一种基于分散协作的Web缓存集群体系结构

Web对象缓存技术是一种减少Web访问通信量和访问延迟的重要手段，该文通过分析现有的各种Web缓存系统，提出了一种基于分散协作的Web缓存集群体系结构。该体系结构克服了集中式系统需要额外配备一台管理服务器的缺陷，消除了管理服务器瓶颈失效造成系统瘫痪的危险，减少由于管理服务器带来的延迟；同时消除了分散系统的缓存不命中情况下的多级转发的延迟和缓存内容重叠，提高了资源利用率和系统效率，具有良好的可扩展性和健壮性。     

合作式Web缓存系统的性能分析

共享不同代理的缓存文件是减少Web通信量和减轻网络瓶颈的重要方法．在分析现有合作式缓存系统的基础上，提出一种基于混合管理的合作式Web缓存系统(HMCS）．HMCS采用重定向的方法将请求从未命中的代理转发给缓存了请求文件的代理．采用这种方法可以减少缓存文件的冗余度，从而提高了缓存系统的存储利用率，进而提高系统的命中率．性能分析和仿真结果表明HMCS系统性能要优于CRISP和ICPS系统．     

一种基于Peer-to-Peer技术的Web缓存共享系统研究

提出了一种基于peer-to—peer技术的分布式Web缓存共享系统：BuddyWeb．该系统的核心理念是让企业网络中的所有PC能够相互共享浏览器中的本地缓存,从而形成一个高效的、大规模的分布式缓存共享系统,并使系统具备易管理、易实现、低成本等优点;接着详细阐述了BuddyWeb的工作原理和算法策略;然后,针对BuddyWeb系统的特性提出了仿真实验模型和评估方法．实验结果证明了BuddyWeb在命中率、网络通信流量负荷、系统响应延迟等诸方面均能取得令人满意的效果。     

企业环境P2P模型下的合作式Web缓存系统研究

提出了一种高性能的合作式Web缓存系统(WebRing),包括一种基于连续哈希的Web对象路由模式,保证了对任意Web请求经过一次哈希计算且至多经过一次转发就可到达目标节点。同时,基于节点状态标记切割哈希空间的系统负载均衡算法大大提高了系统的吞吐量。解决了传统合作式缓存系统中多级转发和多重哈希计算造成的高时延和单点失效问题。     

一种新的基于SOA 的多机器人协作分层体系结构

为了研究高效、通用和松耦合的多机器人协作体系结构,提出一种基于SOA（面向服务的架构）的分 层体系结构．在分层结构的基础上,以服务为组成元素,设计规范的多机器人SOA 协议与接口,在协作中实现对机 器人下层功能组件的透明封装和上层服务的灵活调用,可以有效避免异构对协作的影响,有利于系统的构建、扩展、 重组和维护．实验结果验证了技术的可行性和实用性．     

统一缓存:基于用户层通信的合作缓存技术

合作缓存机制是集群系统提高整体性能的一种有效方法，其利用高速网络将各个结点的缓存进行合作管理与访问，大幅度提高了缓存的命中率．但传统的合作缓存技术没有考虑到广为应用的高效用户层通信机制的特点．提出一种新的用户层通信与合作缓存技术相融合的缓存机制——集群统一缓存．这一机制充分利用了用户层通信的特点，包括协议精简、零拷贝、虚拟内存映射通信(VMMC)技术等，将缓存与结点通信相融合，减少了集群系统应用程序IO模块的层次与复杂度，提高了系统性能．同时这一机制也顺应了IO子系统日益独立化的发展趋势．该技术已经应用于自行开发的面向对象的Internet服务存储平台——TODS上，具有高效、扩展性好与软件设计简单等特点．     

一种新的互联网应用体系结构

1 引言 Internet,Intranet,Extranet和WWW的发展已经对工业、商业、金融业、娱乐业、教育、政府部门以及我们个人的工作和生活产生了巨大的影响。现在许多原有的信息系统和数据库系统正在被移植到Internet和互联网环境中,一些新的复杂的分布式系统也出现在Web环境中,互联网应用系统变得日益广泛。同时,互联网应用系统的复杂性也随之增加。从简单的用于     

