移动客户机中缓存技术的应用研究

在移动计算环境中,移动性和断接性是它的最主要的两个特点.为了支持断接操作,数据时常需要先存储到移动客户机中.缓存技术成为移动计算环境中的重要技术.本文研究了基于广播技术中客户机端缓存的管理技术,讨论了缓存管理的粒度问题、缓存一致性策略和缓存替换策略三个关键问题.     

基于异步数据广播技术的移动数据库缓存策略

移动客户端数据缓存技术是在目前狭窄的通信带宽中减少数据连接次数的一个重要技术。而数据广播技术是则是利用无线通信网络不对称的特点,使移动客户端数据和服务器端数据保持一致性的最为实用的技术。该文提出一种基于异步广播技术的移动数据库缓存策略。     

移动环境下一种缓存管理策略

移动计算环境中带宽具有非对称性,并且移动设备资源有限,传统的缓存管理策略需要占用大量的设备计算资源和网络带宽,有效的缓存管理技术能够极大提高移动计算的性能。对此提出一系列的针对移动计算的缓存管理策略。首先根据用户访问频率建立对应的具有生命周期的数据项缓存,然后使用自适应一致性维护策略维护缓存的一致性。通过实验分析,提出的管理策略能够很好地降低带宽占用,并且有效地减少对移动客户端的资源需求。     

移动数据库中基于数据广播缓存一致性的研究

随着移动设备的普及以及移动基础设施的迅速发展,移动计算环境日益成熟。数据广播技术作为移动环境中的重要技术得到广泛的研究,本文着重的介绍了数据广播中缓存一致性的相关问题以及各种广播技术解决缓存一致性的特点。     

嵌入式移动数据库与Agent技术

移动环境中所具有的移动性、频繁的断接性、低带宽、电池电量有限性等特性,决定了移动数据库中的计算环境不同于分布式数据库,给移动数据库的研究提出了许多新的挑战。本文分析移动数据库的特点、体系结构;介绍移动数据库系统中的一些关键性技术,及移动 A g e n t 在移动数据库中的应用。     

缓存技术在移动数据库中的应用研究

缓存技术是提高教据访问性能的经典技术,已经在计算技术的很多方面得到了成功的应用.在移动计算环境中,由于设备和网络资源的限制,缓存将发挥更加重要的作用.研究了移动数据库中的客户端缓存管理技术,重点讨论了缓存管理的缓存粒度、缓存一致性策略和缓存替换策略3个关键问题.     

基于移动代理的移动客户机缓存管理

移动客户端缓存管理是移动数据库的关键技术之一，分布式数据库缓存管理技术不适用于移动数据库。和传统的分布式数据库技术相比，移动代理有很多优点。基于移动代理技术，建立了一个移动客户机缓存管理(CCM)模型并将其实现(CCM_BM)。在模拟的移动计算环境下，通过实验，测试了该原型在支持断接操作和响应时间方面的性能。     

移动数据库自适应缓存管理及应用

针对移动计算环境,提出移动数据库自适应缓存管理概念,给出移动数据库自适应缓存模型。针对移动位置服务提出弹性分组压缩位向量法,针对断接性提出主动夭折与通知确认机制相结合法。详细给出移动数据库自适应缓存调度算法及实现并通过移动手机预约挂号系统的应用验证该方法的有效性。实际运行结果表明它能大大改善移动应用响应时间、降低系统资源开销,在支持移动位置服务及断接性等方面具有较好的性能,从而提升移动应用整体性能。     

移动环境下缓存弱一致性的研究

在移动环境下，客户缓存为提高客户一服务器数据库系统的整体性能提供了有效途径。缓存与服务方数据的同步策略是缓存研究的重要内容。移动环境下，考虑到网络的带宽、开销和可靠性等因素，客户有可能允许缓存维护弱一致性，即允许缓存与服务方数据存在偏差。本文针对基于语义的缓存，给出客户限定偏差范围的方法，并且提出基于有效期的缓存同步算法。     

移动数据库中缓存技术的比较研究

缓存技术是提高数据访问性能的经典技术,已经在计算技术的很多方面得到了成功的应用。在移动计算环境中,由于设备和网络资源的限制,使得缓存技术的应用在移动数据库中显得非常重要。缓存技术的引入能有效减少带宽需求,降低通信成本以及节省移动计算机的能耗。然而,如何有效进行缓存维护从而确保一致性,一直是国内外研究的热点和难点。本文正是针对这一问题,对缓存一致性维护的各种研究方法的现状进行了深入剖析和探讨。     

移动计算环境中缓存失效策略的归类研究法

缓存失效报告法是在移动计算环境中普遍采用的缓存方案，即服务器定期广播缓存失效报告，该报告中包含了最近被更新的对象，根据报告内容，客户可使缓存中被更新对象失效，以保证缓存的有效性。缓存失效报告技术可采用多种策略，本文在研究多种缓存策略的基础上，提出了一种针对缓存失效方案的归类研究法，可对具体策略加以分析和评估，在此基础上对其性能进行改良，以形成更适应特定移动计算环境要求的缓存方案。     

An evaluation of cache invalidation strategies in wirelessenvironments

Caching can reduce the bandwidth requirement in a wireless computing environment as well as minimize the energy consumption of wireless portable computers. To facilitate mobile clients in ascertaining the validity of their cache content, servers periodically broadcast cache invalidation reports that contain information of data that has been updated. However, as mobile clients may operate in a doze or even totally disconnected mode (to conserve energy), it is possible that some reports may be missed and the clients are forced to discard the entire cache content. In this paper, we reexamine the issue of designing cache invalidation strategies. We identify the basic issues in designing cache invalidation strategies. From the solutions to these issues, a large set of cache invalidation schemes can be constructed. We evaluate the performance of four representative algorithms-two of which are known algorithms (i.e., Dual-Report Cache Invalidation and Bit-Sequences) while the other two are their counterparts that exploit selective tuning (namely, Selective Dual-Report Cache Invalidation and Bit-Sequences with Bit Count). Our study shows that the two proposed schemes are not only effective in salvaging the cache content but consume significantly less energy than their counterparts. While the Selective Dual-Report Cache Invalidation scheme performs best in most cases, it is inferior to the Bit-Sequences with the Bit-Count scheme under high update rates     

