计算机研究与发展
計算機研究與髮展
계산궤연구여발전
Journal of Computer Research and Development
2015年
9期
2046-2055
,共10页
王永功%李振宇%武庆华%谢高岗
王永功%李振宇%武慶華%謝高崗
왕영공%리진우%무경화%사고강
信息中心网络%缓存替换%最近最少使用%缓存退化%预过滤
信息中心網絡%緩存替換%最近最少使用%緩存退化%預過濾
신식중심망락%완존체환%최근최소사용%완존퇴화%예과려
information centric networking (ICN)%cache replacement%least recently used (LRU)%cache degradation%pre-filtering
信息中心网络(information centric networking ,ICN)是一类受到广泛关注的新型互联网体系结构。通过对网络内(in‐netw ork)缓存的充分利用,信息中心网络可以极大地增强内容分发效率。网络内缓存的管理机制一直是信息中心网络研究中的热点问题。分析了网络内缓存的基准缓存替换最近最少使用(least recently used ,LRU )算法的性能,指出多跳LRU 缓存中广泛存在的“缓存退化”问题:在首个缓存节点发生缺失的内容请求也很难被下游的缓存命中。针对这一问题,提出一种基于预过滤的O(1)复杂度的改进算法。在原有缓存前放置一个仅记录内容标识的预过滤缓存,完成对原始内容请求的整形,使得预处理后的请求流量可以更容易被后面几跳缓存命中。基于真实互联网拓扑的实验表明,在信息中心网络典型应用场景下,预过滤LRU的缓存命中率可以达到LRU的2~3倍。
信息中心網絡(information centric networking ,ICN)是一類受到廣汎關註的新型互聯網體繫結構。通過對網絡內(in‐netw ork)緩存的充分利用,信息中心網絡可以極大地增彊內容分髮效率。網絡內緩存的管理機製一直是信息中心網絡研究中的熱點問題。分析瞭網絡內緩存的基準緩存替換最近最少使用(least recently used ,LRU )算法的性能,指齣多跳LRU 緩存中廣汎存在的“緩存退化”問題:在首箇緩存節點髮生缺失的內容請求也很難被下遊的緩存命中。針對這一問題,提齣一種基于預過濾的O(1)複雜度的改進算法。在原有緩存前放置一箇僅記錄內容標識的預過濾緩存,完成對原始內容請求的整形,使得預處理後的請求流量可以更容易被後麵幾跳緩存命中。基于真實互聯網拓撲的實驗錶明,在信息中心網絡典型應用場景下,預過濾LRU的緩存命中率可以達到LRU的2~3倍。
신식중심망락(information centric networking ,ICN)시일류수도엄범관주적신형호련망체계결구。통과대망락내(in‐netw ork)완존적충분이용,신식중심망락가이겁대지증강내용분발효솔。망락내완존적관리궤제일직시신식중심망락연구중적열점문제。분석료망락내완존적기준완존체환최근최소사용(least recently used ,LRU )산법적성능,지출다도LRU 완존중엄범존재적“완존퇴화”문제:재수개완존절점발생결실적내용청구야흔난피하유적완존명중。침대저일문제,제출일충기우예과려적O(1)복잡도적개진산법。재원유완존전방치일개부기록내용표식적예과려완존,완성대원시내용청구적정형,사득예처리후적청구류량가이경용역피후면궤도완존명중。기우진실호련망탁복적실험표명,재신식중심망락전형응용장경하,예과려LRU적완존명중솔가이체도LRU적2~3배。
Information centric networking (ICN) is a promising framework for evolving the current network architecture , advocating the ubiquitous in‐network caching to enhance content delivery . Consequently ,the cache replacement mechanism has been a hot topic in ICN research .In this paper , we first study the performance of the de facto standard cache replacement policy—least recently used (LRU ) .We find that if an interest for certain content is not satisfied at the first LRU cache node it hits ,it is hardly satisfied in the following path . We then propose a pre‐filtering based cache replacement policy to mitigate the cache degradation in multi‐hop LRU cache .In the proposed policy , a pre‐filtering LRU cache is settled in front of the real content store ,w hich filters out the non‐popular content and improves the hit‐ratio of the real content cache .Extensive experiments based on the real‐life topology show that our pre‐filtering cache policy greatly improves the cache hit‐ratio of cache node in typical ICN scenarios .