自适应的数据库查询缓存

传统的缓存采取较为机械的管理方法,不能随数据库运行的动态信息调整自身参数以得到更优的性能。数据库语义缓存能够让数据库“理解”查询语义,可以为数据库的动态调节提供信息。而查询缓存是语义缓存的一种,在 SQL解析与查询执行之间,通过研究查询缓存的自主管理来提高数据库的查询性能。首先介绍了数据库常用的语义缓存与自主计算,然后对查询缓存进行了形式化定义,并提出了自适应的查询缓存模型。最后在MySQL的查询缓存上进行了实验,得到了较好的效果。     

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。     

新的普适计算环境下上下文缓存置换算法

由于普适计算环境高度动态的特点以及无线环境连接易中断、传输速度低等方面的约束,使得普适计算应用对于上下文的访问开销非常大。为此,首先给出一个上下文感知系统框架,然后提出了一种基于规则的上下文缓存置换算法--RCRA,算法根据上下文的被访问概率、上下文时效性及历史访问次数决定是否将其置换出缓存。当有新的上下文需要进入缓存时执行该算法,以保证缓存中的上下文最新且最有价值。实验表明,RCRA不仅在命中率方面有较大提高,而且能够有效降低上下文访问的开销。算法应用于基于推理规则的上下文感知系统中,具有良好的可实用性。     

断接下查询的缓存处理

移动环境下，由于无线网络可靠性低、费用高，移动主机本身受电源、资源等方面的限制，移动主机经常会主动或被动地处于断接，即没有网络连接的状态．为了提高断接时移动客户对数据的访问能力，有效利用移动缓存，该文提出断接下基于语义缓存的查询处理QPID算法．该算法的主要思路是先找出缓存中与当前查询相关的缓存项，再通过对相关项数据的进一步处理获得缓存中满足查询的结果．试验表明，基于QPID算法的查询处理可以更好地满足断接下客户的查询请求．     

普适环境中面向推理的上下文缓存置换算法

上下文缓存是减少上下文信息访问开销、降低信息传输数量、缓解连接中断引起的程序不可用性的有效途径.面向推理的上下文缓存置换算法CORA的目标是使上下文缓存达到较高命中率,有效节省普适计算中传输上下文的开销.CORA采用状态空间对低级上下文到高级上下文的推理进行建模,对各种上下文推理方法具有普遍适用性.CORA算法分为两个部分：1)在缓存端,该算法计算低级上下文的访问概率和预计失效时间,获得数据的缓存价值,作为上下文缓存置换的依据,以提高缓存的命中率;2)在传感器端设置相应的可变化范围,当传感器读数超出该范围时,主动更新缓存,以保证缓存数据的一致性.模拟实验将CORA和经典的缓存置换算法LRU进行对比,分别通过改变缓存容量、对上下文访问概率的不均匀程度和上下文更新访问比来考察两种算法的命中率,结果显示,当缓存容量相对上下文总数较小、访问概率分布较不均匀、更新访问比较高的情况下,CORA的命中率大大高于LRU.由此证明,CORA更适用于较为动态的普适计算环境.     

普适环塘中面向推理的上下文缓存置换算法

上下文缓存是减少上下文信息访问开销、降低信息传输数量、缓解连接中断引起的程序不可用性的有效途径．面向推理的上下文缓存置换算法CORA的目标是使上下文缓存达到较高命中率,有效节省普适计算中传输上下文的开销．CORA采用状态空间对低级上下文到高级上下文的推理进行建模,对各种上下文推理方法具有普遍适用性．CORA算法分为两个部分：1）在缓存端,该算法计算低级上下文的访问概率和预计失效时间,获得数据的缓存价值,作为上下文缓存置换的依据,以提高缓存的命中率;2）在传感器端设置相应的可变化范围,当传感器读数超出该范围时,主动更新缓存,以保证缓存数据的一致性．模拟实验将CORA和经典的缓存置换算法LRU进行对比,分别通过改变缓存容量、对上下文访问概率的不均匀程度和上下文更新访问比来考察两种算法的命中率,结果显示,当缓存容量相对上下文总数较小、访问概率分布较不均匀、更新访问比较高的情况下,CORA的命中率大大高于LRU．由此证明,CORA更适用于较为动态的普适计算环境．     

基于用户查询日志的双级缓存结构设计

文章针对目前分布式缓存系统命中率低和查询处理时间长的问题,在分析某中文搜索引擎于2009年9月查询日志集的用户查询特征和热点内容分布特征的基础上,设计并实现了包括静态缓存和动态缓存的双级缓存结构。最后,从理论分析和实验数据两方面,论证了基于查询日志的双级缓存结构在性能方面更具优越性。     

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.     