Energy-Efficient Mobile Cache Invalidation

Caching data in a wireless mobile computer can significantly reduce the bandwidth requirement. However, due to battery power limitation, a wireless mobile computer may often be forced to operate in a doze or even totally disconnected mode. As a result, the mobile computer may miss some cache invalidation reports. In this paper, we present an energy-efficient cache invalidation method for a wireless mobile computer. The new cache invalidation scheme is called grouping with cold update-set retention (GCORE). Upon waking up, a mobile computer checks its cache validity with the server. To reduce the bandwidth requirement for validity checking, data objects are partitioned into groups. However, instead of simply invalidating a group if any of the objects in the group has been updated, GCORE retains the cold update set of objects in a group if possible. We present an efficient implementation of GCORE and conduct simulations to evaluate its caching effectiveness. The results show that GCORE can substantially improve mobile caching by reducing the communication bandwidth (thus energy consumption) for query processing.     

动态调整移动数据库中失效报告时间窗口的大小

在移动计算环境中，如何维护移动客户机中数据缓存的一致性，是研究的一个热点．广播失效报告是一种有效的方法，但由于不同的环境，不同的时期各种参数的变化，失效报告时间窗口ω的大小如何确定是一个难点．时间窗口ω应随各种参数的变化而不断地进行调整，才能保证网络系统的传输工作在最有效的状态．从理论上推导了失效报告时间窗口ω的计算公式，分析了ω的合理取值，并给出了具体实现的算法．     

一种基于移动环境的语义缓存一致性维护技术

在深入研究缓存失效广播技术和语义缓存的基础上，提出了一种新的基于移动环境的语义缓存一致性维护技术——基于语义缓存的异步有状态（BSCAS）技术。BSCAS技术可以支持移动客户的各种断接方式，减少无线通信的开销，让移动客户有更好的自治性。     

移动事务的数据收集与存储

数据收集是移动数据库中的一个关键问题,将数据收集到移动客户机的缓存中,使客户机在断接期间使用本地数据自主操作,提高了数据的可用性。文章提出了根据移动事务相关图的事务序列进行收集和淘汰的收集方法,以属性—事务片段存取集和元组—事务片段存取集组成收集单元,以此为收集粒度,方便收集,并节省空间。解决了数据收集中收集内容与收集单元的问题。     

A cache invalidation scheme for continuous partial match queries in mobile computing environments

The continuous partial match query is a partial match query whose result remains consistently in the client’s memory. Conventional cache invalidation methods for mobile clients are record ID-based. However, since the partial match query uses content-based retrieval, the conventional ID-based approaches cannot efficiently manage the cache consistency of mobile clients. In this paper, we propose a predicate-based cache invalidation scheme for continuous partial match queries in mobile computing environments. We represent the cache state of a mobile client as a predicate, and also construct a cache invalidation report (CIR), which the server broadcasts to clients for cache management, with predicates. In order to reduce the amount of information that is needed for cache management, we propose a set of methods for CIR construction (in the server) and identification of invalidated data (in the client). Through experiments, we show that the predicate-based approach is very effective for the cache management of mobile clients.     

支持断接的移动实时事务调度

在移动计算环境中,事务移动性和频繁断接使得传统实时事务调度机制不足以支持移动实时事务的执行。该文给出了一个支持无线网络频繁断接的软实时事务调度协议SSRTD。该协议是基于事务具有扩展截止期和结果相似性进行设计的,并可根据移动主机的连接状况决定事务执行结果的发送时间。通过性能测试,表明所提出的调度策略能提高移动实时事务的成功率。     

基于多时间窗口的移动数据库失效报告技术的研究

如何维护移动环境下的客户端缓存中数据的一致性,是移动数据库中的关键技术.而数据广播技术则是利用无线通信网络不对称的特点,使移动客户端数据和服务器端数据保持一致性的最为实用的技术.但由于不同的环境,不同的时段各种参数的变化,失效报告时间窗口ω的大小如何确定是一个难点.根据移动数据库中数据更新的时间间隔,提出了基于多时间窗口的失效报告技术.     

Broadcast-based group invalidation: An energy-efficient cache invalidation strategy

In a wireless environment, mobile clients may cache frequently accessed data to reduce the contention on the narrow bandwidth of the wireless channel. However, to minimize energy consumption, mobile clients may also often operate in a disconnected mode. As a result, the clients may miss some cache invalidation reports broadcast by a server. Thus, upon reconnection, a cache invalidation scheme must be employed to ensure the validity of the cached data. Existing techniques either require the clients to discard the cached data entirely, or require the clients to transmit uplink messages to a server. While the former eliminates the benefits of caching, the latter may lead to high energy consumption, poor channel utilization, and costs. In this paper, we present a new cache invalidation scheme, called Broadcast-Based Group Invalidation (BGI), that retains the benefits of caching while avoiding unnecessary transmissions (which translates to energy saving, better channel utilization, and lower costs). Under BGI, a pair of invalidation reports is broadcast periodically. While the object invalidation report enables the clients to salvage as many recently cached objects as possible, the group invalidation report cuts down on false invalidation. We conduct extensive studies based on a simulation model. The simulation results show that BGI consumes less energy and is superior over existing techniques.