李 平,王 雷,吳超群

(中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 自動化系,合肥 230026) (中國科學(xué)院 電磁空間信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,合肥 230026) E-mail:flat@mail.ustc.edu.cn

1 引 言

ICN(Information centric networking,信息中心網(wǎng)絡(luò))[1]以信息和內(nèi)容的名字作為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的核心,通過內(nèi)容與位置分離以及網(wǎng)內(nèi)緩存的方式滿足大規(guī)模內(nèi)容分發(fā)和移動性支持等需求,是未來網(wǎng)絡(luò)的候選方案之一.但現(xiàn)有研究中的ICN架構(gòu),大多基于內(nèi)容的層次化名字進(jìn)行路由,以內(nèi)容路由器形式組建網(wǎng)絡(luò),無法與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施兼容.隨著SDN(Software-Defined Networking,軟件定義網(wǎng)絡(luò))的發(fā)展,交換機(jī)可以支持更復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,SDN與ICN的結(jié)合逐漸成為未來網(wǎng)絡(luò)的研究熱點(diǎn)[2].POF(Protocol-oblivious forwarding,協(xié)議無感知轉(zhuǎn)發(fā))交換機(jī)支持任意自定義協(xié)議以及對本地存儲的訪問[3],以此為基礎(chǔ)的POF-ICN網(wǎng)絡(luò)[4,5]成為具有代表性的SDN融合ICN架構(gòu).

POF-ICN網(wǎng)絡(luò)采用混合路由機(jī)制,其核心設(shè)計(jì)思想之一是僅在網(wǎng)絡(luò)邊緣使用內(nèi)容名字進(jìn)行路由,并依托邊緣緩存實(shí)現(xiàn)內(nèi)容的高效訪問.邊緣緩存的提出最早見于文獻(xiàn)[6],與ICN結(jié)合的緩存云則是在霧計(jì)算以及物聯(lián)網(wǎng)興起的背景下,如文獻(xiàn)[7]提出的架構(gòu),融合霧計(jì)算使得ICN的緩存無處不在.但目前國內(nèi)外研究主要集中在邊緣架構(gòu)方面,文獻(xiàn)[8]提出三層的移動邊緣ICN云架構(gòu),由本地云和全球云混合提供面向物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的服務(wù)從而有效降低核心網(wǎng)的負(fù)載,以及在車載移動云環(huán)境中應(yīng)用ICN[9],并提出了適用場景以及研究方向等.邊緣緩存的應(yīng)用使得數(shù)據(jù)更貼近用戶,也更適合小范圍自組織的網(wǎng)內(nèi)傳播,文獻(xiàn)[10]中論述了ICN中邊緣緩存的理論模型與性能優(yōu)越性,但沒有給出明確的實(shí)際應(yīng)用場景.

ICN與SDN結(jié)合的核心問題是如何把ICN網(wǎng)絡(luò)行為映射到轉(zhuǎn)發(fā)平面,換句話說,是如何把以內(nèi)容名字為中心的路由過程在控制器上表示成轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則,并將其轉(zhuǎn)換成交換機(jī)流表,在轉(zhuǎn)發(fā)平面上實(shí)現(xiàn)對內(nèi)容和內(nèi)容緩存的訪問.Hash路由技術(shù)在過去的研究中被用于企業(yè)網(wǎng)絡(luò)[11]中確定內(nèi)容放置和檢索以減小響應(yīng)時(shí)延,通過哈希函數(shù)將內(nèi)容標(biāo)識符與放置位置建立映射關(guān)系,在ICN中類似的技術(shù)同樣用來管理內(nèi)容與路由節(jié)點(diǎn)的映射關(guān)系,文獻(xiàn)[12]研究了ICN中考慮重定向成本的哈希路由策略以及路徑選擇機(jī)制,并驗(yàn)證了哈希路由方案可以提高ICN中的緩存空間利用率和緩存命中率.文獻(xiàn)[13]中提出的哈希路由方案則通過對內(nèi)容名字的哈希結(jié)果以及緩存歸屬劃分來決定轉(zhuǎn)發(fā)目的地.以上這些ICN中的哈希路由方案問題在于需要內(nèi)容交換機(jī)節(jié)點(diǎn)支持哈希運(yùn)算功能或是由集中代理來幫助路由請求重定向,并且轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)的計(jì)算代價(jià)以及重定向代價(jià)可能會帶來過高的時(shí)延.

