Web页面流行度模拟器的设计与实现

研究Web访问特征是有效进行Web缓存管理的基础。该文使用Zipf第一法则和第二法则建立数学模型,分别模拟Web页面高频区及低频区流行度特征,设计并实现了一个Web日志模拟生成器POPSIM。这种模拟器不仅可以模拟生成Web页面访问日志,而且具有很大的灵活性,为进一步研究Web缓存技术和预取技术提供依据。     

Web对象访问特征模拟器的设计与实现

Web缓存是一个提高Web性能非常有效的方法，它可以位于网络的不同位置：客户端，代理服务器端，服务器端。研究表明Web缓存命中率可以达到30％-50％。Web缓存在应用中最大的问题就是Web缓存管理，研究Web访问特征是有效进行Web缓存管理的基础。Web日志生成模拟器对于研究Web缓存系统有很大地帮助，目前有两种方法模拟生成Web访问日志：日志驱动方法，数学模拟方法。日志驱动方法利用对历史日志进行变换来模拟生成新的日志，数学模拟方法在充分研究Ⅵ协对象访问特征的基础上，通过建立数学模型来模拟生成Web日志。该文通过分析Web对象访问特征，采用数学模拟方法分别模拟了Web对象高频区及低频区流行度特征，Web对象大小重尾分布特征，Web访问的时间局部性特征；设计并实现了一个Web日志模拟生成器WEBSIM。该模拟器不仅可以模拟生成Web对象访问日志，而且具有较大的灵活性，为进一步研究Web缓存技术和预取技术提供依据。     

基于Web对象流行度的PPM预测模型

Web预取技术是减少网络延迟，提高服务质量的主要解决方案之一．利用Zipf第一法则和第二法则分别对Web高频区对象和低频区对象建立访问流行度模型，进而提出一种基于Web对象流行度的PPM预测模型,实验表明，该模型除继承了传统PPM模型简单易实现的特点外，在缩减模型规模的同时预测精度也有一定程度的提高，并且控制了由预取引起的网络流量．     

Web访问特征模型建模

Web访问特征模型建模是进行有效Web缓存管理的基础。该文根据Web访问的四个典型特征建立综合的数学模型,实现了Web访问特征建模生成器(WebGenM),实验表明模拟器能较好地模拟网络访问流的特征,而且易于使用,具有较大的灵活性,其为进一步的Web缓存和预取技术的研究提供了重要依据。     

Web缓存流量特征模型研究和应用

根据Web缓存流量访问特征建立数学模型,设计实现了Web缓存流量特征模拟生成器（WebSimGen）。利用两层代理缓存结构、基于ADF（Aggregation、Disaggregation和Filtering）模型对Web缓存流量的访问特征和性能进行测试,实验表明模拟日志具有和真实日志类似的访问特性。Web生成器具有较大的灵活性,能够克服真实日志的一些缺点,为进一步提高Web缓存性能和预取技术提供了重要依据。     

基于Web流行度的选择Markov预取模型

Web预取技术是目前WWW中减少用户的访问延迟、提高服务质量的主要解决方案之一。该文利用Zipf第1定律和第2定律对Web对象访问流行度建模,并在此基础上,提出了基于Web流行度的选择Markov预取模型。实验表明,该预取模型不仅具有较高的命中率,而且在一定程度上还减少了对带宽的需求。     

基于媒体流行度和前缀缓存的缓存替换算法

针对流媒体用户访问偏好的情况,提出了一种基于前缀缓存与媒体流行度的缓存替换算法。该算法根据不同媒体外部、内部流行度给出预估的综合流行度,进而选择可用缓存中具有低流行度的片断进行替换,使得缓存中的所有片断的再利用价值之和最大。模拟实验结果表明,该算法能减少缓存的替换次数,提高缓存命中率,性能较好。     

