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.     

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。     

一种新的代理缓存替换策略

代理缓存的替换策略事实上可以看做排序问题,排序的标准可能有多种,寻找一个好的代理缓存的替换策略就是寻找一个能够反映真实Web访问特性的标准,基于文档大小的替换策略是一种简单实用的策略,但是并未全部利用WWW访问特性,根据在代理缓存日志中对各种访问特性的分析,使用文档大小,访问频率、文档访问剩余寿命作为计算文档价值的要素,提出了一种新的替换策略,这种策略同时具有较高的文档命中率和文档字节命中率,最后给出了基于日志的模拟。     

基于对象角色的高精度缓存替换算法*

现有的Web缓存器的实现主要是基于传统的内存缓存算法,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。研究了Web缓存替换操作的依据,分析了以往替换算法的不足,考虑到Web文档的大小、访问代价、访问频率、访问兴趣度以及最近一次被访问的时间对缓存替换的影响,提出了Web缓存对象角色的概念,建立了一种新的基于对象角色的高精度Web缓存替换算法(ORB算法);并以NASA和DEC的代理服务器数据为例,将该算法与LRU、LFU、SIZE、Hybrid算法进行了仿真实验对比,结果证明,ORB算     

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.     

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。     

最小驻留价值缓存替换算法

为提高搜索应用的缓存性能,提出一种新的缓存替换算法--最小驻留价值(LCV)算法。该算法通过计算对象访问频率,结合对象大小,优先选取对字节命中率贡献最小的对象集进行缓存替换。同时,将最优替换对象集的选取转化为经典0-1背包问题进行了求解,并给出一种快速近似解法及其算法数据结构。在与最近最少使用(LRU)、先进先出(FIFO)和考虑多重因子(GD-Size)算法的对比实验中,LCV算法在提高字节命中率(BHR)和降低平均延时时间(ALT)方面具有更好的性能。     

Web缓存命中率与字节命中率关系

在研究Web缓存性能时,一般考虑2个评价指标：命中率HR和字节命中率BHR。目前大多侧重于2个指标之一,或仅通过测试2个指标的数值来评价缓存替换算法优劣,没有从2个指标关系的角度来评价缓存替换算法的性能。该文讨论了Web缓存系统中命中率与字节命中率之间的关系,提出了一种Web缓存性能评价指标——命中比（FBR）,讨论了该指标在Web缓存替换算法及Web预取性能评价中的应用,为度量缓存系统的性能提供了参考依据。     

代理缓存替换一致性算法的研究

代理缓存技术能很好的解决Internet发展中出现的访问延迟过长、服务器过载等一系列的问题.针对代理缓存的一致性策略和替换策略还没有很好地结合起来的技术现状,设计并实现了一种新的优化代理缓存的替换一致性算法-RCA算法.这种算法包括一致性策略和替换策略两部分,一致性策略采用自适应TTL机制,替换策略是结合了LFU和LRU,并引入老化机制的LFRU算法.通过Trace-Driven模拟实验,结果表明RCA算法在文档命中率和文档字节命中率比上均优于传统的几个替换算法.     

Web合作缓存置换算法的改进与实现

在LRU算法的基础上,提出一种改进的Web合作缓存置换算法。该算法针对不同大小的文档采取不同的存储策略,如增加小文档在缓存组中的存储数量,以提高其本地缓存的命中率,减少大文档在缓存组中存储的数量,以节约整个缓存组的空间。仿真实验结果表明该算法能够获得较好的性能。     

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。     

部分缓存算法在流媒体内容分发网络中的应用研究

内容分发网络是互联网中解决响应速度、提高服务质量的一种应用技术,而流媒体内容分发网络是将内容分发网络应用于流媒体传输领域。流媒体内容分发网络中的边缘服务器缓存策略是流媒体内容分发网络的核心。本文深入研究了现有各种缓存策略;在流媒体内容分发网络中,提出了一种部分缓存算法。实践证明,这种部分缓存策略能明显提高流媒体内容分发网络的并发性能、命中率和服务质量等性能。     

基于内容的Web服务器动态负载均衡算法

研究基于内容的Web服务器动态负载均衡算法,将其中的请求类别对应的服务器数与PICK-KX算法中的K值相结合,提出一种新的算法。模拟实验结果表明,该算法可以在较高的缓存命中率和较小的服务器负载计算负荷之间取得良好的平衡。在极限情况下,经该算法均衡后的集群服务器可以返回更多的请求响应。     

在分析用户访问行为基础上实现代理缓存

文中提出一个描述ＷＷＷ结构的网站图Ｓｉｔｅ－Ｇｒａｐｈ模型,在此基础上进行用户访问行为分析,从而提出了一个考虑实际请问请求模式的代理缓存系统ＵＲＡＣ．文中详细描述了ＵＲＡＣ的工作原理,对代理缓存设计时所要解决的命中率,一致性和替换算法等主要问题进行了讨论,并给出了性能分析,得到ＵＲＡＣ以提高命中率和降低访问延迟为目标是一个更加实用的代理缓存系统的结论。     

基于规则驱动模型的代理缓存优化调度算法

提出用于提高网络性能的Web规则驱动代理缓存模型。该模型能根据多数用户的访问行为找出用户访问规律,提高缓存中对象的命中率并有效利用带宽。基于该模型提出一种缓存优化调度算法。实验结果证明,该算法具有可行性,其性能优于其他同类算法。     

Linux下基于B/S的高并发Web服务优化研究

B/S模型是软件开发的主流技术,在实际应用中也日益成为主导技术。部署在Linux系统下的B/S系统在高并发的应用环境中往往会产生2种类型的服务瓶颈问题。通过分析这些问题,提出了一套比较完整的解决方案,使在硬件条件不变的情况下,增加Web服务器提供服务的能力。     

改进的最小效用流媒体代理缓存替换算法

在SCU-K算法的基础上,提出了基于流行度和将来访问次数的最小效用替换算法（SCU-PFUT）。此外算法还考虑了流媒体文件的字节有效性和文件块大小的因素,使得替换出内存的数据块更加合理。不但避免LRU和LFU算法中出现的媒体文件被连续替换的问题,相对于LRU、LFU和SCU-2,其在缓存命中率、字节命中率和空间利用率都得到了提升。     

一个新的循环分块算法

循环分块是一种提高循环Cache命中率的循环变换技术,循环分块的大小是决定循环分块效率的关键因素,CME（cache miss equations)是一种精确分析程序中循环Cache命中率的数学模型,从CME理论模型出发,通过比较循环分块前后CME的变化,结合PADDING技术可以得出一个循环分块算法。实验表明,通过该算法计算出的块大小较之经典的LRW循环分块算法,在确保完全消除循环中数且引用数据访问Cache自冲突的同时,可以获得更大的分块,从而提高了循环分块的分块效率。     

基于最小效用的流媒体缓存替换算法

提出最小缓存替换算法SCU-K,综合考虑流媒体文件最近K次访问情况,使缓存大小动态适应媒体流行度、字节有用性和已缓存部分大小的变化,降低了文件前缀部分被替换的概率,避免LRU和LFU算法中出现的媒体文件被连续替换的问题。在与LRU,LFU和LRU-2算法的对比实验中,SCU-K算法在提高缓存空间利用率、字节命中率和降低启动延迟方面具有更好的性能。