本文基于POF-ICN架構(gòu),提出一種POF內(nèi)容交換機(jī)邊緣網(wǎng)絡(luò)模型,以及對應(yīng)的內(nèi)容路由與緩存機(jī)制,實(shí)現(xiàn)了靠近用戶端的低時(shí)延、高效率的內(nèi)容分發(fā).

2 POF-ICN架構(gòu)中的邊緣緩存機(jī)制

2.1 POF-ICN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

POF-ICN架構(gòu)中,靠近用戶端的邊緣網(wǎng)負(fù)責(zé)內(nèi)容緩存及面向用戶的內(nèi)容分發(fā),主干網(wǎng)用于連接分散在各地的邊緣網(wǎng),如圖1所示.

圖1 POF-ICN架構(gòu)示意圖Fig.1 POF-ICN architecture

由于主干網(wǎng)主要承擔(dān)的是網(wǎng)間數(shù)據(jù)傳輸,只需要考慮域間路由,鏈路明確而簡單,因此可以使用IP路由、源路由等成熟的路由協(xié)議.而在邊緣網(wǎng)中使用ICN協(xié)議降低請求時(shí)延、提高緩存使用效率和命中率,邊緣網(wǎng)和骨干網(wǎng)之間則使用IP-ICN網(wǎng)關(guān)進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換[14].

邊緣網(wǎng)的設(shè)計(jì)很好體現(xiàn)了SDN與ICN融合的優(yōu)勢,其中控制平面只需決定內(nèi)容與POF內(nèi)容交換機(jī)的映射關(guān)系以及轉(zhuǎn)發(fā)策略,而轉(zhuǎn)發(fā)平面則通過靈活的協(xié)議字段匹配以及多級流表實(shí)現(xiàn)內(nèi)容路由及緩存.POF控制器承擔(dān)邊緣網(wǎng)絡(luò)的信息整合和控制管理功能,為POF內(nèi)容交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)模塊下發(fā)流表,使得POF內(nèi)容交換機(jī)識別ICN數(shù)據(jù)包并依據(jù)規(guī)則進(jìn)行相應(yīng)動作.POF內(nèi)容交換機(jī)主要包括流表轉(zhuǎn)發(fā)模塊以及緩存空間實(shí)現(xiàn),承擔(dān)了對內(nèi)容的路由和緩存功能.

2.2 邊緣緩存方案

在ICN中,緩存機(jī)制與路由方案緊密聯(lián)系,因此,本文提出的緩存機(jī)制同時(shí)也是邊緣網(wǎng)絡(luò)中一種路由方案的實(shí)現(xiàn),在本節(jié)中一并介紹.

哈希路由是能夠有效實(shí)現(xiàn)邊緣網(wǎng)絡(luò)中緩存內(nèi)容映射并提供快速路由機(jī)制的方法.最簡單的如取模不能滿足一致性哈希,以往的ICN路由機(jī)制中也缺乏有效的實(shí)際哈希方案.動態(tài)的方案如信標(biāo)環(huán)方案[15]可以對緩存內(nèi)容動態(tài)分配從而實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡,然而針對所有內(nèi)容的動態(tài)分配會引入過高的管理開銷和時(shí)延.

內(nèi)容尋址網(wǎng)絡(luò)(CAN)[16]是結(jié)構(gòu)化對等網(wǎng)絡(luò)的一種實(shí)現(xiàn),通過分布式哈希表實(shí)現(xiàn)內(nèi)容與存放位置的映射,具有可拓展性、容錯(cuò)性、完全自組織等特點(diǎn).本文基于其對內(nèi)容編址的思想,利用協(xié)議無感知轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù),設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種POF-ICN架構(gòu)中的邊緣緩存機(jī)制.

首先,在邊緣網(wǎng)絡(luò)中建立內(nèi)容和節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)映射關(guān)系,在POF-ICN數(shù)據(jù)包中,采用定長哈希值的二進(jìn)制扁平化命名方式來提高命名空間利用率并統(tǒng)一轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則,由128位全局唯一標(biāo)志GUID來標(biāo)識內(nèi)容,從中選取B位構(gòu)建出二維坐標(biāo),如圖2所示.

