丁 尧,郑 烇,郭 晨,王 嵩

(中国科学技术大学 自动化系 未来网络实验室,合肥 230026)

0 概述

根据Cisco公司的VNI预测,2015年至2020年期间,全球IP流量将以22%的年均复合增长率高速增长。其中,大部分流量都由内容获取类应用产生。除此之外,各地区流量会有显著差异[1]。

信息中心网络(Information-Centric Networking,ICN)[2]架构的重要特征之一便是利用泛在化、透明化的网内缓存来提高内容获取的传输效率和网络资源利用率[3-5]。而ICN默认缓存策略LCE[6](Leave Copy Everywhere)会产生大量内容冗余备份,且节点缓存替换率较高,无法充分利用缓存资源。在此基础上,文献[7]提出了CLFM(Cache Less for More)策略,但没有考虑到介数越大的节点缓存替换率也越高,后续请求无法利用节点缓存数据,而且根据网络拓扑结构计算的节点介数固定不变,无法更好地体现流量区域差异性和时间差异性带来的影响。

本文提出基于节点热度与节点缓存替换率的ICN协作缓存策略HotRR,在数据包返回路径上选择特殊节点缓存内容,利用更少的缓存资源获取更大的缓存收益。针对节点在不同区域和不同时间段内网络流量的差异性,通过动态变化的节点热度衡量节点在网络拓扑结构中的重要程度,同时考虑节点的缓存替换率,避免重要的节点处于高频率的内容替换状态。本文考虑上述因素,旨在进一步降低网络延迟、网络交通流量和服务器负载,从而改善缓存系统性能,获得更好的用户体验。

1 ICN缓存模型与相关技术

1.1 ICN缓存系统模型

缓存命中是指一个请求在内容分发路径上的某个节点找到请求内容,反之称为未命中。……