基于时空局部性的层次化查询结果缓存机制

查询结果缓存可以对查询结果的文档标识符集合或者实际的返回页面进行缓存,以提高用户查询的响应速度,相应的缓存形式可以分别称之为标识符缓存或页面缓存。对于固定大小的内存,标识符缓存可以获得更高的命中率,而页面缓存可以达到更高的响应速度。该文根据用户查询访问的时间局部性和空间局部性,提出了一种新颖的基于时空局部性的层次化结果缓存机制。首先,该机制将固定大小的结果缓存划分为两层:页面缓存和标识符缓存。对于用户提交的查询,该机制会首先使用第一层的页面缓存进行应答,如果未能命中,则继续尝试使用第二层的标识符缓存。实验显示这种层次化的缓存机制较传统的仅依赖于单一缓存形式的机制,在平均查询响应时间上,取得了可观的性能提升:例如,相对单纯的页面缓存,平均达到9%,最好情况下达到11%。其次,该机制在标识符缓存的基础上,设计了一种启发式的预取策略,对用户查询检索的空间局部性进行挖掘。实验显示,这种预取策略的融合,能进一步促进检索系统性能的有效提升,从而最终建立起一套时空完备的、有效的结果缓存机制。     

基于语义缓存的移动查询导出

在移动环境下，客户缓存为提高客户－服务器数据库系统的整体性能，特别是保证客户端数据可用性提供了有效途径，该文针对如何从基于语义描述的缓存中导出当前查询（部分）结果的问题，研究了查询从缓存导出的充分条件，并在定义查询与缓存之间的精确匹配，包含匹配和相互匹配几种情况的基础上，给出缓存与查询，包含与相交匹配的判断条件和相应的算法，基于该文的研究，查询可以充分利用本地语义缓存的内容，从而降低网络开销，加快响应时间，并支持移动客户断接时的数据访问。     

面向存储服务的分布式缓存系统研究

针对分布式环境下高频率异地数据访问造成的系统性能下降的问题,对SBM模型进行改进,提出分布式缓存系统D-Cache,给出基于最优价值度的缓存文件替换算法——OCV。数字模拟实验结果证明,与DartCache系统相比,D-Cache系统能更有效地减少系统访问延迟,增加吞吐量,提高分布式环境下系统的性能。     

位置相关查询中基于最小访问代价的缓存替换方法

在位置相关查询（LDQ）中由于用户的移动性和数据的位置相关性,给缓存替换策略带来了新的挑战。在详细分析位置相关数据(LDD)的空间位置特性和几种典型的位置相关缓存替换策略的基础上,提出一种基于最小访问代价的缓存替换策略（PLAC）,一些重要的缓存替换因素如访问概率、更新频率、数据距离和有效范围等都包含在代价函数里,PLAC根据代价函数值的大小来决定被替换的数据,由此来保证有限缓存的最大使用率。通过实验对比,PLAC比其他位置相关缓存替换策略更为有效地提高了缓存命中率,缩短了查询平均响应时间。     

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.     

Web缓存优化模型研究

缓存模型研究的核心是替换策略的优化。分析并比较传统缓存模型IRM和MRM的思想,基于相对流行度以及字节代价的概念,提出满足命中率、字节命中率和延迟时间等不同性能指标要求的Web缓存优化模型,并给出相应算法。实验及分析表明,Web缓存优化模型替换算法的性能表现较传统算法有所提高。     

面向企业应用的密钥管理技术研究

针对企业的计算机安全管理的需要,将企业安全管理分为纵向的等级管理和横向的工作组协作管理。结合单钥加密和双钥加密的理论,分别给出了纵向的等级安全管理密钥管理方法和横向的协同工作安全管理的工作组密钥管理方法。基于密钥恢复的思想,提出了万能密钥的概念及其实现方法。     

一种高效的流媒体代理缓存替换算法

提出基于流行度和将来访问次数的最小效用替换算法（SCU-PFUT）,考虑流媒体文件的字节有效性和文件块大小等因素,使替换出内存的数据块更合理。避免LRU和LFU算法中出现的媒体文件被连续替换的问题,与LRU, LFU和SCU-2算法相比,该算法的缓存命中率、字节命中率和空间利用率较高。     

嵌入式浏览器缓存策略的设计与实现

给出了一种嵌入式浏览器缓存的实现策略,将网络数据进行分类,通过使用内存缓存技术,合理地缓冲网络数据,同时根据网页的结构和访问信息,使用一种简单可行的缓存淘汰策略,充分地利用缓存资源,使系统具有了较好的性能。     

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。     

普适计算中基于上下文信息的缓存管理算法

普适计算的一个常见的难题是断连操作,而移动设备在断连状态下对数据进行操作又是必要的.为了支持断连操作,需要在移动客户端上进行数据缓存.数据收集的目的是在断连前把用户将来可能访问的数据预先存储到本地缓存,因此收集过程的结果将对断连操作的性能产生重大影响.目前针对断连操作的数据收集算法,对缓存命中都有一定效果,为了进一步提高缓存命中率,本文根据上下文信息进行数据收集算法;然后在访问数据时同步建立数据之间的关联,并在数据关联的基础上自动选择要收集的数据集;最后将结果按缓存驻留时间和访问次数进行缓存替换.模拟试验结果表明,此算法对于存储容量小的手持移动设备可以有效地提高断连操作时的缓存命中率,可以更好的支持移动设备的断连操作.