圖2 構(gòu)建內(nèi)容編址空間Fig.2 Building content addressable space

POF控制器根據(jù)邊緣網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣⒆鴺?biāo)空間,從而使每個(gè)內(nèi)容都映射到邊緣網(wǎng)絡(luò)中唯一節(jié)點(diǎn),且坐標(biāo)空間與物理拓?fù)溆行驅(qū)?yīng).控制器根據(jù)節(jié)點(diǎn)拓?fù)渲朴嗈D(zhuǎn)發(fā)策略,為POF內(nèi)容交換機(jī)寫入相應(yīng)流表,使其對ICN報(bào)文中的GUID掩碼匹配,通過匹配實(shí)現(xiàn)向同層節(jié)點(diǎn)或下層節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā).

2.3 POF內(nèi)容交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)流表生成算法

POF-ICN邊緣網(wǎng)絡(luò)中POF內(nèi)容交換機(jī)集合為CR,總數(shù)為V,邊緣網(wǎng)絡(luò)假設(shè)為n層結(jié)構(gòu)化拓?fù)?每層的POF內(nèi)容交換機(jī)個(gè)數(shù)為{V1,V2,…,Vn},首先確定從GUID中選取的坐標(biāo)位數(shù)B,需滿足以下條件:

(1)

(2)

2B≥V

(3)

全局拓?fù)銰={gi,j|1≤i≤V,1≤j≤V}由POF控制器與POF內(nèi)容交換機(jī)建立連接后獲取,流表生成算法步驟如下:

步驟1.根據(jù)邊緣網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵訑?shù)n以及每層POF內(nèi)容交換機(jī)個(gè)數(shù){V1,V2,…,Vn},確定B;

步驟2.對每層的POF內(nèi)容交換機(jī),根據(jù)每個(gè)POF內(nèi)容交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)和緩存能力進(jìn)行排序,通過貪心算法分配編址空間,得到編址空間映射關(guān)系A(chǔ)={ai|1≤i≤V};

步驟3.對每個(gè)POF內(nèi)容交換機(jī)節(jié)點(diǎn)CRi,根據(jù)編址空間映射關(guān)系ai生成STORE_TABLE中的流表項(xiàng);

步驟4.根據(jù)全局拓?fù)銰,由Floyd算法求出所有POF內(nèi)容交換機(jī)節(jié)點(diǎn)兩兩之間最短路徑P;

步驟5.對每個(gè)POF內(nèi)容交換機(jī)節(jié)點(diǎn)CRi,根據(jù)編址空間映射關(guān)系A(chǔ)和最短路徑P,得到GUID對應(yīng)的下一跳轉(zhuǎn)發(fā)端口,生成INTR_TABLE中的轉(zhuǎn)發(fā)流表項(xiàng).

在流表生成算法中,步驟2的排序部分時(shí)間復(fù)雜度為O(V2),貪心算法分配編址空間的時(shí)間復(fù)雜度為O(V),步驟4中的Floyd算法時(shí)間復(fù)雜度為O(V3),因此整個(gè)流表生成算法的時(shí)間復(fù)雜度為O(V3),考慮到在POF-ICN邊緣緩存機(jī)制中流表可以在預(yù)部署階段生成,無需實(shí)時(shí)計(jì)算,故時(shí)間復(fù)雜度滿足要求.

