随着Internet迅猛发展,出现了访问延迟过长、服务器过载等一系列问题。代理缓存技术能很好的解决上述问题,并得到了广泛应用。然而由于用户的增多和Web流量的迅速增加,单个代理缓存的性能难以满足实际需要,因此本课题对集群缓存系统的研究,具有很强的现实意义。本文着重从以下几个方面进行深入地研究和探讨。首先,在缓存副本的存储方面,针对目前没有注意到对象的类型、访问次序等信息联系的现状,采用面向站点的存储结构,方便智能化管理。其次,在副本管理方面,鉴于目前没有将一致性和替换算法很好结合起来的现状,本文设计了替换一致性算法RCA(Replacement ConsistentArithmetic)。它能较好地反映Web用户访问的特点而且计算简便,体现了替换和一致性结合起来的优越性。再次,在代理间通信协作方面,提出了新的协作代理缓存机制NCPCP(New Cooperative Proxy Cache Protocol)。它通过重定向的方法减少系统内部的通信量,使用访问登记表减轻管理器的负担。只转发请求,在集群中避免不必要的对象复制,大大提高了集群缓存系统的整体命中率。最后,通过理论分析证明了NCPCP的性能要优于CRISP(Caching andReplication for Internet Service Performance)和ICP(Internet Cache Protocol),并通过实验,验证了NCPCP的整体命中率高于CRISP和ICP。为今后的进一步研究提供了宝贵经验。