CCN基于内容的缓存策略

内容中心网络（Content Centric Networking,CCN）以内容为中心进行数据通讯,改变了当前互联网host-host通讯模型,并且具有网内缓存功能。为了解决网内数据协同缓存的难题,借鉴通讯模式的改革,建议以内容为中心缓存数据,提出以内容和缓存为中心的网络（Content＆Caching Centric Networking,CCCN）概念。经过大量理论分析和仿真实验,结果表明,在数据缓存和内容转发上CCCN是非常高效和可行的。     

一种基于层次路由推送的CCN移动性支持方案

随着互联网的快速发展,用户对内容信息的需求日趋明显,当前网络架构的设计已经不能满足时下服务的要求,因此,以信息为中心的未来网络的研究得以迅速发展.内容中心网络（CCN）是未来网络的研究热点之一,然而现阶段CCN的设计未深入考虑用户移动性问题.本文针对CCN网络中的移动性管理问题,提出一种基于层次路由推送的解决方案.仿真结果表明,本文所提出的方法能有效降低用户获取内容的时间及网络中消息重传数目.     

基于层次划分的CCN网络缓存存储策略

针对如何提高内容中心网络网内缓存性能的问题,提出一种基于层次划分的轻量协作的缓存存储策略。该策略通过Interest分组、Data分组以及路由器本地PIT表三者的协作把内容划分为多种优先级层级,使不同内容缓存在沿途的不同路由器。实验证明该策略可以有效地减少访问跳数,提高平均缓存命中率,降低服务器负载。     

基于移动代理的应用层主动网络框架研究

将移动agent技术和主动网络思想融入下一代网络体系结构的研究中，提出了基于移动Agent的应用层主动网络的概念和框架模型。该模型主要从两个方面利用移动代理技术：一是主动包的封装；二是构造可迁移的移动代理环境MAE。并提供了对主动节点和网络服务动态定制的能力。     

一种基于SDN的CCN集中控制缓存决策方法

在软件定义网络(SDN)和内容中心网络(CCN)融合架构下,为了充分利用控制层对网络拓扑和缓存资源的全局感知,在全网中实现缓存资源的优化使用,提出了一种集中控制的缓存决策优化方案.在该方案中,应用粒子群优化算法(PSO)并且根据节点边缘度、节点重要度以及内容流行度对缓存资源和内容进行集中缓存决策,使得内容在不同的节点进行合理的缓存.仿真结果表明,通过评估缓存大小对缓存性能的影响,PSO缓存决策方法取得了比LCE、PROB缓存决策策略更优的缓存命中率和路径延展率,明显降低了缓存节点的缓存替换数,使得缓存达到了整体缓存优化.     

基于移动代理的主动网络构架及安全研究

移动代理技术是新型的分布计算技术，在主动网络中具有良好的应用前景，但存在着较多的安全隐患，本文研究了基于移动代理的主动网络安全需求及相应的安全技术，并给出了一些相应的策略。     

车联网场景下基于内容中心网络的优化缓存策略

车联网中,如何有效选择缓存位置和缓存内容对于提高整体网络性能至关重要。针对上述问题,引入了内容中心网络技术,提出了一种新的优化缓存策略——缓存位置和缓存内容的选择取决于车辆节点值和内容流行度(Vehicle Node Value and Content Popularity,VNVCP)。首先,定义了连通性、中间中心性和特征向量中心性3个车辆节点属性用来评估车辆节点的值,具有不同值的车辆节点缓存具有不同流行度的内容,内容的重要性由其受欢迎程度决定。其次,该策略利用不同类型内容受欢迎程度的差异确保缓存内容分布均匀,同时评估来自多个属性的车辆节点的值以提高车辆节点利用率。仿真结果表明,VNVCP在缓存命中率、平均跳数和传输延迟方面明显优于传统的LCE(Leave Copy Every where)、Prob(0.5)和MPC(Most Popular Content)。     

