P2P网络缓存协作的研究

为了提高P2P网络的数据性能和提高节点的缓存利用率,提出一种实施在应用层的缓存协作协议R/WGCC,它由分组协议和缓存协作管理协议两部分组成.根据P2P网络中节点不稳定的特点,分组协议分析了节点的四种不同的状态,把一个节点的邻居结点分为只读组和读写组,并提出一种区分节点状态的分组算法.缓存管理协议利用缓存替换算法中产生的信息并根据节点所在的分组,管理组内的缓存资源.R/WGCC平衡了各节点的缓存利用率,提高了缓存的命中率,有效的提高缓存的效率.     

基于缓存利用率检测的调度算法

针对目前卫星通信网络中虚拟信道调度与缓存管理算法间的孤立性,提出一种基于缓存利用率检测的调度算法。该算法通过对星上缓存利用率和紧迫度的分析,由调度函数指示完成相应虚拟信道的调度。采用OPNET对该调度算法进行仿真与对比分析,结果表明缓存利用率检测调度算法在保证一定吞吐量的前提下,能有效降低数据丢失率和延时,避免因不公平性导致的低优先级业务的“饿死”现象。     

基于多优先级的动态阈值RED算法

提出一种基于多优先级的动态阈值RED算法(PDT-RED)。根据分组优先级和未使用的缓存空间动态调节平均队列阈值,实现对不同类型的分组采取不同的标记/丢弃概率的区分服务。为了提高缓存利用率,在该算法基础上提出优化算法(OPDT-RED)。模拟实验证明,与同类算法相比,OPDT-RED使高优先级的分组丢失率降低了56%~62%,平均分组丢失率降低了33%~41%,并且简单、易于实现,能提高缓存的利用率。     

基于NS的路由器缓存管理算法研究

网络仿真是网络研究者验证网络协议在各种条件下是否具有鲁棒性和可靠性的有效手段。文章首先对路由器缓存管理算法进行概述，然后介绍网络仿真软件NS的体系结构，最后讨论了在NS平台中实现缓存管理算法协议库的过程，以及如何获得用户感兴趣的数据。     

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.     

MIPv6环境下提高平滑切换缓存利用率方法的研究*

在MIPv6平滑切换的缓存管理机制中,存在缓存利用率比较低的情况,缓存管理的性能还需要进一步优化,针对此问题提出了一个动态设定缓存大小的方法以提高缓存利用率。最终的仿真结果表明此方案切实起到了提高缓存利用率的作用,同时具备一定的灵活性。     

全光分组交换路由器缓存需求研究

针对当前只能在一个集成光电芯片上实现容量为几十个分组的光先来先服务（FCFS）缓存,大规模的光缓存仍无法实现的问题,利用接入链路速率远小于骨干链路速率这一特性,在牺牲25％的链路利用率的条件下,讨论小缓存能否满足采用CIOQ缓存队列的全光分组交换路由器的性能需求。从理论上证明采用CIOQ缓存队列的路由器的缓存需求小于采用OQ缓存队列的缓存需求,通过分析和仿真发现,20个分组的缓存即可满性能需求。     

VOD集群代理缓存系统中缓存技术的研究

在VOD集群代理缓存系统中,由于存在多个服务器节点,缓存在其上的合理分布能够极大地提高整个系统的缓存利用率,进而提高系统的整体性能,这就是缓存配置问题.现有缓存技术中动态缓存配置(DCR)算法中,部分影片缓存不充分,浪费了一部分缓存空间.针对该问题,提出了一种改进算法.算法以提高系统的缓存利用率并进而提高缓存命中率为目标,在放置过程中,对需要缓存的影片数据都进行充分放置.仿真实验表明,改进后的算法有较高的缓存命中率,因而,改进算法使缓存系统有更好的整体性能.     

DCS:一种实现NDN内容缓存的新方法

随着互联网内容分发效能要求的不断提高,内容中心网络研究已成为近年互联网体系结构研究的热点.针对现有路由器扩展支持内容中心网络路由引擎时缓存资源有限以及缓存管理操作困难等问题,提出一种新的内容缓存扩展方案DCS.该方案旨在不改变现有路由器硬件的前提下,利用用户终端空闲内存空间,通过软件升级的方式来支持NDN路由器的缓存功能.详细描述了DCS数据存取的算法流程,还对用户可提供出来作为网络缓存资源的空闲内存空间进行了统计和分析.     

