基于缓存开销的信息中心网络缓存协作策略

doi:10.12068/j.issn.1005-3026.2018.02.004

东北大学学报:自然科学版 ›› 2018, Vol. 39 ›› Issue (2): 166-171.DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2018.02.004

基于缓存开销的信息中心网络缓存协作策略

蔡凌¹，汪晋宽²，王兴伟³，韩来权⁴

(1. 东北大学秦皇岛分校控制工程学院，河北秦皇岛066004; 2. 东北大学信息科学与工程学院，辽宁沈阳110819; 3. 东北大学软件学院，辽宁沈阳110169; 4. 东北大学秦皇岛分校计算机与通信工程学院，河北秦皇岛066004)

收稿日期:2016-08-10 修回日期:2016-08-10 出版日期:2018-02-15 发布日期:2018-02-09
通讯作者: 蔡凌
作者简介:蔡凌(1980-)，女，湖南武冈人，东北大学秦皇岛分校讲师，博士; 汪晋宽(1957-)，男，辽宁沈阳人，东北大学教授，博士生导师；王兴伟(1968-)，男，辽宁盖州人，东北大学教授，博士生导师.
基金资助:
国家杰出青年科学基金资助项目(61225012，71325002)；河北省高等学校科学技术研究项目(QN2014327).

Cooperative Caching Strategy Based on Cache Cost for Information-Centric Networking

CAI Ling¹， WANG Jin-kuan²， WANG Xing-wei³， HAN Lai-quan⁴

1. School of Control Engineering， Northeastern University at Qinhuangdao， Qinhuangdao 066004， China; 2. School of Information Science ＆ Engineering，Northeastern University，Shenyang 110819， China; 3. School of Software， Northeastern University， Shenyang 110169， China; 4. School of Computer and Communication Engineering， Northeastern University at Qinhuangdao， Qinhuangdao 066004， China.

Received:2016-08-10 Revised:2016-08-10 Online:2018-02-15 Published:2018-02-09
Contact: CAI Ling
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摘要/Abstract

摘要： 网络化缓存策略影响ICN网络的传输性能，考虑到缓存执行时的开销不仅包含访问缓存节点时的路径代价，还应包含替换旧信息的替换代价，因此提出一种基于路径访问代价和节点替换代价的缓存协作策略(path and node cost based cooperative caching strategy，简称PNC3S).该策略对两种代价进行整体考虑，将代价总量作为是否进行信息与节点匹配缓存的依据，对提出的策略模型进行优化分析，将最优解作为缓存部署方案.实验结果表明，与CEE，LCD策略相比，PNC3S可以改善网络的信息缓存率、服务器的负载率、网络链路平均利用率，以及访问跳数减少率.

关键词: 信息中心网络, 缓存网络, 缓存开销, 缓存策略, 优化算法

Abstract: In-network caching is one of the core issues in information-centric networking (ICN) which will directly restrict the data dissemination performance of the network. Considering the cache cost contains not only the path cost raised by accessing a cache node on the path but also the replacement cost of old information， a path and node cost based cooperative caching strategy (PNC3S) is proposed. The PNC3S considers the path cost and replacement cost comprehensively， and whether information matches a node or not depends on the total cost. Then the optimization algorithm is introduced into the proposed strategy to make caching decision. The simulation experiments demonstrate that the proposed PNC3S， compared with CEE (cache everything everywhere) and LCD (leave copy down)， improves such performance as cached information ratio， server load ratio， average link utilization ratio and hop reduction ratio.

Key words: information-centric networking (ICN), caching network, cache cost, caching strategy, optimization algorithm

中图分类号:

TP393

蔡凌，汪晋宽，王兴伟，韩来权. 基于缓存开销的信息中心网络缓存协作策略[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2018, 39(2): 166-171.

CAI Ling， WANG Jin-kuan， WANG Xing-wei， HAN Lai-quan. Cooperative Caching Strategy Based on Cache Cost for Information-Centric Networking[J]. Journal of Northeastern University Natural Science, 2018, 39(2): 166-171.

