信息中心网络(Information-Centric Networking,ICN)是一种以信息为中心的未来因特网架构。这类架构的重要特征之一是利用网络内置缓存提高信息获取的传输效率以及网络资源的利用率。但在当前信息中心网络的研究中,各路由器采用独立缓存,致使路由器因缓存冗余而无法缓存更多类型的内容,这不仅会增加网络中内容副本的冗余度,还将引发路由器上缓存命中率低的问题。为了解决上述问题并促进ICN网络开发技术的发展,研究课题设计并实现了面向信息中心网络的协作缓存系统。研究工作主要集中在如下几个方面:(1)在系统架构设计方面,为了保证系统具有良好的可扩展性,本文采用系统分层与模块化设计的思想,设计了一种由信息交互及管理层、数据共享层与数据转发处理层所组成的系统架构并对不同功能模块进行详细设计与实现。(2)为了强化节点间的信息交互并减少系统的通信开销,在信息交互及管理层,系统首先设计并实现了自定义协议通信模块,并在该模块中使用Protocol Buffer设计自定义协议的封装格式与序列化方式,实现节点间的自定义通信;其次,在分组添加退出模块及分组信息管理模块分别设计并实现了对节点进行分组的方法以及管理节点的变更方法,实现对路由器进行分组,为缓存协作奠定基础。(3)对于节点间的缓存协作,本文设计了基于分组的协作缓存方案,并将其在缓存信息管理模块中进行实现。该方案通过在分组中交互缓存信息,从而使节点获得分组内其他节点的缓存内容。此外,通过在节点处引入缓存禁止表(Banned Caching Table,BCT)这一缓存辅助决策结构,降低分组内节点的缓存冗余,从而促使更多的内容被缓存到网络中,使网络的平均缓存命中率得以提升。测试结果表明,系统各功能模块运行正常且具有良好的稳定性。系统内容获取时延维持在毫秒级,在缓存条目采用测试时的最大设定的情况下,平均缓存命中率较非协作缓存系统提升13.4%,基本达到预设目标。测试结果可以为相关研究工作提供参照。