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当前,Internet迅猛发展,但网络带宽的增加与信息量和使用群体的增长却并不同步,Web代理缓存服务器成为缓解这一矛盾的有效途径。它能够有效地降低用户访问延时,减少网络流量,减轻源服务器负载,在Internct上有着非常广泛的应用。然而随着Internet用户的增多和Web流量的持续增加,单个缓存的性能难以满足需要。特别是在大型ISP的出口、大型ICP的服务端、大规模缓存等级系统的高层节点以及校园网的出口,都需要高性能的缓存服务器。这些需求催生了集群缓存技术的发展。集群缓存技术充分利用集群技术的优势,在代理节点之间引入代理合作机制,使多个代理节点互相交换缓存信息以形成缓存系统,进一步提高单个缓存的性能、加快请求响应速度、降低因重复访问所引起的网络传输量及网络延时,从而整个网络性能得到明显改善。 已有研究表明,集群缓存系统通过有效的代理合作机制可以很大程度提高系统的请求命中率,减少用户的等待时间和网络流量。目前,有很多机构提出了各种代理间合作机制,其中最成功的是ICP协议。现有的集群缓存系统一般都采用该协议。然而ICP协议并不是专门针对集群环境提出的。当用于集群缓存系统中时,它的协议模型稍嫌复杂,更重要的是会导致高额通信开销,不利于集群系统的扩展。本文针对传统ICP集群缓存系统的不足,提出将摘要缓存通信方案作为代理合作机制引入集群缓存系统,并实现了一个合作式Web集群缓存系统。 文章首先简要论述了代理缓存服务器的设计。本文所设计的Web代理缓存服务器旨在实现:系统的并发性、缓存文档的检索、替换算法和一致性校验等等。然后,文章提出了代理合作机制的设计。针对传统ICP协议采用广播方式定位缓存对象从而导致高额通信开销的缺点,本文提出将摘要缓存通信方案用于代理合作。该方案的优势在于代理节点主动掌握系统全局缓存信息,从而避免发生系统广播,减少了系统的通信开销,提高了集群系统的可扩展性。该方案的关键在于使用Bloom过滤器算法构造缓存摘要并合理降低摘要的更新频率。最后,文章介绍了该集群缓存系统中代理缓存和代理合作实现的关键技术和具体实现细节,并使用Wisconsin Proxy Benchmark(WPB)代理评测软件对系统进行了测试和分析。测试结果验证了本文提出的集群缓存系统与ICP系统相比的优势。