内容中心网络中一种基于内容等级及流行度的缓存策略

网内缓存作为内容中心网络(CCN)的核心技术,越来越受到关注。为了提高网络的缓存性能以及用户对数据请求的满意度,该文提出一种基于内容等级及流行度的缓存策略(CLPC)。CLPC策略通过设置不同用户对内容的访问等级以及统计内容的访问频率,决定数据的缓存位置,并且设计了数据替换方法,在一定程度上保证了不同用户对不同数据的最优请求,同时提高了网络的性能。实验证明该策略与CEE+LRU, Prob(0.7)+LRU, Betw+LRU相比,能更好地提高缓存命中率、平均时延及源端命中率等网络缓存性能指标。     

雾网络中基于统计分布的内容缓存与交付方案

作为5G中的一种重要模型,雾无线接入网络(Fog Radio Access Network, F-RAN)通过设备到设备通信和无线中继等技术获得了显著的性能增益,而边缘设备中合适的缓存则可以让内容缓存用户(Caching Users, CUs)向内容请求用户(Requesting Users, RUs)直接发送缓存内容,有效减小前传链路的负担和下载延迟。考虑一个F-RAN模型下用户发出请求并获得交付的场景,将每个CU的内容请求队列建模为独立的M/D/1模型,分析导出CUs缓存命中率和平均下载延迟关于内容缓存与交付方案的表达式,证明CUs缓存命中率与内容统计分布之间的联系有助于实现前者的近似最优解。针对在一段时间内的期望视角下建立的优化问题,提出了基于统计分布的算法并注意了执行时的交付控制。仿真结果表明,相较于现有缓存策略,优化内容整体统计分布的方案能够最大化CUs缓存命中率,同时减小平均下载延迟。     

从软件体系结构分析基于移动代理主动网络的智能特性

随着下一代网络(NGN)的发展,无论是网络还是业务都会经历一次深刻变革,电信业务对网络性能和网络可扩展性及可操作性要求也越来越高。主动网络是一种编程的存储-计算-转发模式的智能网络,而移动代理的灵活性和自主迁移特性使得基于移动代理的主动网络更加适应网络的发展需求。文章结合软件体系结构分析了基于移动代理主动网络的智能特性,阐述了其发展趋势和进一步研究方向。     

内容中心网络中面向隐私保护的协作缓存策略

针对内容中心网络节点普遍缓存带来的隐私泄露问题,在兼顾内容分发性能的基础上,该文提出一种面向隐私保护的协作缓存策略。该策略从信息熵的角度提出隐私度量指标,以增大攻击者的不确定度为目标,首先对于缓存策略的合理性给予证明;其次,通过构建空间匿名区域,扩大用户匿名集合,增大缓存内容的归属不确定性。缓存决策时,针对垂直请求路径和水平匿名区域,分别提出沿途热点缓存和局域hash协同的存储策略,减小缓存冗余和隐私信息泄露。仿真结果表明,该策略可减小内容请求时延,提高缓存命中率,在提升内容分发效率的同时增强了用户隐私保护水平。     

基于节点介数和替换率的内容中心网络网内缓存策略

网内缓存技术是内容中心网络(CCN)的关键技术之一,CCN采用传统的ALWAYS缓存策略,会造成较大冗余。改进的Betw方案仅考虑了节点介数,容易造成高介数节点缓存更替频繁,内容可用性下降。为了解决这个问题,该文提出一种综合使用网络节点介数和节点缓存内容更替速率作为缓存决策度量的新型网内缓存策略BetwRep,通过权衡节点位置重要性和缓存内容时效性实现回传内容的最佳放置。最后,基于ndnSIM平台进行的网络仿真表明,该文提出的BetwRep缓存策略取得了比Betw方案和ALWAYS方案更低的源端请求负载和更少的平均跳数。     

一种基于内容流行度的内容中心网络缓存概率置换策略

内容中心网络是下一代互联网架构的研究热点,该架构通过分布式内容缓存机制实现以内容为核心的数据传输,改变了传统基于主机的网络通信模式.缓存置换策略是内容中心网络的核心研究问题之一,缓存置换策略的设计优劣直接制约内容中心网络的数据传输性能.该文针对内容的流行度分布特征,提出一种基于流行度的缓存概率置换策略,并针对 L 层级联的内容中心网络(CCN),推导了该策略下的网络分层缓存请求失败概率近似计算公式.该文策略根据请求数据块的流行度而选择数据块在缓存队列中的置换位置,尽可能平衡不同流行度内容在网络中的分布.数值计算结果表明:该策略适用于内容请求集中的网络应用,相比较传统的最近最少使用(LRU)策略,该文策略可以明显改善流行度较低的网络访问性能.     

