基于自适应反馈思想的缓存系统分流优化方案研究.pdf

摘要摘要代理缓存( P r o x yC a c h e ) 是一种减少数据重复传输，加快网络对用户请求响应速度的重要技术它对用户提供透明的数据缓存服务，不影响现有网络结构在用户群边缘设置代理缓存系统，能够大幅减小用户群间的网络流量P 2 P 网络中采用代理缓存技术，可以显著降低P 2 P 应用的带宽占用，并使用户获得更好的服务质量P r o x yC a c h e 已有许多优秀的缓存替换算法，但这些算法并没有对用户请求进行优先级区分这使得P 2 PP r o x yC a c h e 出现服务瓶颈时，无法优先对用户集中的P 2 P 资源提供服务此外，P 2 P 应用具有数据量大、连接时间长的特点，也对优化方案提出了新的要求因此，需要根据其特点研究系统的解决方案和优化算法，使P 2 P P r o x y C a c h e 能够优先服务热门资源，并保证冷门资源的用户体验本文基于P 2 PP r o x yC a c h e 系统改进研究，以解决缓存系统的服务能力瓶颈为目的在探讨P 2 P 选路方式的基础上，实现了基于反馈思想的分流优化方案该优化方案主要包含以下几个方面：1 、本文采用了路由环节分流用户请求的策略，目的是使系统服务集中于热门资源。

热门服务进程越多，系统性能越能得到提升因此对于热门资源请求，P 2 PP r o x yC a c h e 为其提供服务；对于冷门资源的请求，系统将其转发至数据源2 、本文实现了自适应反馈的控制机制已缓存资源能显著提高系统吞吐率，但P 2 PP r o x yC a c h e 分流结构没有合理利用资源的缓存信息因此，文中通过缓存环节的信息反馈，使得系统路由环节能有效地控制用户请求3 、本文提出并实现了一种资源价值评价的近似最优算法该算法结合了组合最优化原理和时间复杂度的要求，并能自适应用户行为的变化通过其对资源的冷热程度做出合理判定，从而正确引导路由环节进行请求分流根据上述优化方案的思路，论文在原有P 2 PP r o x yC a c h e 的基础上，实现了反馈控制系统文中搭建实验环境对反馈控制系统的功能进行了测试，并模拟了资源评价算法实验结果验证了系统能自适应用户请求的动态变化；同时，资源评价算法能够提升系统的处理能力，从而改善了系统性能关键字：对等网，服务质量，N P C ，反馈，代理缓存A B S T R A C TA BS T R A C TP r o x yc a c h ei sa 1 1i m p o r t a n tn e t w o r kt e c h n o l o g y , w h i c hc a nr e d u c ed u p l i c a t e dd a t at r a n s m i s s i o na n dm a k er e s p o n s e st ou s e r sf a s t e r ．I tp r o v i d e st r a n s p a r e n td a t ac a c h i n gs e r v i c et oU S e r S ，a n dw i l ln o ta f f e c tt h ee x i s t i n gn e t w o r ka r c h i t e c t u r e ．W h e np r o x yc a c h es y s t e mi sp l a c e da tt h ee d g eo fu s e rg r o u p ，i tC a l ls i g n i f i c a n t l yr e d u c et h en e t w o r kt r a f f i c ．S ou s i n gp r o x yc a c h ei nP 2 Pn e t w o r k s ；i tC a ns i g n i f i c a n t l yr e d u c et h eb a n d w i d t hc o n s u m p t i o na n dw i l lm a k eu s e r sh a v eb e t t e rQ o Sp e r f o r m a n c e ．P r o x yc a c h eh a sm a n ye x c e l l e n tc a c h er e p l a c e m e n ta l g o r i t h m s ，b u tt h e yd on o tp r o v i d ep r i o r i t yd i s t i n c t i o nb e t w e e nr e q u e s t s ．T h e r ea r eb o t t l e n e c k si ns y s t e ms e r v i c e ，S Op r o x yc a c h ei su n a b l et os e r v et h eu s e r sw h or e q u e s tf o rh o tr e s o u r c e s ．T h ed o m i n a n tf e a t u r e so fP 2 Pa p p l i c a t i o n sa r el a r g ea m o u n to fd a t at r a n s m i s s i o na n dl o n gc o n n e c t i o nh o l d i n gt i m e ，w h i c hs h o u l db ec o n s i d e r e di nt h eo p t i m i z a t i o n ．