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内容分发网络(Content Delivery Network,CDN)通过在传统的IP网络上部署服务器节点,构成一个IP网络之上的覆盖网络。CDN能够提高终端用户响应速度,有效改善内容服务性能,但缺乏完整的语义信息和面向终端的内容推送能力。而播存结构包含UCL(Uniform ContentLabel)语义信息,可以将内容直接推送到终端,并利用广播实现“一对多”的内容分发。因此,本文提出在CDN的边缘引入播存结构,构成以CDN为主结构、播存结构为次结构的双结构CDN。另一方面,考虑到 eMBMS(enhanced Multimedia Broadcast/Multicast Service)是应用在 LTE(Long Term Evolution)网络上的增强型多媒体广播多播技术,具备高数据速率、低时延等良好特性,因此本文基于LTE eMBMS技术实现播存结构。双结构CDN在原有内容分发机制的基础上,新增了广播内容的分发。因此,如何设计高效的内容分发机制,是本文主要解决的问题。针对双结构CDN中的内容分发问题,本文分别从主结构内容向次结构广播推送和主次结构的协作内容转发两方面展开研究。内容广播推送方面,针对双结构CDN需要综合考虑多个用户的兴趣及其时效性等问题,本文结合UCL语义信息提出一种基于用户兴趣的内容广播推送算法CBPA(ContentBroadcastPushingAlgorithm)。内容转发方面,结合广播内容集中分布在边缘节点等特性,提出一种基于邻居协作的内容转发算法CFA(ContentForwardingAlgorithm)。本文的主要工作如下:(1)针对双结构CDN在内容推送方面的新需求,本文提出一种基于用户兴趣的内容广播推送算法CBPA。CBPA算法主要包含基站和用户终端两个部分。基站端根据用户的历史访问记录和UCL信息计算得到用户感兴趣的内容,并基于虚拟实时推送模型向终端用户推送内容。终端用户则根据自身对各内容的需求度来选择性地存取基站推送的内容。相比于传统内容推送算法,CBPA算法能够充分利用UCL的语义特性,结合终端用户的兴趣类别实现内容推送,可以有效提升终端用户的命中率。(2)针对双结构CDN中广播内容转发问题,本文提出一种基于邻居协作的高效内容转发算法CFA。CFA算法首先通过邻居节点间的相互协作来实现广播内容的转发;然后基于UCL的语义信息来决定是否缓存从邻居节点或者主结构CDN中获取的内容;最后基于贪心思想来实现边缘节点的缓存替换。相比于传统的内容转发算法,CFA算法能够充分考虑广播内容的特性和需求,并高效利用边缘节点的广播内容,有效提升终端用户的响应时延以及边缘节点的命中率。(3)结合播存结构的原型系统环境,本文设计并实现了基于LTE的双结构CDN原型系统。在原型系统环境中,使用双结构CDN中真实的内容集对本文提出的内容推送算法CBPA和内容转发算法CFA进行实验和分析。实验结果验证了 CBPA算法和CFA算法的可行性和有效性,表明本文提出的CBPA算法和CFA算法能够有效提升双结构CDN的分发性能。