基于Web Services的计算机辅助协同设计体系结构

在分析基于简单客户机／服务器和基于中间件这两种体系结构的基础上,提出了基于Web Services、松散耦合的CACD体系结构模型及原型系统。通过与其他体系结构的比较,证明基于Web Services的体系结构综合性能最好,是开发企业间大规模计算机辅助协同设计系统的新思路。     

COPACC: An Architecture of Cooperative Proxy-Client Caching System for On-Demand Media Streaming

Proxy caching is a key technique to reduce transmission cost for on-demand multimedia streaming. The effectiveness of current caching schemes, however, is limited by the insufficient storage space and weak cooperation among proxies and their clients, particularly considering the high bandwidth demands from media objects. In this paper, we propose COPACC, a cooperative proxy-and-client caching system that addresses the above deficiencies. This innovative approach combines the advantages of both proxy caching and peer-to-peer client communications. It leverages the client-side caching to amplify the aggregated cache space and rely on dedicated proxies to effectively coordinate the communications. We propose a comprehensive suite of distributed protocols to facilitate the interactions among different network entities in COPACC. It also realizes a smart and cost-effective cache indexing, searching, and verifying scheme. Furthermore, we develop an efficient cache allocation algorithm for distributing video segments among the proxies and clients. The algorithm not only minimizes the aggregated transmission cost of the whole system, but also accommodates heterogeneous computation and storage constraints of proxies and clients. We have extensively evaluated the performance of COPACC under various network and end-system configurations. The results demonstrate that it achieves remarkably lower transmission cost as compared to pure proxy-based caching with limited storage space. On the other hand, it is much more robust than a pure peer-to-peer communication system in the presence of node failures. Meanwhile, its computation and control overheads are both kept in low levels     

Web Caching Replacement Algorithm Based on Web Usage Data

Web caching is one of the fundamental techniques for reducing bandwidth usage and download time while browsing the World Wide Web. In this research, we provide an improvement in web caching by combining the result of web usage mining with traditional web caching techniques. Web cache replacement policy is used to select which object should be removed from the cache when the cache is full and which new object should be put into the cache. There are several attributes used for selecting the object to be removed, such as the size of the object, the number of times the object was used, and the time when the object was added into the cache. However, the flaw in these previous approaches is that each object is treated separately without considering the relation among those objects. We have developed a system that can record users’ browsing behavior at the resources level. By using information gathered from this system, we can improve web cache replacement policy so that the number of cache hits will increase, resulting in a faster web browsing experience and less data bandwidth, especially at lower cache storage environments such as on smart phones.     

一种无"热点"的覆盖网协同缓存策略

覆盖网协同缓存(overlay cooperative caching,简称OCC)聚集客户节点的资源来提供可扩展、经济有效的缓存服务.在典型的OCC系统中,节点的异构性和工作负载的不对称,容易造成节点资源使用的不平衡,形成一些负载过重的"热点"节点.但对于这一问题,已有的OCC系统缺乏有效的负载平衡机制.针对多媒体内容分发服务,设计了一种无热点的OCC策略——HFOCC(hotspots free overlay cooperative caching).通过将"热点"对象复制到低负载节点,分散服务请求,达到消除热点的目的.为了提高缓存空间的利用率,HFOCC将一个节点的缓存空间动态地划分为home cache和replica cache两部分,并实施统一的缓存管理策略;基于一种"软"副本生命期控制机制,当工作负载发生变化时,冗余副本被及时删除,系统表现出了良好的自适应性.实验证明,HFOCC有效地提高了系统吞吐率和资源利用率.     

一个基于机群的可扩展的Web缓存服务器

解决分层缓存系统较高层缓存器的瓶颈问题可用扩展性好的机群系统来实现。文章在分析了目前已有的两种典型的机群缓存服务器的基础上,提出了一个新的Web缓存服务器系统。在新系统里引入了摘要缓存机制,使系统形成单一缓存映像,达到快速访问的目的。摘要信息文件的缩短和单一入口点只传输请求不传输响应的机制,减轻了系统里请求分配器的负担,系统可扩展性好。解决缓存系统的热点文件和机群系统的异构性问题的动态负载平衡算法有利于提高系统的吞吐率。     

New Results on Web Caching with Request Reordering

We study web caching with request reordering. The goal is to maintain a cache of web documents so that a sequence of requests can be served at low cost. To improve cache hit rates, a limited reordering of requests is allowed. Feder et al. (Proceedings of the 13th ACM–SIAM Symposium on Discrete Algorithms, pp. 104–105, 2002), who recently introduced this problem, considered caches of size 1, i.e. a cache can store one document. They presented an offline algorithm based on dynamic programming as well as online algorithms that achieve constant factor competitive ratios. For arbitrary cache sizes, Feder et al. (Theor. Comput. Sci. 324:201–218, 2004) gave online strategies that have nearly optimal competitive ratios in several cost models.     

