基于集中控制的协作缓存关键技术研究

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随着网络技术的快速发展和信息的爆炸增长,互联网发生了巨大的变化,网络规模越来越大,业务需求越来越丰富,用户的数量越来越多,原有的以“主机-主机”通信模式的网络架构已经难以满足未来发展的需求,信息中心网络和软件定义网络应运而生。信息中心网络是一种以信息为中心而非传统网络的基于主机的新型网络架构。信息中心网络中的一切都可以看作是信息,网络是通过信息互联,而非主机互联,其核心对象是信息,通过信息的名字标识每一个信息。在信息中心网络中,直接通过名字而不是地址信息来检索信息。软件定义网络是一个将控制与转发相分离的网络架构,并具有可编程特性。基于软件定义网路的集中控制特性,提出一种基于流行度和节点介数集中控制的协作缓存策略(CORPORATE)。与传统策略不同,我们基于节点介数定义了一个控制节点,通过控制节点来缓存数据。但是内容的数量远大于节点的缓存空间。缓存在控制节点的内容很容易被替换。这时我们综合考虑流行度和节点介数把缓存的数据移到控制节点周围合适的节点。通过比较控制节点到缓存节点之间的跳数与控制节点到内容源服务器的跳数,我们可以找到获取数据的最短路径。我们逐渐循环上述步骤,逐渐将内容缓存到网络的边缘节点。该策略通过流行度和节点介数来确定缓存的放置节点,基于软件定义网络的集中控制特性,使得节点之间相互通信,逐渐将缓存移到边缘用户。基于Icarus仿真平台,为算法搭建仿真系统环境并对CORPORATE的算法性能进行了分析和评估。仿真结果表明,CORPORATE策略可以有效的提高缓存的命中率、减少平均链路负载和减少平均传输延时。
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