随着流媒体等新业务在互联网流量中所占比重不断增加,以及云计算、物联网、社交网络等新型网络应用的出现,使得互联网应用从以面向主机的端到端通信模式为主转向以用户驱动的信息内容获取为主。传统TCP/IP网络在可扩展性、移动性及安全性等方面存在诸多挑战。因此信息中心网络(Information Centric Networks,ICN)体系结构被提出,其中内容中心网络(Content Centric Networks,CCN)是最具代表性的信息中心网络架构。内容中心网络CCN把内容当成基本的实体,每个内容都有一个全局唯一的命名标识。根据内容名称对内容进行定位、路由与传输,CCN从根本上改变了数据包的封装结构和寻址方式,关注点从地址和主机转移到内容本身。CCN的关键技术之一就是利用网内缓存技术提高网络资源利用率,减少用户访问内容的延迟。CCN当前所采用的方法是处处缓存策略,该策略使得数据包回传路径上的每个网络节点都进行数据包缓存,易造成严重内容冗余,减少了缓存内容的多样性。为解决该问题,本论文从两个不同的角度提出了两种CCN缓存机制并进行了性能分析与评价及对比,具体内容如下:提出了一种基于节点中心性度量的缓存机制(The node Centrality Metric based Caching,CMC)。CMC利用控制器获取整个网络的拓扑结构和缓存空间空闲率,根据拓扑的连接关系分别计算各节点的度中心性、紧密中心性和介数中心性,并将这三个度量和缓存空间空闲率作为缓存节点选择的重要指标。仿真实验表明:与传统CCN缓存机制相比,CMC可以有效地提高缓存内容命中率,降低获取内容的跳数和平均请求时延。提出了一种利用K均值算法的缓存机制(K-means algorithm based Caching mechanism,KCache)。KCache利用控制器获取各交换机上内容的请求次数以及网络状态信息,在控制器端使用自适应方式确定阈值选择有效样本,然后利用样本数据确定缓存节点数,最后基于代价的方式对样本进行分类获得缓存位置,并向其发出主动缓存内容的指令。仿真实验表明:与传统内容中心网络缓存机制相比,KCache可有效提高缓存内容命中率,降低获取内容的跳数以及降低平均请求时延。综上所述,论文分别从节点固有特性和网络状态两个角度提出了两种内容中心网络缓存机制,这对提高缓存系统性能,合理利用缓存带宽资源具有重要的意义,同时对内容中心网络乃至未来网络的发展也具有重要的科学意义。