基于最小延迟代价的Web缓存替换算法研究

命中率、字节命中率和延迟时间是Web缓存系统中最重要的性能指标,但是却难以准确、合理地度量不同大小的Web对象的访问延迟.引入字节延迟的概念,为不同的对象延迟建立了一个比较合理的评价标准.提出最小延迟代价的Web缓存替换算法LLC,使用户访问的延迟时间尽可能缩短.实验结果表明,与常用的缓存替换算法相比,LLC算法在有效减少用户感知的访问延迟方面具有较好的性能表现.     

一种基于对象属性的Web缓存替换策略

为了降低访问时延,提升用户体验,当前网络交互性能改进的主要手段包括缓存技术与预取技术。当前的缓存替换机制主要考虑对象的访问时间与访问频度,然而Web对象本身存在语义性。本文首先对实际Web数据访问情况进行分析,发现访问间隔的变化率对于命中率的影响具有更高的准确性,进而提出一种基于对象属性的缓存替换策略,该策略通过统计近期缓存对象的平均访问间隔,并结合该对象的标签属性作为对象在缓存中的价值。实验结果表明该策略比基于Aging的缓存策略和基于协作式中心化决策缓存策略提升7%-10%的命中率。     

一种新的代理缓存替换策略

代理缓存的替换策略事实上可以看做排序问题，排序的标准可能有多种，寻找一个好的代理缓存的替换策略就是寻找一个能够反映真实Web访问特性的标准，基于文档大小的替换策略是一种简单实用的策略，但是并未全部利用WWW访问特性，根据在代理缓存日志中对各种访问特性的分析，使用文档大小，访问频率、文档访问剩余寿命作为计算文档价值的要素，提出了一种新的替换策略，这种策略同时具有较高的文档命中率和文档字节命中率，最后给出了基于日志的模拟。     

基于对象角色的高精度缓存替换算法*

现有的Web缓存器的实现主要是基于传统的内存缓存算法,由于Web业务请求的异质性,传统的替换算法不能在Web环境中有效工作。研究了Web缓存替换操作的依据,分析了以往替换算法的不足,考虑到Web文档的大小、访问代价、访问频率、访问兴趣度以及最近一次被访问的时间对缓存替换的影响,提出了Web缓存对象角色的概念,建立了一种新的基于对象角色的高精度Web缓存替换算法(ORB算法);并以NASA和DEC的代理服务器数据为例,将该算法与LRU、LFU、SIZE、Hybrid算法进行了仿真实验对比,结果证明,ORB算     

基于预测的Web缓存替换算法

为了提高Web缓存的性能,在缓存替换算法GDSF的基础上引入了预测机制,提出了基于预测的缓存替换算法PGDSF.先利用Web日志构造预测模型,再用预测模型对当前的用户访问序列进行预测,形成用户可能要访问的预测对象集.当缓存空间不能满足新请求对像时,则利用替换策略GDSF,将权值最小的且不属于预测对象集的对像进行替换.该算法综合考虑了各项因素对Web对象的影响,仿真实验结果表明,在一定的缓存空间内相对于GDSF替换算法有较高的文档命中率和字节命中率.     

Web缓存的一种新的替换算法

现有的Web缓存器的实现主要是基于传统的内存缓存算法,然而由于Web业务请求的异质性,传统的替换算法不能在Web环境中有效工作.首先给出了问题的一个最优化模型,分析了替换算法的关键在于能正确地体现Web业务的访问模式.在泊松到达模型的基础上,提出一种新的缓存策略--最少正规化代价替换算法(leastnormalized-cost,简称LNC).新的替换算法除了考虑Web文档的平均引用时间、最近流逝时间、文档大小和单位大小价值以外,还考虑了Web业务的访问率动态改变的特征.对轨迹文件所做的性能实验表明,LNC优于其他主要的算法.     

一种高效的流媒体代理缓存替换算法

提出基于流行度和将来访问次数的最小效用替换算法（SCU-PFUT）,考虑流媒体文件的字节有效性和文件块大小等因素,使替换出内存的数据块更合理。避免LRU和LFU算法中出现的媒体文件被连续替换的问题,与LRU, LFU和SCU-2算法相比,该算法的缓存命中率、字节命中率和空间利用率较高。     

最小驻留价值缓存替换算法

为提高搜索应用的缓存性能,提出一种新的缓存替换算法--最小驻留价值(LCV)算法。该算法通过计算对象访问频率,结合对象大小,优先选取对字节命中率贡献最小的对象集进行缓存替换。同时,将最优替换对象集的选取转化为经典0-1背包问题进行了求解,并给出一种快速近似解法及其算法数据结构。在与最近最少使用(LRU)、先进先出(FIFO)和考虑多重因子(GD-Size)算法的对比实验中,LCV算法在提高字节命中率(BHR)和降低平均延时时间(ALT)方面具有更好的性能。     

代理缓存替换一致性算法的研究

代理缓存技术能很好的解决Internet发展中出现的访问延迟过长、服务器过载等一系列的问题.针对代理缓存的一致性策略和替换策略还没有很好地结合起来的技术现状,设计并实现了一种新的优化代理缓存的替换一致性算法-RCA算法.这种算法包括一致性策略和替换策略两部分,一致性策略采用自适应TTL机制,替换策略是结合了LFU和LRU,并引入老化机制的LFRU算法.通过Trace-Driven模拟实验,结果表明RCA算法在文档命中率和文档字节命中率比上均优于传统的几个替换算法.     