POF控制器下發(fā)的流表指定POF內(nèi)容交換機(jī)對自定協(xié)議報(bào)文的不定長域進(jìn)行匹配動作.這里只關(guān)注兩個(gè)字段:ICN報(bào)文類型,GUID.控制器對邊緣網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)POF內(nèi)容交換機(jī),根據(jù)劃分的坐標(biāo)區(qū)域下發(fā)各自的多級流表,其中定義了對不同類型的ICN報(bào)文的操作,其中ICN_TABLE為對ICN協(xié)議報(bào)文類型的判斷,分別為興趣包、數(shù)據(jù)包等.STORE_TABLE負(fù)責(zé)根據(jù)GUID中的坐標(biāo)位匹配判斷內(nèi)容是否屬于本節(jié)點(diǎn)的內(nèi)容編址區(qū)域,INTR_TABLE為實(shí)際的路由轉(zhuǎn)發(fā)表,根據(jù)GUID中的坐標(biāo)位匹配判斷下一步轉(zhuǎn)發(fā)的端口,PIT表類似CCN中的PIT表,負(fù)責(zé)記錄經(jīng)過的請求信息,使得數(shù)據(jù)包按照PIT一步一步轉(zhuǎn)發(fā)回請求者,PIT表的添加和刪除操作由POF內(nèi)容交換機(jī)根據(jù)匹配到的ICN報(bào)文進(jìn)行相應(yīng)ADD ENTRY和DELETE ENTRY動作.流表示意圖如圖3所示.

圖3 POF內(nèi)容交換機(jī)邊緣緩存流表示意圖Fig.3 Edge caching flow table in POF content switch

2.4 邊緣網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容請求流程

POF-ICN架構(gòu)邊緣網(wǎng)絡(luò)中具體的請求內(nèi)容流程如圖4所描述,當(dāng)內(nèi)容發(fā)布到邊緣網(wǎng)絡(luò)之后,對內(nèi)容的請求會被POF內(nèi)容交換機(jī)逐跳轉(zhuǎn)發(fā)直至到達(dá)內(nèi)容對應(yīng)編址空間的歸屬節(jié)點(diǎn),并不斷更新路徑上節(jié)點(diǎn)的PIT流表,在POF內(nèi)容交換機(jī)的緩存模塊中,通過布隆過濾器快速查詢緩存是否命中,從而優(yōu)化緩存查詢的時(shí)間和空間效率.緩存命中后,響應(yīng)的數(shù)據(jù)包可以通過PIT表轉(zhuǎn)發(fā)回請求者;而當(dāng)緩存未命中時(shí),則需重定向至內(nèi)容源或者跨域請求,可采用重定向流表或POF-ICN中其他路由機(jī)制[4,5]等.

在控制器初次下發(fā)流表之后,邊緣網(wǎng)絡(luò)即可進(jìn)入快速自組織響應(yīng)路由階段,可以減輕主干網(wǎng)流量壓力,快速響應(yīng)邊緣區(qū)域用戶請求.由于空間劃分基于真實(shí)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵哟?比起P2P中完全邏輯化的路徑規(guī)劃,保證了逐跳的高速性.此外,由于其結(jié)構(gòu)化的物理拓?fù)渑c內(nèi)容尋址空間映射,有利于實(shí)現(xiàn)POF流表的掩碼匹配轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則,不需要內(nèi)容交換機(jī)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)雜的哈希運(yùn)算,實(shí)現(xiàn)邊緣網(wǎng)絡(luò)中的高效快速路由,從而滿足POF-ICN內(nèi)容分發(fā)場景下的用戶需求.

圖4 請求內(nèi)容的處理流程Fig.4 Process of requesting content

2.5 可拓展的映射關(guān)系

利用內(nèi)容尋址網(wǎng)絡(luò)的思想,對需要緩存的內(nèi)容與節(jié)點(diǎn)之間建立映射關(guān)系,最簡單的例子即為劃分均勻的空間范圍,每個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)一個(gè)內(nèi)容交換機(jī)節(jié)點(diǎn),在這種情況下所有的緩存內(nèi)容均勻分布在邊緣網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)中.然而在實(shí)際的內(nèi)容傳輸場景并非如此,首先,內(nèi)容交換機(jī)節(jié)點(diǎn)的處理能力有所不同,核心節(jié)點(diǎn)具有更大的緩存和更高的轉(zhuǎn)發(fā)速度;其次,內(nèi)容具備一定的流行度,在網(wǎng)絡(luò)研究中通常認(rèn)為內(nèi)容流行度服從齊普夫分布[17].

