信息中心网络中的内置缓存技术研究

互联网的应用方式正从以面向主机的点对点通信为主转向以海量内容获取为主.为适应这一转变,研究界提出了多种以信息/内容为中心的新型网络架构.这类网络架构中最重要的特征之一是利用网络内置缓存提高接收者驱动的内容获取的传输效率和网络资源的利用率.与传统的Web缓存、CDN缓存等相比,ICN缓存系统呈现了缓存透明化、泛在化和细粒度化等新特征,对缓存系统的建模、行为理解和优化方法都提出了新的挑战.在介绍了ICN缓存系统的新特征及带来的挑战后,首先从多方面着重阐述和比较了缓存网络的优化方法,之后对缓存网络系统的理论模型研究现状加以阐述,然后分析了仍待解决的关键问题和未来的研究方向.     

信息中心网络中缓存技术研究综述

因特网中日益增长的内容获取需求促使学术界提出了多种以信息为中心的未来网络架构。这类架构将以主机为中心的通信模式转变为以内容为中心。信息中心网络（ICN）最重要的特征之一是利用内置缓存减少用户获取内容的时延、节省网络带宽和缓解网络拥塞。与传统的内容分发网络（CDN）、对等网络（P2P）和Web缓存系统相比,ICN缓存系统呈现出一系列的新特征。分析了缓存新特征对ICN研究带来的挑战;从多方面重点阐述了ICN缓存的优化方法,详细分析对比了不同缓存策略;指出了未来研究方向并总结全文。     

动态数据处理平台分布式缓存替换算法仿真

针对传统分布式缓存替换算法路由器命中缓存性能不足的问题,提出一种动态数据处理平台分布式缓存替换算法。描述动态数据处理平台分布式数据缓存信息,构建动态数据处理平台的缓存架构表,并根据缓存情况替换缓存架构表,通过不断替换的缓存架构表改进权重替换算法,在算法中添加缓存对象这一参数,并通过改进后的算法计算缓存对象的更新权重值及其权重成本,根据计算成本替换LRU链表中的尾指针元素,当元素已存在缓存中并且被命中时、或出现被请求的新元素时,则更新LRU链,构造新的LRU链表,通过重构的LRU链表构建分布式缓存替换策略,从而实现动态数据处理平台分布式缓存替换算法的构建。为了证明动态数据处理平台分布式缓存替换算法的优越性,将其与传统分布式缓存替换算法进行比较,实验结果证明,上述算法的路由器命中缓存性能优于传统算法,更适合进行动态数据处理平台的分布式缓存替换。     

CCN中选择性缓存机制的研究

现有Internet架构存在着众所周知的缺点,未来网络架构的研究成为了热点.其中,CCN(Content-Centric Networking)在众多新架构中正逐渐被大家认为是最有前途的方案之一,它要求网络中的每一节点都要有缓存功能.所以,研究高效的缓存机制就成为实现CCN预期目标的关键.针对CCN现有缓存机制中存在的"无序缓存"的问题,文中提出了选择性缓存机制SC(Selective Caching).它根据用户的潜在需求和内容的流行规律,只在必要的节点上选择性地(而不是沿着内容传输路径处处地)缓存.同时,采用带宽换缓存的思想,利用链路的冗余带宽,将内容分流到相邻节点缓存,进一步提升缓存效率.我们首先提出了缓存空间消耗的理论分析模型,然后在多种实验条件下对SC进行了验证,实验结果表明SC可以提高网络的缓存效率和性能,同时SC的通信、计算、状态记忆等额外开销也都很小.     