基于实例的Web Cache体系结构与通信协议的研究

大规模Cache系统的研究与设计有助于进一步提高用户访问Internet的速度,并真正缓解因为WorldWideWeb的迅速发展对网络带宽和处理能力带来的巨大压力。论文着眼于体系结构和通信协议的特点对典型Cache系统进行了归纳与分类;并通过基于实例的分析,逐次对比了它们在资源共享与协同工作方面的技术特点和性能;最后,总结了制约系统设计的各种关键因素,并对该领域的发展方向做了初步的总结。     

一种基于传输触发体系结构的可重构Hash函数处理器：TTAH

Hash函数是密码学中保证数据完整性的有效手段,性能需求使得某些应用必须采用硬件实现。本文通过分析常用Hash函数在算法上的相似性设计出了专用可重构单元,并将这些可重构单元耦合到传输触发体系结构中,得到一种可重构Hash函数处理器TTAH。常用Hash算法在TTAH上的映射结果表明：与细粒度可重构结构相比,其速度快,资源利用率高;与ASIC相比,可以在额外开销增加较小的前提下有效地支持多种常用Hash函数。     

利用ZIPF定律建立有效的WEB对象缓存机制

通过对Web通信量的分析,人们发现用户对Web对象的访问模式服从Zipf定律或类Zipf定律。在Web缓存的设计中,为得到所期望的Web对象命中率的要求,设计人员可以根据Zipf定律近似计算出相应的缓存大小。因此,Zipf定律为Web缓存结构的设计提供了重要的依据。适当的缓存大小结合P-LFU替换策略可以得到很高的Web缓存命中率。     

Web Services:分布式网络体系新架构

Web服务作为一种新型的分布式网络体系架构成为目前研究的热点。该文从分布式计算技术与Grid计算和XML等技术发展融合的角度分析了Web服务发展历程和概念定义。提出了一种RSRPM新的Web Services架构模型和形式化定义,并对实现时所需要采用的核心步骤、指令方法以及核心协议栈进行了分析和描述。另外,在对目前Web服务的应用情况进行分析的基础上,指出了Web服务存在的局限性、4个主要的技术问题以及未来的发展趋势。     

基于协作缓存的VOD服务器端Cache设计

近年来,随着计算机网络技术和多媒体技术的发展,视频点播服务已逐渐成为现实。分布式VOD(VideoOnDemand)服务器系统的提出是为了支持更多的大量并发数据流,和单一服务器相比,这样的结构拥有更好的使用效率、可靠性和可扩展性。协作缓存CC(cooperativecache)技术将各服务器的内存协调工作,形成全局的cache。这样的结构不仅充分发挥了分布式VOD服务器结构的特点,同时也增大cache容量,提高系统全局命中率,从而提高了系统效率。该文在协作缓存技术基础上,针对流媒体和VOD系统的特点,提出了GBBcache替换算法。该算法以数据块的生命周期作为出发点,充分考虑了现有用户和请求接入用户的服务需求,提高了内存使用效率。笔者对该算法进行了理论分析,并证明了它在性能上与传统的cache替换算法相比的优越性。     

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.     

一种动态Web页面缓存技术

1 引言信息多样性的驱动以及互联网个性化趋势,使得越来越多的动态内容被引入Internet。动态页面的实现主要是通过CGI(Common Gateway Interface)或类CGI程序(如:ASP、JSP、PHP、Perl等服务器端嵌入式脚本)在服务器上根据客户端GET或POST方法发来的消息作为参数,并也可与后台数据库交互,动态生成HTML文档。所以,这些临时自动生成的页面“总是”被浏览器认为是最新的。故此,目前大多数的缓存系统都无法对动态页面进行缓存。然而由于CGI程序本身或其访问的数据库并不总是变化的,因而没有必要每次都要向原始服务器发送请求。