基于路由信息缓存的快速移动IPv6切换方案

为了提升移动IPv6快速切换(FMIPv6)的性能,在研究FMIPv6协议的基础上,提出一种基于路由器信息缓存的快速切换方案。该方案中,移动节点通过建立和更新路由器信息缓存表,存储其运动中访问的路由器历史记录,从而减少移动节点进行转交地址配置和重复地址检测的延迟。仿真结果表明,该方案中移动节点在重复访问历史路由器时,能有效缩短切换时延,减少切换过程中的数据分组的丢失率。     

基于短包优先的动态阈值共享缓存管理策略的研究*

为了减小共享缓存管理分组交换系统的丢包率和流破坏率,本文提出了一种基于短包优先的动态阈值共享缓存管理策Sharing Buffer Managing Strategy of Dynamic Threshold Based on Short-Packet First（SPBDT）,交换设备中,所有分组共享同一缓存区。SPBDT策略的主要思想是用两个动态的门限控制缓存区中输出队列的长度,根据当前队列长度与当前门限的比较来判断新到达的包是接纳还是丢弃。仿真结果表明,与Dynamic Algorithm with Different Thresholds (DADT)策略相比,SPBDT策略在多入多出交换设备中体现了更低的丢包率和流破坏率。     

基于动态阈值的拥塞控制算法研究

针对主动队列管理算法BLUE缺乏早期拥塞检测机制及其在参数设置方面存在不足, 提出了一种基于动态阈值的拥塞控制算法。算法从系统资源分配角度出发, 对缓冲资源进行合理有效分配, 根据缓冲空间的利用情况预测网络拥塞并动态调整控制阈值, 及时准确地调整丢包率。NS仿真实验表明, 该算法能有效减少BLUE算法存在的队列溢出或空闲, 能有效保持队列长度稳定, 提高链路利用率。     

一种动态分配虚拟输出队列结构的片上路由器

传统虚通道流控技术的片上路由器通过增加虚通道缓解排头阻塞引起的链路吞吐率下降以及网络拥塞的同时,面临缓冲区低利用率、仲裁开销较大等问题.而动态虚通道流控的片上路由器虽可通过动态管理缓冲单元,提高缓冲区利用率与链路吞吐率,但却不可避免流控与仲裁逻辑复杂度与开销的快速增长.为了提高链路吞吐率与缓冲区利用率,获得较好的性能与开销折中,提出一种动态分配虚拟输出队列结构的片上路由器DAVOQ,该结构通过快速链表动态组织虚拟输出队列,同时使用超前路由机制以简化仲裁逻辑,优化流水线.模拟与综合的结果表明,相比传统虚通道路由器,DAVOQ路由器改善报文传输延迟与吞吐率的同时,在0.13μm CMOS工艺下,节省了15.1%的标准单元面积与12.9%的漏电流功耗;而相比动态虚通道路由器,DAVOQ路由器能够以较小的吞吐率损失获得可观的延迟改善,同时节约15.6%的标准单元面积与20.5%的漏电流功耗.     

异构网络中贪婪资源分配策略的研究

针对当前异构网络中多种业务并存的现状,提出了一种可应用于由移动微波存取全球互通和通用移动通信系统组成的异构网络中考虑切换业务优先的贪婪资源分配策略,并通过网络中的呼损率验证了该策略的可行性;接着,在NS2环境下将该策略与公平资源分配策略在资源利用率、分组丢失率方面进行了比较.仿真结果显示,新策略可以提供良好的服务质量,前者的资源利用率和分组丢失率比后者分别改善了13％和14％左右.     