信息中心网中移动性缓存策略研究

信息中心网络已经成为下一代网络体系结构研究的热点,ICN架构的典型特征就是利用内置缓存来提高内容的传播效率。随着移动用户数量的不断增加,未来移动用户也将访问ICN网络,因此开展ICN网络移动场景下的缓存研究是十分有意义的。在介绍了ICN网络后,接着从多方面着重介绍支持移动性缓存的方案,随后对ICN网络中传统缓存方案与移动性缓存方案进行比较和归纳,最后对移动性缓存方案的发展与挑战进行展望,为移动性缓存后续研究提供有益参考。     

基于Oracle DCN的缓存一致性技术

针对J2EE多层架构应用中的缓存一致性问题,提出一个利用Oracle数据库更改通知(DCN)机制维护缓存一致性的方案,以分销资源计划系统为例,在中间层通过应用Java缓存系统来存储系统中频繁存取的数据库结果集,在数据层利用DCN机制维护缓存一致性,论述了相关实现技术。应用结果表明,该方案是有效和可行的。     

基于联盟链的边缘缓存系统收益最大化的缓存策略

边缘缓存技术能够将热点内容提前放置在距离用户较近的网络边缘,可以显著降低传输时延、提高网络效率。然而,不同的运营商各自部署边缘设备,投入巨大且缓存内容相互隔离,无法共享。针对此问题,改进了一种基于联盟链的边缘缓存系统架构,运营商部署的边缘设备间能够打破内容隔离,实现更大范围的内容共享。此外,设计了基于智能合约的内容交易流程,使得不同运营商之间的合作变得可信、公平和可追踪。最后,考虑到热门内容的流行程度、文件大小以及传输时延等,对热点内容进行定价,并以收益最大化为目标,通过贪婪算法确定缓存内容放置的位置。仿真实验表明,基于该架构下的收益最大化缓存策略能够有效增加边缘缓存的收益。     

关于大规模系统缓存设计的一些考虑

具备良好的缓存设计,是一个大规模系统能够正常运作的必要前提。那么在设计大规模系统缓存时,都有哪些因素需要考虑呢？一、缓存服务器的工作模式从不同的用途和应用场景来考虑,大体上可以将缓存分为三种工作模式,不同的工作模式各有优缺点,我们就来看看具体的不同和对应的场景。对于应用服务器层面自身的缓存,这里暂且不去讨论,我们只是关注于如何构建一个可伸缩的系统架构。     

基于redis的分布式缓存系统架构研究

本文主要研究在redis基础上,从系统应用角度出发,研究包括key-value向关系统型数据库设计,数据一致性、系统可靠性、数据读写分离、数据切片原理,冗余备份热切换、系统高可扩展性等多维度的分布式缓存,并且构建并验证了redis集群的分布式缓存的系统架构.     

WebKi t内核的嵌入式浏览器磁盘缓存方法

为提高嵌入式浏览器的页面加载速度,研究WebKit网络资源下载的流程,分析 HTTP协议栈中缓存控制原理,提出一种WebKit内核的嵌入式浏览器磁盘缓存方法。设计磁盘缓存快速映射算法,在网络资源的URL与数据之间建立映射关系。为防止磁盘缓存存储空间过载,结合LRU‐K算法和缓存资源的优先级给出磁盘缓存置换算法,提出了磁盘缓存系统架构及其实现方案,在家庭网络环境中进行性能评估。实验结果表明,浏览器加载速度提升了3?19倍,增强了用户体验。     

DSP中如何利用高速缓存优化流媒体程序

缓存(Cache)是现代处理器架构中必不可少的功能部件,嵌入式/流媒体应用程序的特征显示,MCU中的数据和指令缓存的架构设计和编译优化方法能够大幅度提高处理器的性能;在分析嵌入式/流媒体程序特点的基础上,基于ADI公司Biackfin系列DSP(BF5332)的缓存架构为平台,讨论了如何处理指令配置缓存和数据缓存,优化和提升流媒体程序的性能;经过对指令和数据缓存的合理优化,显著地提高了DSP(BF533)上流媒体程序的性能.     

