论文部分内容阅读
随着互联网技术的蓬勃发展,以IP协议为基础、以主机为中心的互联网逐渐暴露出诸多不适应性,网络架构的改革已迫在眉睫,在此背景下信息中心网络(ICN)应运而生。在诸多ICN架构中,内容中心网络(CCN)因其应用部署简单、网络性能接近IP网络且具有更好的灵活性与鲁棒性以及安全、绿色等特点而受到广泛关注。CCN中的节点内建缓存功能,可以存储经过的内容,以便其他用户发出相同请求时,可以在靠近用户的节点处获得所求内容,因此基于缓存的内容转发存储策略是保证CCN网络性能的关键技术之一。 CCN内容转发存储策略的设计主要从内容是否需要存储以及存在哪些节点等方面进行考虑。为提高用户网络命中率,现有策略会增加网络中内容副本数量,导致网络中冗余过多,虽能带来性能的提升但也降低了节点缓存利用率;改进策略通过命中移动等方法控制内容副本冗余,但也存在内容副本随时间推移而增加的问题;同时现有策略未考虑用户对网络的使用会有忙时——闲时交替的特点,策略的设计都默认关注忙时的网络运行情况,而未考虑网络闲时由于用户请求少,CCN缓存机制并不能很好发挥作用的问题,从而导致用户请求频繁在源服务器得到命中,增加了用户的命中距离。 针对上述问题,本文首先考虑忙时的CCN网络,从命中推送角度,提出一种基于命中推送的CCN转发存储策略,该策略考虑到特定用户对内容数据块(chunk)请求的连续性,在请求命中后将随后的若干个chunk主动推送到临近用户的节点处进行存储,同时将命中过的chunk按内容流行度类别分别存储在网络中除第一层节点外的其余节点处,以此兼顾大众用户;该策略控制了网络中内容的副本数量,同时降低用户的命中距离。仿真结果显示,该策略不仅使得特定用户获取内容的命中距离得以降低,而且具有较优的网络命中率;在此基础上,本文关注网络闲时,将主动推荐思想引入CCN网络,提出一种基于节点缓存状态的主动推荐策略,使得闲时的CCN网络由被动地接收请求转化为主动地感知用户的需求,从而缓解由于闲时网络中请求少,缓存机制不能很好发挥作用的问题,保证闲时用户的使用性能。仿真分析表明,相比于现有转发存储策略,该策略在保证内容网络命中率的同时,有效地降低了闲时用户获取内容的命中距离,改善了用户的使用体验。