基于流行度预测的流媒体代理缓存替换算法

针对流行度随时间变化的特性,利用回归分析技术给出了一种流媒体文件的流行度预测算法,并在增加少量存储空间及计算时间消耗的情况下,将该预测算法应用于流媒体代理缓存服务器的缓存替换算法之中,模拟实验表明,该方法能减少缓存的替换次数,提高缓存命中率,性能较优。     

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。     

CCN中基于内容流行度和节点重要度的缓存设计

随着网络流量的急剧增长,现有的IP体系架构难以满足用户不断增长的需求。CCN成为未来网络研究的热点,其最大的特点是网络节点的处处缓存,所以为CCN设计一种高效的缓存机制显得尤为重要。针对CCN中现有的缓存机制存在一些问题,提出了一种基于内容收益的内容流行度和节点重要度PBCS的缓存方案。在请求次数满足收益标准的前提下,进行内容流行度与节点重要度的匹配,得到符合要求的缓存节点。仿真结果表明,该方案提高了内容的节点命中率,缩短了获取内容的平均跳数。     

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。     

Zipf's Law for Web Surfers

One of the main activities of Web users, known as ‘surfing’, is to follow links. Lengthy navigation often leads to disorientation when users lose track of the context in which they are navigating and are unsure how to proceed in terms of the goal of their original query. Studying navigation patterns of Web users is thus important, since it can lead us to a better understanding of the problems users face when they are surfing. We derive Zipf's rank frequency law (i.e., an inverse power law) from an absorbing Markov chain model of surfers' behavior assuming that less probable navigation trails are, on average, longer than more probable ones. In our model the probability of a trail is interpreted as the relevance (or ‘value’) of the trail. We apply our model to two scenarios: in the first the probability of a user terminating the navigation session is independent of the number of links he has followed so far, and in the second the probability of a user terminating the navigation session increases by a constant each time the user follows a link. We analyze these scenarios using two sets of experimental data sets showing that, although the first scenario is only a rough approximation of surfers' behavior, the data is consistent with the second scenario and can thus provide an explanation of surfers' behavior. Received 31 March 2000 / Revised 27 July 2000 / Accepted in revised form 29 August 2000     

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。     

Web 服务器的鲁棒建模和过载控制

给出了一种Web 服务器的建模方法,说明了如何用控制理论管理不可预测的服务器负载。Web 服务器可以被仿真为一个多容器系统。该鲁棒Web 服务器模型适用于未知的负载干扰和不确定的匹配模型。过载控制技术基于自适应允许控制取得时间保证,用一个完整参数变化模型和大的过载来评估模型的性能。     

Web服务编排中信息对齐交互建模方法研究

针对Web服务编排标准WS-CDL中信息对齐交互模式的异步特性,提出了一种基于进程代数的Web服务编排方法（PA4WS）,该方法新增WS-CDL工作单元描述算子,通过设置工作单元算子的卫式条件和循环条件来描述异步交互,进而完成对信息对齐交互的建模。     

一种提高Web响应性能的缓存机制

对于一个日访问量达到万级以上的网站来说,浏览速度将会成为该系统的一个瓶颈。如果能够优化内容发布系统,并把非实时更新的页面转换成静态页面,将会使浏览速度得到显著的提升。本文提出一种基于Java和XML技术、在MVC2架构基础上的三级缓存机制,从静态页面、组件到数据对象分别进行缓存,根据点击率来更新缓存,有效降低了多层体系结构之间的通信量,提高了Web的响应性能。     

机群代理的单一缓存映像技术

为了在Web机群代理中有效定位缓存对象在节点机中的位置，必须实现单一缓存映像，以隐藏机群的分布和异构特性，为客户提供一致的缓存资源。为解决该问题，文中首先提出一个缓存摘要管理器体系结构，该结构基于各个缓存节点机的摘要、结合负载平衡信息，可有效定位缓存节点机，然后给出了机群代理中缓存节点机与缓存摘要管理器的实现方法。