内容中心网络中一种改进型缓存机制

内容中心网络( CCN)作为一种主要的未来网络架构,以命名的内容作为网内的主要元素之一,在网络研究中受到广泛关注。针对已有的CCN缓存方案内容副本替换严重的问题,提出一种内容热门度与节点中介中心度约束的缓存机制PopBetw。在基于节点中心度的基础上,从内容本身的属性热门度出发,避免非热门内容的不必要缓存,降低每个节点的缓存负荷,提高网络缓存性能。仿真结果表明,通过评估缓存大小和内容热门度对缓存性能的影响,PopBetw缓存策略可取得比LCE,LCPro和EgoBetw方案更高的缓存命中率和更小的路径延展度,明显降低网内缓存替换数量,有效减少网内节点中介中心性较大节点群的缓存替换数,达到整体性能最优化。     

基于节点介数与边缘流行度的NDN缓存策略

针对命名数据网络(NDN)架构中多数缓存策略的冗余与低效问题,提出一种基于节点介数与边缘内容流行度的缓存放置策略BEP。结合节点的介数中心性与内容的动态流行度,同时考虑缓存的过滤作用,将最流行的内容放置在最重要的节点上,以高效利用稀缺的缓存资源。仿真结果表明,与经典NDN缓存策略LCE、LCD相比,BEP能有效提高缓存命中率,降低服务器负载。     

APM架构下动态缓存的BCLFL策略

对基于APM的Web服务器架构进行分析,利用动态缓存来提高服务器的响应时间。对于影响服务器动态缓存的Web文件大小、文件连接地址和文件修改时间等因素进行测试,根据测试数据进行分析、研究、探索,给出一种基于链接的小文件日志分块缓存(BCLFL)优化策略,并采用双进程进行实际测试,结果表明该策略在很大程度上提高了服务器的性能。     

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。     

基于排队网络的流水线模拟器任务缓存新分析模型

流水线软件模拟器是嵌入式微处理器软件仿真系统的关键技术,提出对嵌入式微处理器流水线仿真系统的排队网络建模与缓存大小分析方法.对SPARC-V8流水线模拟器建立M/M/1/N型排队网络模型,分析指令到达及服务阻塞机制.为了解决模型计算中的阻塞问题,在排队网络模型中增加"保持节点",得到扩展的等价排队网络模型.采用近似计算迭代算法,得到系统性能评价指标,并建立排队网络节点性能关系曲线,确定各功能模块的任务缓存大小.根据得出的任务缓存计算值设置流水线软件模拟器实际缓存大小,实验表明模型计算数据与实际运行数据基本一致.该评价方法对嵌入式微处理器流水线仿真系统的建模与性能分析具有重要的指导意义.     

MySpace DataRelay分布式数据缓存源码分析

DataRelay提供了性能的缓存系统和消息处理机制。本文将从DataRelay的特点、物理架构、模块组成等方面，详细介绍其架构思想和实现方案。     

致远CANET-200以太网CAN转换器

采用32位高性能微处理器； 内嵌16KBRAM，128KBFLASH，更大缓存，更高性能；     

无线网络定位系统的数据缓存模块的封装

无线网络系统的总体结构分为底层网络、基站、上位机端的服务器以及数据应用。底层无线网络对数据进行采集;基站汇集底层网络的数据并发往上位机端;上位机端的服务器对数据进行接收、缓存以及处理。数据缓存是服务器端的重要任务,在实际开发中,是由数据缓存模块来负责。从介绍数据缓存模块的程序架构入手,对该模块的架构进行封装,使其达到可重用性,通用性等目的,为今后这类系统的开发提供便利。     

基于缓存的分布式统一身份认证优化机制研究

企业在进行应用系统集成时,普遍使用独立的身份认证系统来实现平台中身份信息的交换和共享。如何应对高并发、大用户流量的用户请求,是保障认证系统稳定、高效运行的重要问题。针对单认证中心负载过重,容易出现单点失效及系统响应慢的问题,提出了将认证服务器集群化的方案;将认证票据存储在缓存使得多个认证节点共享认证信息,并将重要且频繁使用的数据预存到缓存中以提高响应速度;结合复杂多样的用户行为提出了基于Hybrid的多因素缓存替换算法。实验结果表明,所采用的基于缓存的分布式认证架构能够保证系统的稳定性,提高系统的响应速度,改进的缓存替换算法提高了缓存命中率。