基于RAID的适度贪婪并行预取技术

Prefetching(预取)技术是在计算机体系设计中为提高系统性能而通常采用的一项重要技术。在RAID(廉价冗余磁盘阵列）系统中采用有效的预取技术可以缩短主机读请求的平均响应时间，提高磁盘阵列的数据吞吐率。在分析了一些主要应用模型的数据请求特性的基础上，实现了一种适度贪婪的并行预取算法，实验证明该预取技术对主机的连续大量数据读请求是十分有效的。     

浅析缓存预取技术

针对计算机系统中CPU与I/O性能差距持续扩大的的问题,引出缓存及预取的概念,并分析预取技术需要处理的几个关键问题。根据预取的发展,介绍并比较几类典型的预取算法。针对目前的各种软硬件新技术,探讨预取技术所面临的困难及其发展趋势。     

浅析缓存预取技术

针对计算机系统中CPU与I／O性能差距持续扩大的的问题,引出缓存及预取的概念,并分析预取技术需要处理的几个关键问题。根据预取的发展。介绍并比较几类典型的预取算法。针对目前的各种软硬件新技术,探讨预取技术所面临的困难及其发展趋势。     

流媒体代理缓存和预取方法的研究

代理缓存可以降低用户的启动延迟，减轻网络流量和服务器的负载，且在Web中也已广泛使用。但由于流媒体和非流媒体(文本，图像)有着显著的区别，目前，支持流媒体的代理缓存技术还面临着许多挑战。文中针对流媒体的数据量大和高带宽需求等特性，对支持流媒体的代理缓存和预取方法进行了总结。调研、分类、比较了目前已有的一些缓存算法和预取算法的优缺点，为下一步的研究提供启发和借鉴作用，同时指出将来的研究方向和热点问题。     

一种智能终端数据共享中的预取缓存技术

针对智能终端数据共享中的网络延迟问题,本文提出一种两阶段,主动预取与被动预取相结合的数据预取缓存方法,减少网络延迟,提高用户体验。该方法利用网络空闲时间预取数据,减少用户等待时间;通过两阶段预取策略减少网络带宽消耗;通过主被动配合的预取算法来预取数据,提高预取准确率和预取效率;通过一种权重更新函数来更新客户端的缓存,减少对智能终端存储空间的消耗。实验表明使用此方法能减少用户等待时间58.2%,预取命中率为92%,带来的带宽损耗小于5%。     

流媒体代理缓存和预取方法的研究

代理缓存可以降低用户的启动延迟,减轻网络流量和服务器的负载,且在Web中也已广泛使用.但由于流媒体和非流媒体(文本,图像)有着显著的区别,目前,支持流媒体的代理缓存技术还面临着许多挑战.文中针对流媒体的数据量大和高带宽需求等特性,对支持流媒体的代理缓存和预取方法进行了总结.调研、分类、比较了目前已有的一些缓存算法和预取算法的优缺点,为下一步的研究提供启发和借鉴作用,同时指出将来的研究方向和热点问题.     

流媒体缓存代理单一流映像机制与流预取策略研究

为了解决传统的流媒体服务模式（客户端/服务器）中存在的流媒体服务器负载重、客户端播放抖动频繁等问题,本文详细研究了实现流媒体缓存代理的单一流映像机制,并针对缓存代理端的接收和发送阶段提出了实现这一机制的相关算法.同时在深入研究流预取理论模型的基础上,创新性地提出了基于RTCP包反馈和RTP包网络延迟的流预取策略,从而保证了客户端的播放质量.测试表明单一流映像机制的正确性和流预取策略的高效性.     

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。     

一种基于预取的集群服务器调度算法

针对集群服务器LARD调度算法只能利用已有缓存的问题,提出一种基于预取的算法Prefetch-LARD,该算法从Web访问日志中挖掘页面之间的转移概率,建立马尔科夫链模型,在调度请求时利用概率关系提前将下一次可能访问的文档从节点磁盘取到本地cache中,提高了请求的缓存命中率;算法还采用了加权的节点超载判断方法,以提高集群节点的负载均衡度,实验表明,在同样的测试环境下,Prefetch-LARD算法比LARD算法的缓存命中率提高26．9％,系统的吞吐量相应提高18．8％．     

一种基于预取感知接纳策略的查询结果缓存方法

针对搜索引擎查询结果缓存问题,提出了一种基于预取感知接纳策略的查询结果缓存方法,用于提高搜索引擎检索系统性能.查询结果预取导致查询结果页码的缓存缺失率具有显著差异性,结合该特性设计预取感知接纳策略,该策略包含查询评估模型以及模型特征选择方法.在该策略基础上,设计了一种查询结果缓存方法.在该搜索引擎两个月的大规模真实用户查询日志上的实验结果表明,与传统的典型方法相比,该方法可以获得6.38%～11.99%的缓存命中率提升.     

