as an effective solution to the problems of network traffic and congestion, Web objects access and Web load balancing. This paper presents a model for optimizing Web cache content by applying either a genetic algorithm or an evolutionary programming scheme for Web cache content replacement. Three policies are proposed for each of the genetic algorithm and the evolutionary programming techniques, in relation to objects staleness factors and retrieval rates. A simulation model is developed and long term trace-driven simulation is used to experiment on the proposed techniques. The results indicate that all evolutionary techniques are beneficial to the cache replacement, compared to the conventional replacement applied in most Web cache server. Under an appropriate objective function the genetic algorithm has been proven to be the best of all approaches with respect to cache hit and byte hit ratios.     

Neuro-fuzzy system in partitioned client-side Web cache

This paper proposes a novel contribution in Web caching area, especially in Web cache replacement, so-called intelligent client-side Web caching scheme (ICWCS). This approach is developed by splitting the client-side cache into two caches: short-term cache that receives the Web objects from the Internet directly, and long-term cache that receives the Web objects from the short-term cache. The objects in short-term cache are removed by least recently used (LRU) algorithm as short-term cache is full. More significantly, when the long-term cache saturates, the neuro-fuzzy system is employed efficiently in managing contents of the long-term cache. The proposed solution is validated by implementing trace-driven simulation and the results are compared with least recently used (LRU) and least frequently used (LFU) algorithms; the most common policies of evaluating Web caching performance. The simulation results have revealed that the proposed approach improves the performance of Web caching in terms of hit ratio (HR), up to 14.8% and 17.9% over LRU and LFU. In terms of byte hit ratio (BHR), the Web caching performance is improved up to 2.57% and 26.25%, and for latency saving ratio (LSR), the performance is better with 8.3% and 18.9% over LRU and LFU, respectively.     

Web缓存的一种新的替换算法

现有的Web缓存器的实现主要是基于传统的内存缓存算法,然而由于Web业务请求的异质性,传统的替换算法不能在Web环境中有效工作.首先给出了问题的一个最优化模型,分析了替换算法的关键在于能正确地体现Web业务的访问模式.在泊松到达模型的基础上,提出一种新的缓存策略--最少正规化代价替换算法(leastnormalized-cost,简称LNC).新的替换算法除了考虑Web文档的平均引用时间、最近流逝时间、文档大小和单位大小价值以外,还考虑了Web业务的访问率动态改变的特征.对轨迹文件所做的性能实验表明,LNC优于其他主要的算法.     

无线Web访问的缓存和预取机制

缓存和预取在提高无线环境下的Web访问性能方面发挥着重要作用。文章研究针对无线局域网的Web缓存和预取机制,分别基于数据挖掘和信息论提出了采用序列挖掘和延迟更新的预测算法,设计了上下文感知的预取算法和获益驱动的缓存替换机制,上述算法已在Web缓存系统OnceEasyCache中实现。性能评估实验结果表明,上述算法的集成能有效地提高缓存命中率和延迟节省率。     

Efficient replacement of nonuniform objects in Web caches

Cache performance depends heavily on replacement algorithms, which dynamically select a suitable subset of objects for caching in a finite space. Developing such algorithms for wide-area distributed environments is challenging because, unlike traditional paging systems, retrieval costs and object sizes are not necessarily uniform. In a uniform caching environment, a replacement algorithm generally seeks to reduce cache misses, usually by replacing an object with the least likelihood of re-reference. In contrast, reducing total cost incurred due to cache misses is more important in nonuniform caching environments. The authors present the least-unified value algorithm, which performs better than existing algorithms for replacing nonuniform data objects in wide-area distributed environments     

面向移动端基于社交关系的图片缓存替换算法

随着移动终端深入人们的生活,移动社交APP得到了广泛使用。在移动社交APP中往往会使用大量的图片资源,如微信朋友圈、Instagram的图片分享等。在APP中浏览图片会消耗较多的网络流量,影响加载速度,因此大部分APP采用首先显示缩略图,根据用户需求再加载原图的策略。在服务器端也采用缓存技术来加快缩略图产生时间,减少磁盘I/O。但是,当前的缓存机制更多关注的是缓存的访问频率、最近访问时间等因素,并没有过多关注数据生成用户之间的社交关系,也没有考虑移动用户对缩略图和原图的不同访问模式。把缓存划分为两个部分:缩略图缓存区和原图缓存区,提出了基于社交关系的图片缓存替换算法,在传统缓存替换算法的基础上增加用户的社交关系以及缩略图和原图的关联关系,通过计算图片的缓存价值进行缓存替换。实验表明,所提出的基于社交关系的图片缓存替换算法对于缩略图和原图的缓存命中率都有明显提高。     

基于NB分类器重访概率预测的Web缓存替换策略

Web缓存是用来解决网络访问延迟和网络拥塞问题，缓存替换策略直接影响缓存的命中率。为此，提出一种朴素贝叶斯（NB）分类器重访概率预测的Web缓存替换策略；根据用户之前访问日志，通过分区操作提取多项特征来表示每次访问的对象，并构建特征数据集；训练NB分类器，用来确定缓存中对象被再次访问的概率，为对象分配权重；结合LRU策略来合理删除一些对象。仿真结果表明，提出的策略在保证较高命中率的同时有效降低了执行时间。