内容中心网络中能耗优化的隐式协作缓存机制

综合考虑内容中心网络(CCN)的能耗优化及性能提升,该文提出一种内容中心网络中能耗优化的隐式协作缓存机制。缓存决策时,利用缓存节能量作为判决条件优先在用户远端节点缓存,并利用数据包携带最近上游缓存跳数信息进行隐式协作,减轻用户近端节点缓存空间的竞争压力,提高邻近节点缓存的差异性。缓存替换时,选取缓存节能量最小的缓存内容加以替换,达到最优的能耗优化效果。仿真结果表明,该缓存机制在性能上获得较优的缓存命中率及平均路由跳数,同时有效降低了网络能耗。     

内容中心网络中基于内容迁移的协作缓存机制

内容中心网络(CCN)是为了适应未来网络通信模式的转变,提供对可扩展和高效内容获取的原生支持而提出一种新型的网络体系架构,内容缓存机制是其研究的关键问题之一。现有机制在缓存节点的选择时往往过于集中,缓存负载分布严重不均,大大降低了网络资源利用率以及系统的缓存性能。该文提出一种基于缓存迁移的协作缓存机制,首先在缓存节点选择时考虑节点的中心性保证内容尽可能缓存在位置更重要的节点。同时,在缓存压力过大时,通过可用缓存空间大小、缓存替换率以及网络连接的稳定性等信息选择合适的邻居节点进行缓存内容的转移,充分利用邻居资源实现负载分担。仿真结果表明该机制能有效地改善缓存负载在节点上分布的均衡性,提高缓存命中率和缓存资源利用率并降低平均接入代价。     

内容中心网络中基于差异化缓存通告的混合路由机制

针对内容中心网络(CCN)节点暂态缓存的高效利用问题,将数据场的思想引入到CCN转发决策中,该文提出一种基于差异化缓存通告的混合路由机制。缓存通告时,依据内容活跃等级和缓存驻留概率,执行差异化的内容通告和势能辐射;路由查找时,针对持久稳定的内容源和动态可变的临时缓存副本,分别构建全局导向和局域吸引势能辐射场,实现兴趣包请求的全局路由和局部就近应答。仿真结果表明,该机制减小了内容请求时延,提高了缓存命中率,以少量额外的开销提升了CCN网络整体的内容分发性能。     

内容中心网络中能效感知的概率性缓存机制

内置缓存技术是内容中心网络(Content Centric Networking, CCN)的核心技术之一。现有的研究大多主要针对网络资源利用率的优化,而忽略了网络能耗的问题。该文首先建立了一个能耗模型对CCN的网络能耗进行分析,并设计了一个能效判决条件来优化缓存过程的能效性。进而,在此基础上综合考虑内容流行度和节点中心性等因素提出一种能效感知的概率性缓存机制(E2APC)。仿真结果表明,该机制能在保证较高的缓存命中率和较小的平均响应跳数的同时有效地降低网络的整体能耗。     

雾无线接入网中基于内容流行度和信息新鲜度的缓存更新策略

将边缘缓存技术引入雾无线接入网,可以有效减少内容传输的冗余。然而,现有缓存策略很少考虑已缓存内容的动态特性。该文提出一种基于内容流行度和信息新鲜度的缓存更新算法,该算法充分考虑用户的移动性以及内容流行度的时空动态性,并引入信息年龄(AoI)实现内容的动态更新。首先,所提出算法根据用户的历史位置信息,使用双向长短期记忆网络(Bi-LSTM)预测下一时间段用户位置;其次,根据预测得到的用户位置,结合用户的偏好模型得到各位置区的内容流行度,进而在雾接入点进行内容缓存。然后,针对已缓存内容的信息年龄要求,结合内容流行度分布,通过动态设置缓存更新窗口以实现高时效、低时延的内容缓存。仿真结果表明,所提算法可以有效地提高内容缓存命中率,在保障信息的时效性的同时最大限度地减小缓存内容的平均服务时延。