基于缓存价值的命名数据网络缓存优化策略

为了解决当前命名数据网络（Named Data Network）中的传统缓存决定策略如LCE (Leave Copy Everywhere)、LCD (Leave Copy Down)、Prob (Copy with Probability)中存在的由于路由器缓存利用不合理导致的路由器缓存命中率过低,及满足用户请求所需跳数过多导致的时延过大等问题,提出一种基于缓存价值的缓存策略。该策略结合兴趣包路由跳数与所请求数据包大小,以及兴趣包所经过路由节点缓存情况,计算数据包缓存价值,由此将数据包缓存在合适的节点,以提高缓存命中率。在此基础上考虑下游节点的过滤效应,提出相对于传统缓存替换策略LRU、LFU的基于动态缓存价值的缓存替换策略,以进一步提高缓存命中率。经过大量仿真对比实验,验证了本文提出算法的有效性及可用性。     

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。     

基于焦点修正的流媒体分段缓存策略

针对现有分段算法的缺点,提出一种基于用户随机行为的分段缓存策略,充分考虑不同流媒体对象及同一流媒体对象的不同段落在流行性方面的差异,以段落的流行度作为空间调度的依据,结合前缀缓存的思想,保证缓存效率,且改善字节命中率和延时启动率。实验表明,较之焦点缓存和适应性分段缓存,该策略的字节命中率分别提高了8%和18%左右。     

P2P流媒体系统中基于关联规则的缓存替换策略

随着互联网的日益发展，人们对流媒体的需求不断提高，对视频服务器提出了更高的要求。P2P视频点播系统中传统的缓存替换策略无法获得很好的用户体验。针对此问题，本文对传统的缓存算法FIFO进行改进，提出基于关联规则的FIFO替换算法(FIFO-AR)。为了进一步提升缓存替换算法的性能，提出一种新的基于关联规则的缓存替换算法（CRA-AR）。根据用户的播放记录和视频段的流行度，并结合关联规则，从而得到待缓存的视频段。实验结果表明,FIFO-AR和CRA-AR相比于传统的缓存替换算法，具有较高的命中率和较少的响应时间。     

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。     

基于低能耗与高缓存命中并存的缓存替换算法

近年来无线传感器被广泛地利用在各个领域,与之相关的优化节能研究也层出不穷.作为信息共享、分发关键技术的缓存技术节能研究成为了研究热点之一.从缓存替换算法的角度对缓存技术节能进行研究,先对已有的缓存替换算法进行比较分析,在继承二分法思想以及无线传感器网络中缓存替换策略的研究思想的基础上,整合基于低能耗和高缓存命中的两种替换算法,构建出兼顾低能耗和高缓存命中双目标的缓存替换算法.最后通过仿真验证该算法在平均延迟时间、能量消耗以及缓存命中三个方面均有不同程度的提升.     

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。     

基于存取模式的Cache预取自适应策略研究

不同的Cache预取策略适用于不同的存取模式。本文介绍了存储系统Cache预取技术的研究现状，从分析存取模式出发，构造了存取模式三元组模型，并在磁盘阵列上测试了适 用于复杂环境下的Cache预取自适应策略，结果证明，自适应策略能够在不同环境上获得磁盘阵列的最优性能。     

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。     

多处理机系统循环间数据重用的cache优化*

cache的使用缓解了CPU和主存储器之间速度差距太大的矛盾，同时，也使cache的命中率成为影响多处理机系统性能发挥的重要因素.人们对如何加强数据的局部性，提高cache命中率，使多处理机系统的性能得到更好的发挥进行了积极的探索.但过去的工作主要集中于如何加强并行循环内的数据局部性，减少甚至消除并行循环内真假共享cache行所引起的cache抖动，对多处理机系统中循环间数据重用的开发和利用却少有论述.该文对如何开发和利用这些循环间数据重用进行了分析和讨论，并提出了一些切实可行、易于实现的方法.这些方法的