T h e r e f o r e ，t h es o l u t i o n sa n dt h eo p t i m i z a t i o na l g o r i t h m ss h o u l db eb a s e do nt h e s eP 2 Pc h a r a c t e r i s t i c s ．T h e ym a k eP 2 Pp r o x yc a c h es e r v e dt h eu s e r sw h or e q u e s tf o rh o tr e s o u r c e s ，a n de n s u r eQ o So fu s e r sw h or e q u e s tf o rc o l dr e s o u r c e s ．B a s e do nt h ep r o je c to fP 2 PP r o x yC a c h eo p t i m i z a t i o n ，t h i st h e s i sf o c u so nt h es o l u t i o n sf o rs y s t e mb o t t l e n e c k ．O nt h eb a s i so fP 2 Pr o u t i n g ，t h i st h e s i ss t u d i e dt h eo p t i m i z a t i o ns c h e m ew h i c hu s e df e e d b a c kc o n t r o lm e c h a n i s m ．T h e r ea r et h r e em a j o ra s p e c t si n c l u d e di nt h es c h e m e ：1 、I no r d e rt oc o n c e n t r a t es y s t e ms e r v i c e so nt h er e q u e s t sf o rh o tr e s o u r c e s ，t h es c h e m ed i s t r i b u t eu s e rr e q u e s t si nr o u t i n gl e v e l ．T h em o r ep r o c e s s e sw h i c hs e r v et h er e q u e s tf o rh o tr e s o u r c e s ，t h eb e t t e rs y s t e mp e r f o r m a n c ec a nb ee n h a n c e d ．T h e r e f o r e ，P 2 PP r o x yC a c h es h o u l dp r o v i d es e r v i c e st ot h er e q u e s t sf o rh o tr e s o u r c e s ，w h i l ef o r w a r d i n gt h er e q u e s t sf o rc o l dr e s o u r c e st od a t as o u r c e ．2 、T h i st h e s i si m p l e m e n t e da l la d a p t i v ef e e d b a c kc o r i t r o lm e c h a n i s m ．T h ec a c h e dr e s o u r c e sC a ns i g n i f i c a n t l yi m p r o v es y s t e mt h r o u g h p u t ，b u td i s t r i b u t i o ns t r u c t u r eo fP 2 PP r o x yC a c h ew o r k sw i t h o u ta n yr e a s o n a b l eu s eo fc a c h e di n f o r m a t i o n ．T h e r e f o r e ，w i t ht h ef e e d b a c ki n f o r m a t i o n ，t h em e c h a n i s mm a k e sr o u t i n gs y s t e mC a nc o n t r o lt h eU S e rr e q u e s t se f f e c t i v e l y ．ⅡA B S T R A C T 一——————————————————————————————————————————————————————————一3 、T h i st h e s i sp r e s e n t e da n di m p l e m e n t e da no p t i m i z a t i o na l g o r i t h mo fc o m p r ．e h e n s i v ee v a l u a t i o n ．C o m b i n i n gt h eo p t i m i z a t i o nt h e o r ya n dt h ed e m a n do ft i m ec o m p l e x i t y ，t h ea l g o r i t h ma d a p t st ot h ed y n a m i cb e h a v i o ro fu s e r s ．W i t hr e a s o n a b l ed e t e n n i n a t i o no fr e s o u r c e s ’a t t r i b u t e s ，t h i sa l g o r i t h mC a nd i s t r i b u t er e q u e s t se f f e c t i v e l y ．A c c o r d i n gt ot h ea b。