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基于数据流缓存机制的网关加速的分析与研究

作　者: 张琳
导　师: 刘吉强
学　校: 北京交通大学
专　业: 信息安全
关键词: 数据流缓存 网关加速 缓存同步 hash特征值 缓存替换 缓存重建
分类号: TP393.05
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 86次
引　用: 2次
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内容摘要


随着网络技术的飞速发展,人们已越来越依赖网络获取信息。大量的信息访问己突出了Internet目前存在的问题:传统的网络结构已经不能满足现在网络高质量的需求,网络中大量重复数据的传输一定程度上影响了网络性能,浪费了本来就有限的带宽。在众多解决方案中,缓存技术被认为是减轻服务器负载、降低网络拥塞,减少重复数据传输的有效途径之一。数据流缓存加速技术更以其高重复数据检测率成为加速网关的主流技术。本论文主要讨论了以IP数据包为处理单位的数据流缓存加速技术以及缓存中涉及到的缓存同步和重建问题。通过对需求的分析和系统目标的总结,综合分析已有的动态页面缓存、缓存对象替换和缓存的同步等技术,提出了数据流缓存加速的总体设计方案。针对基于数据流缓存的加速网关系统的基本功能,将系统模块化并分步实现,其中涉及到方案中的通信协议、缓存的数据结构、缓存的同步协议、缓存的重建等技术。最后,构建了实际的应用环境对系统的各个功能进行了测试,评定系统的可用性、加速效果和稳定性。与现有的缓存技术相比,数据流缓存技术不会存在提取过时文件和文件中小部分变化而仍要重传的问题,同时还解决了文件中重复数据的位置问题。因此以数据流缓存技术为基础的网关加速系统能进一步的提高带宽的利用率、数据传输的速率、提高网络的可用性,解决网络中访问数据慢的瓶颈问题,切实地提高网络的质量,使带宽达到最大的利用价值。

全文目录


致谢  5-6
摘要  6-7
ABSTRACT  7-10
1 引言  10-16
  1.1 选题背景  10-11
  1.2 国内外发展现状  11-13
    1.2.1 缓存技术  11-12
    1.2.2 数据流缓存技术  12-13
  1.3 论文的意义和主要工作  13-14
  1.4 论文的组织  14-15
  1.5 小结  15-16
2 缓存加速的相关技术介绍  16-27
  2.1 Web缓存技术  16-19
    2.1.2 Web缓存技术概括  16-17
    2.1.2 Web缓存服务器的分类  17-19
  2.2 动态页面缓存研究  19-22
    2.2.1 动态页面缓存加速的提出  19-20
    2.2.2 动态页面缓存加速的过程  20-22
  2.3 缓存对象替换算法研究  22-25
    2.3.1 传统替换算法  22-23
    2.3.2 对传统替换算法的改进  23-24
    2.3.3 基于代价的替换算法  24-25
  2.4 缓存系统中的同步  25-26
    2.4.1 强缓存一致性  25-26
    2.4.2 弱缓存一致性  26
  2.5 小结  26-27
3 网关加速系统总体设计  27-35
  3.1 加速系统总体目标  27
  3.2 系统的基本功能  27-30
    3.2.1 加速功能  27-29
    3.2.2 缓存的同步  29
    3.2.3 缓存的销毁和重建  29-30
  3.3 系统功能模块  30-34
    3.3.1 编码模块  30-31
    3.3.2 解码模块  31-32
    3.3.3 同步模块  32-33
    3.3.4 缓存管理模块  33
    3.3.5 缓存销毁和重建模块  33-34
  3.4 小结  34-35
4 基于数据流缓存机制的网关加速系统实现  35-52
  4.1 数据流缓存机制的通信协议  35-42
    4.1.1 通信过程  35-37
    4.1.2 通信协议  37-41
    4.1.3 hash特征值的计算  41-42
  4.2 数据流缓存方案的数据结构  42-45
  4.3 数据流缓存方案的缓存同步协议  45-49
    4.3.1 缓存同步的原因  45-47
    4.3.2 缓存同步协议  47-49
  4.4 数据流缓存的销毁和重建  49-51
    4.4.1 网关服务器重启而引起的缓存重建  49-50
    4.4.2 网络断开引起的缓存重建  50-51
  4.5 小结  51-52
5 系统安装及测试  52-65
  5.1 测试概况  52-64
    5.1.1 安装与配置  52-56
    5.1.2 测试数据分析  56-63
    5.1.3 测试结果  63-64
  5.2 改进方案  64
  5.3 小结  64-65
6 总结  65-66
参考文献  66-68
作者简历  68-70
学位论文数据集  70

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 计算机网络 > 一般性问题 > 网络设备
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