随着互联网的快速发展,网络数据流量呈指数级增长,网络能耗问题愈加严重,使得基于端到端的TCP/IP网络很难满足用户的需求。为了应对该挑战,研究者们提出了一种全新的网络架构——内容中心网络(Content-Centric Networking,CCN)。CCN中每个路由器节点都具有缓存能力,可以有效地缓解回传链路的负载压力,提高内容的传输效率,降低网络能耗。因此,设计合理高效的缓存策略是影响系统性能及能效性的关键因素。本文的研究主要集中在缓存决策策略与缓存替换策略两个方面,具体内容如下。首先,本文提出了一种能耗优先的多参数概率性缓存放置策略。CCN中现有缓存策略的研究主要围绕提高缓存资源的利用率而展开,对网络的能耗关注较少,因此本文首先分析了内容传输过程中的能耗问题,设计了一种新的能耗判决条件,以降低网络中的总能耗,提高系统的能效性能。其次,在满足能耗判决条件的节点中,综合考虑了内容热度、节点的缓存替换率、距离命中节点的跳数以及节点介数等四个网络参数,利用层次分析法确定了各个参数的权重系数,设计了内容的概率性缓存策略。仿真结果表明,该方案能够提高网络节点的缓存命中率和节能率,减少用户获取内容的平均跳数。其次,本文提出了一种基于内容价值的缓存替换策略。CCN路由器节点的缓存空间有限,当网络达到稳定状态后,需要进行内容替换,传统的缓存替换算法设计的略显片面,采用单一的目标函数不能满足用户多样化的需求。本文提出的方案综合考虑了内容的动态流行度、缓存代价以及最近被请求的时间,构建了更实际的内容价值函数,并依据该内容价值函数,设计了有效的内容存储与置换方案。具体地,当缓存空间不足时,对已有缓存内容按照价值从小到大进行置换。仿真结果表明,相比于传统替换算法LRU(Least Recently Used)、LFU(Least Frequently Used)和FIFO(First In First Out),本文提出的方案有效地提升了网络节点的缓存内容命中率,进而降低了用户获取所需内容的平均跳数。