信息中心网络中协作的内容缓存和请求路由算法-论文.pdf

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1、第20134卷年第32月期网络新媒体技术VoMl_3No．2at．2014信息中心网络中协作的内容缓存和请求路由算法史彤徐月梅2赵志军2(中国移动通信集团设计院北京100080中国科学院声学研究所高性能网络实验室北京100190)摘要：信息中心网络与传统IP网络区别的重要特点是在路由器节点配备缓存设施，将热门内容推送到更靠近用户的网络边缘，从而降低用户获取内容的时延。为了提高缓存空间的利用率，避免内容在相邻节点的冗余放置，本文提出了一种分层协作的内容放置和请求路由算法，在层次结构的接入网络中，依据内容的访问热度仅在层次结构的其中一层放置内容副本以减少内容的冗余备份；此外，通过建

2、立二元标签组记录内容的放置信息，用于动态引导请求的转发；仿真结果表明，与现有的缓存放置算法相比，分层协作的内容缓存和请求路由机制，提高了网络存储内容的多样性，并降低了用户访问内容的时延。关键词：信息中心网络，内嵌缓存，协作策略，请求路由CoordinatedContentCachingandRequestRoutingAlgorithminInformationCentricNetworkingSHITong，XUYuemei，ZHA0Zhijun(ChinaMobileGroupDesignInstituteCo．，Ltd．，Beijing，100080，China，High

3、PerformanceNetworklaboratory，InstituteofAcoustics，ChineseAcademyofScience(CAS)，Beijing，100190，China)Abstract：EquippingrouterswithcacheisthecrucialfeaturethatmakesInformationCentricNetworking(ICN)differentfromthetradi·tionalIPnetwork，andworkseffectivelytodeliverypopularcontentstoedgenetworksc

4、losertousersforreducingcontentaccesstime．Inordertoimprovethecachestorageusageandaswellasavoidredundantcontentplacement，thispaperproposesacoordinatedcontentplacementandrequestroutingalgorithm．Inthehierarchicalaccessnetwork，weproposetocacheacontentonlyinonelayerofthehi—erarchyaccordingtothepop

5、ularityofthecontent．Thecontentplacementinformationisalsorecordedinatuplelabelandcanbeusedforguidingrequestforwarding．Simulationresultsshowthattheproposedalgorithmimprovesthecontentdiversityofthenetworkandlowersthecontentaccesstimecomparedwiththeexistingcachingandroutingmechanisms．Keywords：In

6、formationCentricNetworking，In—networkCaching，CoordinatedPolicy，RequestRouting1引言信息中心网络(InformationCentricNetworking，ICN)引是一种新的网络体系结构。在信息中心网络中，内容成为网络的一等公民，即网络的通信不再围绕主机，而是更关注于网络传输的内容。信息中心网络提出对内容进行唯一的命名，并依据内容的名字进行内容的请求、路由和转发。为了降低内容访问延时、减少网络传输流量，内嵌网络缓存(In—networkCaching)被提出来作为路由器基础网络设施的固有能力：路由器能

7、按照一定的策略对经过的数据包进行缓存，从而为后续到来的请求服本文于2014—01—06收到。2期史彤等：信息中心网络中协作的内容缓存和请求路由算法27务。内嵌网络缓存被认为是ICN与IP网络区别的重要特点，其基本思想是缓存设备部署在每个路由器节点。ICN内嵌缓存的设计使请求可以在去往服务器的路途中被沿途的节点满足。然而，ICN的内嵌缓存又具备与传统的重叠式缓存系统不同的特点，e．g．，P2P、Web缓存、内容分发网络(ContentDistributedNet—work，CDN)。首先，在传