参考文献

[1]Jacobson V，Smetters D K，Thornton J D，et al.Networking named content ［J］.Communications of the ACM，2012，55(1):117-124.
[2]Saino L，Psaras I，Pavlou G.Hashing routing schemes for information-centric networking［C］//ACM SIGCOMM Workshop on Information-Centric Networking.New York:ACM，2013:27-32.
[3]Wang S，Bi J，Wu J.Collaborative caching based on hash-routing for information-centric networking［J］.ACM SIGCOMM Computer Communication Review，2013，43(4):535-536.
[4]Wang J，Zhang J，Bensaou B.Intra-AS cooperative caching for content-centric networks［C］//ACM SIGCOMM Workshop on Information-Centric Networking.New York:ACM，2013:61-66.
[5]Ghodsi A，Shenker S，Koponen T.Information-centric networking:seeing the forest for the trees［C］//HotNets-X Proceedings of the 10th ACM Workshop on Hot Topics in Networks.New York:ACM，2011:483-510.
[6]Chai W，He D，Psaras I.Cache“less for more”in information-centric networks［J］.Computer Communications，2013，36(7):758-770.
[7]蔡君，余顺争，刘外喜.基于节点社团重要度的ICN缓存策略［J］.通信学报，2015，36(6):1-10.(Cai Jun，Yu Shun-zheng，Liu Wai-xi.Caching strategy based on node’s importance to community in information-centric networks［J］.Journal on Communication，2015，36(6):1-10.)
[8]Psaras I，Chai W，Pavlou G.Probabilistic in-network caching for information-centric networks［C］//ICN Workshop on Information-Centric Networking.New York:ACM，2012:55-60.
[9]Wang W，Yi S，Yang G，et al.CRCache:exploiting the correlation between content popularity and network topology for ICN caching［C］//IEEE International Conference on Communications.Sydney:IEEE，2014:3191-3196.
[10]Lim S H，Ko Y B，Jung G H，et al.Inter-chunk popularity-based edge-first caching in content-centric networking ［J］.IEEE Communications Letters，2014，18(8):1331-1334.
[11]崔现东，刘江，黄韬，等.基于节点介数和替换率的内容中心网络网内缓存策略［J］.电子与信息学报，2014，36(1):1-7.(Cui Xian-dong，Liu Jiang，Huang Tao，et al.A novel in-network caching scheme based on betweenness and replacement rate in content centric networking ［J］. Journal of Electronics & Information Technology，2014，36(1):1-7.)(上接第157页)求机器人在期望轨迹上运动即可，更适合用于康复训练.本文采用了速度场控制+主动控制策略的双闭环结构，满足了上肢辅助康复机器人在临床使用中的安全性和平稳性及患者主动参与康复训练的要求.最后，对速度场控制+主动力矩控制策略的仿真实验，证明了控制策略的可行性、有效性及优越性.

[1]	魏琳扬，郭馨，王存海，李国军. 基于量子微粒群优化算法的半透明介质光学参数反演[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2023, 44(1): 63-69.
[2]	王述红，魏崴，韩文帅，陈浩. 基于CGWO算法的边坡最小安全系数全局寻优方法[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2022, 43(7): 1033-1042.
[3]	金瑾，王鹏. 历史数据驱动的多尺度量子谐振子优化算法[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2022, 43(2): 160-167.
[4]	张瑞友，王超慧，陈勇强. 基于控制思想求解非线性规划问题的李雅普诺夫方法[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2021, 42(9): 1217-1226.
[5]	黄智，刘永超，廖荣杰，曹旭军. 基于SSO算法优化神经网络的数控机床热误差建模[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2021, 42(11): 1569-1578.
[6]	印明昂，王钰烁，孙志礼，于云飞. 一种自适应步长的复合梯度加速优化算法[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2020, 41(9): 1274-1279.
[7]	张丽杰，刘建昌，谭树彬. 复杂建筑火灾中的人员疏散路径多目标规划[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2020, 41(6): 761-766.
[8]	孔芝，杨青峰，赵杰，熊浚钧. 基于自适应调整权重和搜索策略的鲸鱼优化算法[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2020, 41(1): 35-43.
[9]	李夔宁，张宏济，谢翌，傅春耘. 基于电-热-老化耦合模型的自适应多段恒流充电研究[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2019, 40(9): 1323-1329.
[10]	蔡凌，汪晋宽，王兴伟，胡曦. 基于Adaboost学习的ICN自适应缓存算法[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2019, 40(1): 21-25.
[11]	刘晓志，齐迪迪，贲驰. 基于畸变分离的摄像机标定方法[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2017, 38(5): 620-624.
[12]	付亚平，王洪峰，黄敏. 面向多目标优化问题的基于Species的遗传算法[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2016, 37(3): 314-318.
[13]	陈阳，王大志，宁武. 基于QPSO算法优化的区间二型模糊逻辑系统预测[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2016, 37(10): 1379-1383.
[14]	贾子熙，吴成东，张云洲，王清嘉. 基于三维感知模型的WMSNs最优空间覆盖研究[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2015, 36(12): 1673-1677.
[15]	许争争，于洋，唐加福. 多车型条件下机场接送服务的协作调度优化[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2014, 35(8): 1093-1096.

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