圖5 可拓展的內(nèi)容編址映射Fig.5 Scalable content addressing map

本文提出的邊緣緩存機(jī)制可以通過可伸縮的映射關(guān)系來實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)的負(fù)載均衡,比如一個(gè)內(nèi)容交換機(jī)節(jié)點(diǎn)可以負(fù)責(zé)多片坐標(biāo)編址區(qū)域.POF內(nèi)容交換機(jī)靈活的轉(zhuǎn)發(fā)處理能力以及控制器的集中管控能力允許靈活地從GUID中選擇可變長度作為坐標(biāo)空間映射的依據(jù),如圖5所示,一個(gè)區(qū)域很容易拓展為多個(gè)小區(qū)域,交由多個(gè)內(nèi)容交換機(jī)節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé),從而實(shí)現(xiàn)有彈性的緩存機(jī)制.同時(shí),即便某個(gè)節(jié)點(diǎn)負(fù)載過高,也可以將原本負(fù)責(zé)的緩存區(qū)域向與周圍的鄰居節(jié)點(diǎn)重新規(guī)劃,由于原本的內(nèi)容編址方案基于物理拓?fù)?因此引入的重新規(guī)劃開銷在可控范圍內(nèi).

3 實(shí)驗(yàn)分析

本節(jié)通過仿真實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證本文提出的邊緣緩存機(jī)制的性能.實(shí)驗(yàn)環(huán)境:操作系統(tǒng)為Ubuntu 14.04.1 LTS,CPU為Intel Pentium CPU G860 3.00GHz,內(nèi)存為4GB.采用具有70個(gè)節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)化拓?fù)鋪砟M邊緣內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò),每個(gè)內(nèi)容交換機(jī)節(jié)點(diǎn)具有相同的緩存能力為C,設(shè)置1個(gè)內(nèi)容源節(jié)點(diǎn)模擬向邊緣網(wǎng)絡(luò)中發(fā)布內(nèi)容.假設(shè)內(nèi)容種類為2000個(gè),且大小相同為1MB,內(nèi)容的流行度服從齊普夫分布,齊普夫分布參數(shù)為α,范圍為0.5到1.5.模擬用戶在靠近接入網(wǎng)的一側(cè)產(chǎn)生對內(nèi)容的請求,且請求速率服從泊松分布,整個(gè)仿真過程總共完成1000000個(gè)請求.同時(shí),本文選取ICN中的幾種常用緩存策略作為對比,分別為:LCE,LCD[18],Probability(p=0.5)[19],ProbCache[20].緩存替換策略則均采用默認(rèn)的LRU.選取平均時(shí)延和緩存命中率作為性能指標(biāo).

實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析如下:

如圖6和圖7所示,zipf參數(shù)為0.6時(shí),當(dāng)節(jié)點(diǎn)緩存能力C小于15,邊緣緩存機(jī)制中受節(jié)點(diǎn)緩存能力限制,緩存替換較為頻繁,大部分請求仍需到內(nèi)容源獲取內(nèi)容,此時(shí)哈希路由帶來的重定向路徑開銷會導(dǎo)致邊緣緩存平均時(shí)延較高,甚至差于其他緩存策略.而當(dāng)C逐漸增加時(shí),邊緣緩存機(jī)制具有更好的表現(xiàn),C=30時(shí),邊緣緩存機(jī)制比最差的LCE提升了23%,比LCD也提升了12.3%.當(dāng)C大于40后,邊緣緩存達(dá)到了性能極限,之后性能趨于平穩(wěn),當(dāng)然此時(shí)整個(gè)拓?fù)渲械木彺婺芰σ呀?jīng)大于所有內(nèi)容容量,現(xiàn)實(shí)場景很難出現(xiàn)這種情況.而在緩存命中率方面,邊緣緩存則由于采用了類似哈希的協(xié)作緩存方式,所有的內(nèi)容被均勻緩存在整個(gè)邊緣網(wǎng)絡(luò)中,因此緩存命中率具有明顯優(yōu)勢.