Web缓存命中率与字节命中率关系

在研究Web缓存性能时,一般考虑2个评价指标：命中率HR和字节命中率BHR。目前大多侧重于2个指标之一,或仅通过测试2个指标的数值来评价缓存替换算法优劣,没有从2个指标关系的角度来评价缓存替换算法的性能。该文讨论了Web缓存系统中命中率与字节命中率之间的关系,提出了一种Web缓存性能评价指标——命中比（FBR）,讨论了该指标在Web缓存替换算法及Web预取性能评价中的应用,为度量缓存系统的性能提供了参考依据。     

Web合作缓存置换算法的改进与实现

在LRU算法的基础上,提出一种改进的Web合作缓存置换算法。该算法针对不同大小的文档采取不同的存储策略,如增加小文档在缓存组中的存储数量,以提高其本地缓存的命中率,减少大文档在缓存组中存储的数量,以节约整个缓存组的空间。仿真实验结果表明该算法能够获得较好的性能。     

An Effective Cache Replacement Algorithm in Transcoding-Enabled Proxies

In this paper, we address the problem of cache replacement for transcoding proxy caching. Transcoding proxy is a proxy that has the functionality of transcoding a multimedia object into an appropriate format or resolution for each client. We first propose an effective cache replacement algorithm for transcoding proxy. In general, when a new object is to be cached, cache replacement algorithms evict some of the cached objects with the least profit to accommodate the new object. Our algorithm takes into account of the inter-relationships among different versions of the same multimedia object, and selects the versions to replace according to their aggregate profit which usually differs from simple summation of their individual profits as assumed in the existing algorithms. It also considers cache consistency, which is not considered in the existing algorithms. We then present a complexity analysis to show the efficiency of our algorithm. Finally, we give extensive simulation results to compare the performance of our algorithm with some existing algorithms. The results show that our algorithm outperforms others in terms of various performance metrics.     

基于规则驱动模型的代理缓存优化调度算法

提出用于提高网络性能的Web规则驱动代理缓存模型。该模型能根据多数用户的访问行为找出用户访问规律,提高缓存中对象的命中率并有效利用带宽。基于该模型提出一种缓存优化调度算法。实验结果证明,该算法具有可行性,其性能优于其他同类算法。     

一种基于有限记忆多LRU的Web缓存替换算法

Web缓存的核心是缓存内容的替换算法.在动态不确定的网络环境下,本文提出一种基于有限记忆的多LRU (LH-MLRU)Web缓存替换算法,它是一种低开销、高性能和适应性的算法.LH-MLRU综合考虑各项因素对Web对象使用多个LRU队列进行分类管理,引入Web对象最近被访问的历史作为缓存内容替换的一个关键因素,来预测对象可能再次被访问的概率.通过周期性的训练参数可以适应动态不确定的网络环境.轨迹驱动的仿真实验表明LH-MLRU在各项性能指标上均优于其他算法,可以显著的提高Web缓存的性能.     

基于低能耗与高缓存命中并存的缓存替换算法

近年来无线传感器被广泛地利用在各个领域,与之相关的优化节能研究也层出不穷.作为信息共享、分发关键技术的缓存技术节能研究成为了研究热点之一.从缓存替换算法的角度对缓存技术节能进行研究,先对已有的缓存替换算法进行比较分析,在继承二分法思想以及无线传感器网络中缓存替换策略的研究思想的基础上,整合基于低能耗和高缓存命中的两种替换算法,构建出兼顾低能耗和高缓存命中双目标的缓存替换算法.最后通过仿真验证该算法在平均延迟时间、能量消耗以及缓存命中三个方面均有不同程度的提升.     

一种基于缓存内容识别层次模型的覆盖算法

描述了促进Web内容有效管理和利用的层次模型与体系结构。讨论了通过索引和聚集等方法对Web中的内容进行积极有效的存取。提出了一种内容识别的代理缓存覆盖算法,通过实验比较了该方法的优缺点,并作出了客观的评价。     

Proxy Cache Replacement Algorithms: A History-Based Approach

Accesing and circulation of Web objects has been facilitated by the design and implementation of effective caching schemes. Web caching has been integrated in prototype and commercial Web-based information systems in order to reduce the overall bandwidth and increase system's fault tolerance. This paper presents an overview of a series of Web cache replacement algorithms based on the idea of preserving a history record for cached Web objects. The number of references to Web objects over a certain time period is a critical parameter for the cache content replacement. The proposed algorithms are simulated and experimented under a real workload of Web cache traces provided by a major (Squid) proxy cache server installation. Cache and bytes hit rates are given with respect to different cache sizes and a varying number of request workload sets and it is shown that the proposed cache replacement algorithms improve both cache and byte hit rates.     

ACACRA:一种新的网络缓存替换算法

为了提高网络缓存的命中率,分析了背包问题与缓存替换问题之间的异同,证实了缓存替换问题是一种典型的0/1背包问题,并由此借鉴求解0/1背包的蚁群算法模型的思路,提出了一种实施在应用层的基于蚁群算法的缓存替换算法ACA-CRA.该算法综合考虑了缓存数据的大小,被命中次数和在缓存中存留的时间来判定该缓存的缓存价值,并利用蚁群算法中正反馈机制使得缓存中保持的都是缓存价值较大的缓存数据,从而提高缓存命中率.并通过仿真实验证明了该算法的可行性和有效性.     

Web代理服务器缓存置换算法研究

目前Web代理服务器中的缓存机制普遍都以提高缓存命中率为目标,来设计相应的页面置换算法,一般并不考虑命中页面因过期失效而需要额外的验证及更新这一因素。为此,提出了改进的页面缓存效益模型,对包括页面验证更新在内的各种相关因素进行了综合考虑,以缓存效益系统最优为目标提出Web代理服务器中缓存置换算法——PCR;并基于合理的假设证明了该算法的最优性。最后,通过与LRU-K、Hybrid等算法的比较实验,验证了PCR算法的有效性。