内容中心网络中传输开销最小的协作缓存策略.pdf

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1、第４８卷第１期太原理工大学学报Ｖｏｌ．４８Ｎｏ．１２０１７年１月ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＴＡＩＹＵＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＪａｎ．２０１７文章编号：１００７－９４３２（２０１７）０１－０１１６－０６内容中心网络中传输开销最小的协作缓存策略霍跃华１，刘银龙２（１．中国矿业大学（北京）现代教育技术中心北京１０００８３；２．中国科学院信息工程研究所，北京１０００９３）摘要：针对现有缓存策略主要从用户角度对网络性能（缓存

2、命中率、内容获取时延等）进行优化，而没有考虑网络为用户提供服务时的传输开销优化问题，提出了一种最小化内容中心网络中传输开销的协作缓存机制。首先，给出了内容中心网络中内容缓存价值的计算方法，并利用内容缓存价值来衡量缓存为网络传输开销带来的影响；然后，在此基础上给出了最小化内容中心网络传输开销的缓存决策策略及缓存替换策略；最后，利用ｎｄｎＳＩＭ对所提缓存策略进行仿真。仿真结果表明，与现有缓存机制相比，所提策略能够有效减少网络传输开销。关键词：内容中心网络；协作缓存；缓存决策；缓存替换；传输开销；缓存价值中图分类号：ＴＰ３９３．２文献

3、标识码：ＡＤＯＩ：１０．１６３５５／ｊ．ｃｎｋｉ．ｉｓｓｎ１００７－９４３２ｔｙｕｔ．２０１７．０１．０１９ＣｏｌｌａｂｏｒａｔｉｖｅＣａｃｈｉｎｇＳｔｒａｔｅｇｙＢａｓｅｄｏｎＭｉｎｉｍｉｚｉｎｇＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＣｏｓｔｉｎＣｏｎｔｅｎｔ－ＣｅｎｔｒｉｃＮｅｔｗｏｒｋｉｎｇ１，ＬＩＵＹｉｎｌｏｎｇ２ＨＵＯＹｕｅｈｕａ（１．ＣｅｎｔｅｒｏｆＭｏｄｅｒｎＥｄｕｃａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＭｉｎｉｎｇ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｂｅｉｊｉｎｇ），Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ；２．

4、ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００９３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｃｕｒｒｅｎｔｃａｃｈｉｎｇｓｔｒａｔｅｇｉｅｓｍａｉｎｌｙｃｏｎｃｅｒｎａｂｏｕｔｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＣＣＮｆｒｏｍｔｈｅｕｓｅｒｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ，ｗｉｔｈｏｕｔｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｃｏｓｔｗｈｅｎｔｈｅｎｅｔｗｏｒｋｐｒｏ－ｖｉｄｅｓｓｅｒｖｉｃｅｆｏｒｕｓｅｒｓ．Ｔｏｏｖｅｒｃｏｍ

5、ｅｔｈｉｓｐｒｏｂｌｅｍ，ａｃａｃｈｉｎｇｓｔｒａｔｅｇｙｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｆｏｒｍｉｎｉｍｉｚａ－ｔｉｏｎｏｆｔｈｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｃｏｓｔｏｆＣＣＮ．Ｆｉｒｓｔ，ａｍｅｔｈｏｄｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄｔｏｃａｌｃｕｌａｔｅｔｈｅｃａｃｈｅｖａｌｕｅｏｆｃｏｎｔｅｎｔ，ａｎｄｕｓｅｔｈｅｃａｃｈｅｖａｌｕｅｔｏｍｅａｓｕｒｅｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｃａｃｈｅｏｎｔｈｅｎｅｔｗｏｒｋｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｃｏｓｔ．Ｔｈｅｎ，ｔｈｅｃａｃｈｅｄｅｃｉｓｉｏｎａｎｄｃａｃｈｅｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔｓｔｒａｔｅｇｉｅｓｆｏｒｍ

6、ｉｎｉｍｉｚｉｎｇｔｈｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｃｏｓｔａｒｅｒｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｃａｃｈｅｖａｌｕｅｏｆｃｏｎｔｅｎｔ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｂａｓｅｄｏｎｎｄｎＳＩＭｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｓｔｈａｔｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｅｘｉｓｔｉｎｇｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ，ｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｓｔｒａｔｅｇｙｃａｎｓｉｇｎｉｆｉ－ｃａｎｔｌｙｄｅｃｒｅａｓｅｔｈｅｎｅｔｗｏｒｋｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｃｏｓｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏｎｔｅｎｔ－ｃｅｎｔｒｉｃｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ；ｃ

7、ｏｌｌａｂｏｒａｔｉｖｅｃａｃｈｉｎｇ；ｃａｃｈｅｄｅｃｉｓｉｏｎ；ｃａｃｈｅｒｅｐｌａｃｅ－ｍｅｎｔ；ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｃｏｓｔ；ｃａｃｈｅｖａｌｕｅ［１］为解决传统ＴＣＰ／ＩＰ网络“主机－主机”通信模ｅｎｔｅｄＮｅｔｗｏｒｋＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，ＤＯＮＡ）、欧盟ＦＰ７［２］式存在的移动性差、灵活性差、不安全等问题，国内提出的４ＷＡＲＤ以及“发布－订阅方式互联网路由外学术界提出了多种新的互联网架构，主要有：ＵＣ范例”（ＴｈｅＰｕｂｌｉｓｈ－ＳｕｂｓｃｒｉｂｅＩｎｔｅｒｎｅｔＲｏｕｔｉｎｇ［３］Ｂｅｒｋｅｌｅｙ提出的“

8、面向数据的网络架构”（Ｄａｔａ－Ｏｒｉ－Ｐａｒａｄｉｇｍ，ＰＳＩＲＰ）和ＰａｌｏＡｌｔｏＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒ＊收稿日期：２０１６－０８－０８基金项目：国家自然科学基金资助项目：内容中心移动自组织网络中的缓存优化技术研究（６１３０３２５１）作者简介：霍跃华