圖6 平均時(shí)延隨節(jié)點(diǎn)緩存能力變化(α=0.6)Fig.6 Average latency varies with cache capability(α=0.6)

圖7 緩存命中率隨節(jié)點(diǎn)緩存能力變化(α=0.6)Fig.7 Cache hit rate varies with cache capability(α=0.6)

從圖8和圖9中可以看出,邊緣緩存由于采取了哈希路由的策略,內(nèi)容與緩存節(jié)點(diǎn)映射較為均勻一致,當(dāng)zipf參數(shù)增長時(shí),對最流行的內(nèi)容的請求占了絕大多數(shù),此時(shí)其他幾種緩存策略會將流行內(nèi)容緩存到多數(shù)節(jié)點(diǎn),用戶能在最近的節(jié)點(diǎn)獲取到最流行的內(nèi)容,平均時(shí)延顯著減少.而邊緣緩存則對內(nèi)容流行度較不敏感,性能總體比較穩(wěn)定,zipf參數(shù)大于1時(shí),平均時(shí)延指標(biāo)明顯落后于其他的緩存策略.但是應(yīng)當(dāng)注意到,當(dāng)zipf參數(shù)較小時(shí),對內(nèi)容的請求分布較為均勻,邊緣緩存的緩存命中率大幅領(lǐng)先于其他策略.當(dāng)zipf參數(shù)為1時(shí),邊緣緩存的平均時(shí)延比LCD高27.5%,緩存命中率卻比LCD高70.2%.這說明在zipf參數(shù)較大時(shí),邊緣緩存策略通過犧牲部分性能,避免緩存的頻繁替換,大幅提高了邊緣網(wǎng)絡(luò)的緩存系統(tǒng)的穩(wěn)定性.

圖8 平均時(shí)延隨齊普夫參數(shù)變化(C=25)Fig.8 Average latency varies with Zipf parameter(C=25)

POF-ICN作為一種融合SDN的ICN架構(gòu),控制開銷也是衡量網(wǎng)絡(luò)性能的重要指標(biāo)之一.交換機(jī)與控制器之間的控制開銷包括數(shù)據(jù)收集成本,數(shù)據(jù)包PacketIn成本以及流表更新成本.利用Obadia M等人提出的控制開銷模型[21],對邊緣緩存機(jī)制的控制開銷進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)分析,選取普通SDN路由(控制器根據(jù)PacketIn消息為請求規(guī)劃路徑)以及簡單的哈希路由(取模)作為對比,交換機(jī)的流表項(xiàng)采用LRU策略更新.

圖9 緩存命中率隨齊普夫參數(shù)變化(C=25)Fig.9 Cache hit rate varies with Zipf parameter(C=25)

圖10反映了不同的路由策略下,控制開銷隨請求次數(shù)增加的情況.對于邊緣緩存和簡單的取模哈希路由,當(dāng)緩存容量較低時(shí),由于額外的路徑開銷以及頻繁的緩存替換,其控制開銷基本呈線性增長趨勢,相較普通SDN路由并無優(yōu)勢.而當(dāng)緩存容量充足時(shí),邊緣緩存和取模哈希路由的控制開銷增長趨緩.相比于取模哈希路由,邊緣緩存因針對內(nèi)容空間編址,流表項(xiàng)聚合效果顯著,能夠有效降低約40%的控制開銷.

4 結(jié)束語

本文分析研究了POF-ICN架構(gòu)中的邊緣內(nèi)容分發(fā)問題,綜合ICN網(wǎng)內(nèi)緩存的特性、哈希路由中的內(nèi)容映射以及POF協(xié)議無感知技術(shù),提出了一種邊緣緩存機(jī)制,該機(jī)制在改善傳統(tǒng)緩存策略LCE、LCD的冗余和低效問題的同時(shí),具備相當(dāng)可靠的性能,能夠滿足POF-ICN場景下大規(guī)模內(nèi)容分發(fā)的需求.仿真實(shí)驗(yàn)表明,在緩存命中率指標(biāo)下,邊緣緩存明顯優(yōu)于其他策略,在平均時(shí)延指標(biāo)下,齊普夫參數(shù)較小時(shí)具備較好的性能且較為穩(wěn)定,且相比于簡單的哈希路由,能有效地降低控制開銷.未來將考慮結(jié)合邊緣緩存的可拓展映射機(jī)制,保證邊緣緩存效率的同時(shí),針對流行內(nèi)容集中的情況進(jìn)一步優(yōu)化,提高邊緣網(wǎng)絡(luò)整體內(nèi)容分發(fā)質(zhì)量.

圖10 控制開銷隨請求次數(shù)變化(α=0.6)Fig.10 Control overhead varies with requests(α=0.6)