随着互联网技术的日渐兴盛,网络流量呈现飞跃式增长,这也不可避免地带来了网络能耗的急剧攀升。如今的互联网更多地用于信息传播,但IP网络的设计初衷是实现端到端通信,难以应对当下网络流量新趋势的挑战,在动态性、可扩展性、安全性、可控性、绿色节能性等方面暴露出许多缺陷。为了从根本上应对这些缺陷,网络研究人员们开始探讨与设计新型网络架构——信息中心网络(Information-Centric Networking,ICN)。ICN具有支持节点移动、扩展性强、高安全性、绿色节能等诸多优势,是降低海量内容分发中网络能耗的良好选择。近年来,ICN节能优势得到了许多科研人员的关注和青睐,缓存作为ICN的基石,研究ICN能效缓存技术对整个绿色ICN领域的重要性可见一斑。在ICN这个分布式、高动态的场景中,为了让有限的缓存空间物尽其用,能效缓存策略既要尽最大努力去保证用户数据获取的性能,又要充分发挥出ICN的节能优势。本文致力于设计合适的ICN能效缓存策略,使ICN节点能存储更多有效内容来实现ICN中数据的快速交互。本文的贡献主要有以下几点:第一,先简单分析了绿色ICN的研究现状,然后深入研究了ICN能效缓存技术,最后结合ICN能耗模型和各种影响ICN性能的因素,提出了基于博弈的缓存决策策略(Game-based Energy Aware Cache Decision Policy,GEACD)和能效感知的缓存替换策略(Energy Aware Cache Migration Policy,EACM)。两个策略的出发点都是通过在ICN节点的高速缓存中显式提高能效来降低ICN总能耗。ICN节点执行缓存决策时,先在本地缓存该内容的能耗与从具有该内容的上游节点获取内容的传输能耗之间进行简单博弈,然后再根据该内容的流行度和能耗节省值计算出缓存概率;当节点缓存空间发生溢出时进行内容替换操作,此时,节点还会去评估把被剔除的内容对象迁移到其邻居是否具有潜在节能增益。第二,为进一步挖掘ICN的节能潜力,我们对基于ICN的无线物联网进行了深入研究。针对无线移动物联网这一特定场景,以兼顾Io T(Internet of Things,Io T)数据时效性和Io T设备缓存资源受限性为目标,我们假设Io T设备具有ICN内容路由器的功能且Io T设备的缓冲区能在active/sleep状态之间切换,据此设计了基于缓冲区休眠的无线ICN-Io T缓存机制。无线Io T设备会定时删除不新鲜的消息,还会定时检查缓冲区负载量,当负载量达到一定阈值,无线Io T设备会将已存内容有选择性地卸载到其他设备,以确保当前设备缓冲区大部分时间都处于休眠状态,而网内已存内容依然可用;在缓冲区已满时,设备会将最近最久未使用的数据替换出去。最后,本文在OMNet++环境的ccn Sim模块中实现了GEACD和EACM策略,仿真结果表明,本文设计的GEACD+EACM方案在缓存命中率、平均下载跳数和能效等性能指标上均优于现有方案。另外,本文对基于OMNet++环境的ccn Sim模块进行了扩展和改进,搭建了基于ICN的无线Io T网络移动仿真场景,并加入了基于缓冲区休眠的无线ICN-Io T缓存机制,仿真结果表明,该机制可以实现能效与其他诸如缓存命中率、平均下载跳数等指标的最优权衡。