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基于Peer-to-Peer(简称P2P)网络的分布式存储是P2P计算模式的重要应用之一。如何能在保持系统性能的同时,有效地进行资源定位,是P2P分布式存储系统所要解决的重要问题。在P2P分布式存储系统中,缓存技术在缓解信息传输瓶颈、平衡系统整体负载、以及减少带宽损耗等方面都扮演着重要角色。设计和选择适当的缓存策略以改善系统性能,已成为P2P架构中的研究重点之一。 本文研究重点是基于P2P网络的分布式存储系统的缓存策略设计。缓存置换策略与缓存副本分布策略是缓存策略的两个主要组成部分。相应地,在缓存策略的设计及选择问题上,亟待解决的问题主要有以下两个: 其一,目前大多数P2P存储系统中所采用的缓存置换策略主要是LRU(Least Recently Used)策略。然而研究证实,LRU策略在P2P模式下的应用中存在效率相对较为低下的缺陷。 其二,多数利用缓存技术的P2P分布式存储系统中,参与对象查询过程的全部结点都要缓存该对象的副本。研究表明,该缓存副本分布策略易造成存储空间浪费的问题。 针对第一个问题,本文将Small-world网络理论应用于缓存策略的设计上,提出了一种改进的P2P分布式存储系统中概率性缓存置换策略。该策略对参与了成功的对象定位的缓存副本进行了概率化评估。用以代替传统的LRU策略,提高系统性能。 针对第二个问题,本文在综合衡量结点对之间的通信频率以及被请求的对象副本的放置位置的基础上,提出了一种新型概率性缓存副本分布策略,体现出Small-world网络的概率化特征。 在仿真实验中,概率性缓存策略显示出其性能上与传统LRU策略相比较的优势。关于概率性缓存策略详细机制及其对系统整体行为所造成的影响,仍有待进一步研究与评价。