Queuing analysis of shared-buffer switches with control scheme under bursty traffic

Shared-buffer switches have many advantages such as relatively low cell loss rate and good buffer utilization, and they are increasingly favoured in recent VLSI switch designs for ATM. However, their performance degrades dramatically under nonuniform traffic due to the monopolization of the buffer by some favoured cells. To overcome this, restricted types of sharing and hot-spot pushout (HSPO) have been proposed, and the latter has been shown by simulation to perform better in all situations. In this paper we develop an analytical model for performance evaluation of a shared-buffer asynchronous transfer mode (ATM) switch with HSPO under bursty traffic. This analytical model is an improved version of the first model ever developed for this purpose. We balance the relative queues to approximate the effects of pushout, while keeping only four state-variables, and our model gives a good agreement with simulation, for calculating throughput and cell loss.     

基于同期线损系统线路空载、轻载损耗的研究

传统方法在分析同期线损系统线路空载、轻载损耗时,计算量过大,抗干扰能力很差。针对上述问题,分别对同期线损系统线路空载、轻载损耗进行研究,当线路两侧的断路器处于停处热备用状态、停处冷备用状态、停处检修状态时,线损系统线路会出现空载,通过计算线损耗电量AP,计算出线损率,以数据采集层、数据处理层和数据应用层建立管理模型,解决同期线损系统线路空载损耗量过大这一问题。变换器的一些主要元器件或部分磁性元件出现问题会造成轻载损耗,轻载损耗量计算过程分为参数输入、线路负载电流计算、线损率计算三步。与传统研究方法进行对比实验,结果证明,给出的同期线损系统线路空载、轻载损耗研究方法计算过程简单,抗干扰能力强,具有很大的发展空间。     

一种联合速率控制和缓冲管理的VBR视频鲁棒传输方法

In this paper we present an adaptive video transmission framework that integrates rate allocation and buffer control at the source with the playback adjustment mechanism at the receiver. A transmission rate is determined by a rate allocation algorithm which uses the program clock reference (PCR) embedded in the video streams to regulate the transmission rate in a refined way. The server side also maintains multiple buffers for packets of different importance levels to trade off random loss for controlled loss according to the source buffer size, the visual impact, and the playback deadline. An over-boundary playback adjustment mechanism based on proportional-integra (PI) controller is adopted at the receiver to maximize the visual quality of the displayed video according to the overall loss and the receiver buffer occupancy. The performance of our proposed framework is evaluated in terms of peak signal-to-noise ratio (PSNR) in the simulations, and the simulation results demonstrate the improvement of the average PSNR values as well as the better quality of the decoded frames.     

Dynamic neural-based buffer management for queuing systems with self-similar characteristics

Buffer management in queuing systems plays an important role in addressing the tradeoff between efficiency measured in terms of overall packet loss and fairness measured in terms of individual source packet loss. Complete partitioning (CP) of a buffer with the best fairness characteristic and complete sharing (CS) of a buffer with the best efficiency characteristic are at the opposite ends of the spectrum of buffer management techniques. Dynamic partitioning buffer management techniques aim at addressing the tradeoff between efficiency and fairness. Ease of implementation is the key issue when determining the practicality of a dynamic buffer management technique. In this paper, two novel dynamic buffer management techniques for queuing systems accommodating self-similar traffic patterns are introduced. The techniques take advantage of the adaptive learning power of perceptron neural networks when applied to arriving traffic patterns of queuing systems. Relying on the water-filling approach, our proposed techniques are capable of coping with the tradeoff between packet loss and fairness issues. Computer simulations reveal that both of the proposed techniques enjoy great efficiency and fairness characteristics as well as ease of implementation.     

An analytic study of partially ordered transport services

This paper presents an analytic model for investigating the throughput, delay and buffer utilization characteristics of partially ordered transport services. We analyze the effects of packet and ack losses as well as applications' order requirements on overall system performance. The analytic model is verified by comparing its results against those of an OPNET simulation model. Analytic results show that for applications that can tolerate some reordering in the delivery of objects, use of partially ordered service instead of ordered service provides important buffer utilization and delay improvements, particularly as the loss rate increases and the order requirements of applications decrease. In terms of throughput, it makes no difference which service (i.e., ordered, partially ordered, unordered) an application uses. Analytic study also shows that by judicious choice of sender's transmission order, overall system performance can further be improved in a partially ordered service.