基于自决策的分布式代理缓存技术研究

摘要

随着IT技术的进步,互联网已经深入到了人们的日常生活之中,各种网络服务也开始迅速增长。但是,巨大的网络流量已经造成了用户之间的网络拥塞问题,导致网络的服务质量和用户体验降低。网络服务供应商迫切需要一种技术来减少网络传输负载和服务延迟时间。HTTP的流量占互联网总流量比例很高,HTTP代理缓存技术既能降低网络通信的负载,又能有效的解决上述问题。分布式的代理缓存系统能够满足巨大的访问量,该系统的整体性能直接依赖于缓存管理技术。为了实现高效、自动的缓存管理,本文提出了一种基于自决策的分布式代理缓存管理机制,其中运用到了自感知和自决策的思想。
　　首先,介绍了代理缓存的自主管理模型和基于自决策的代理缓存管理手段,根据反馈环的思想建立了代理缓存的自主管理框架。然后,采用了基于相关系数的加权平均值法,分析了缓存的监测项和识别缓存的状态;采用了带虚拟节点的哈希环机制,实现了URL空间在缓存节点之间的均匀分布;提出了序列间隔约束的分类方法,选取需要调整的缓存节点;提出了基于历史状态序列和灰色预测模型的方法,制定缓存状态调整策略;提出了基于域名聚合的内容热度预测方法,从而迁移热度较高的URL,降低缓存节点的负载。其次,依托于代理缓存的自主管理框架,运用自决策的缓存管理机制设计了分布式代理缓存管理系统,并提出了CHSM(CacheHotSpotsMigrate)算法实现了哈希环上虚拟节点动态的迁移和融合;使用状态序列和其对应的调整策略构建了系统知识库。最后,通过分析哈希环、内容热度预测以及缓存状态自决策调整的实验结果,表明了基于自决策的分布式代理缓存管理机制能够高效、自动的管理缓存节点,并提升了系统的整体性能。

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第1章绪 论

1.1课题研究背景

1.2课题相关领域研究现状

1.3研究内容和论文结构

1.4本章小结

第2章代理缓存的自主管理框架建立

2.1自主管理框架

2.2基于自决策的代理缓存管理手段

2.3代理缓存的自主管理框架

2.4本章小结

第3章基于自决策的缓存管理机制

3.1缓存的自感知监测技术研究

3.2缓存的哈希环存储策略

3.3基于哈希环的缓存管理策略

3.4本章小结

第4章基于自决策的缓存管理系统设计

4.1基于自决策的缓存管理系统整体框架

4.2缓存监测项的处理模块

4.3基于哈希环的缓存管理模块

4.4系统知识库

4.5本章小结

第5章基于自决策的缓存管理系统实验结果与分析

5.1实验环境

5.2基于自决策的缓存管理系统实验分析

5.3本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

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