浅谈信息中心网络管理中的内置缓存技术应用

吴亚洲

摘要：随着科技不断发展与进步，互联网技术日趋成熟，信息中心网络的构建是其技术发展的直接体现。信息中心网络的有效管理对保障信息中心的网络运行有着直接作用，在信息中心网络中内置缓存技术是其关键技术。利用内置缓存技术能够大大提升信息传输效率，实现网络资源优化。ICN作为信息中心网络中的新型技术，具有良好透明度，进一步优化信息中心网络缓存体系。下面本文将针对ICN技术进行详细分析，旨在通过本文理论论述促进内置缓存技术进一步发展。

关键词：信息中心网络；管理；内置；缓存技术

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）06-0037-02

近年来随着我国科学技术水平的不断提高，通信模式进一步完善，使信息中心网络覆盖率进一步提高。为保障信息中心网络运行通常，内置缓存技术的应用至关重要。ICN作为新型内置缓存系统，透明度高，有效优化信息中心网络缓存体系。ICN的可续应用能够有效提升信息传输效率，优化资源配置，最大限度促进内置缓存技术优势发挥，完善信息中心网络管理系统。下面本文将针对ICN技术进行详细分析，旨在通过本文理论论述促进内置缓存技术进一步发展。

1 ICN内置缓存技术

ICN作为新型的内置缓存技术，是传统技术的创新与发展，整合Web、CDN缓存技术，实现信息中心网络的优化传输与管理。ICN作为新的内置缓存技术具有自身不可比拟的优势，其透明度高，并具有细粒度化以及缓存泛在化的特征。ICN具有明显的自身特点，具体可从以下几点进行详细分析：

1）透明度高

ICN与传统缓存系统对比来看其独特优势在于其透明度高。传统缓存技术在对流量统计时以封闭系统形式运行，Web以及CDN等均属于这种缓存技术。Web缓存技术主要是应用在开放的HTTP协议中，缓存系统内容以域自主命名为主，面对同一对象无法实现有效的识别。就ICN缓存技术来看，则明显区别于传统技术，具有创新性，能够对传统缓存技术进行改进和升级，能够对同一种对象命名一致，并实现透明化。ICN缓存技术凭借凸出的技术特性，作为信息中心管理中通用性较强的基础服务。

2）缓存泛在化

传统缓存技术的应用要对缓存点详细位置十分明确，其缓存网络以树状为主要结构形态，规律性强，为构建缓存之间协同就要首先对流量需求进行把握，并构建在数学模型基础上。ICN缓存技术的另一个特征在于其缓存泛在化，对缓存点位置的确定较广泛，具有多元变化特征，其网络化程度高。同时，ICN缓存系统之间缓存关系不明确，以数学模型进行分析不能确定准确的协同关系。缓存泛在化对缓存内容上的要求要高于传统缓存内容要求，ICN缓存系统的可用性较高，能够实现对缓存时间与缓存结点的分析，以提升系统综合运行动态性，保证在网络内置缓存环境中有效提升缓存利用效率。

3）缓存细粒度化

就传统缓存技术来看主要是通过文件进行信息沟通与存储，而ICN缓存系统则是通过线速形式进行网络运行，其成本相对传统缓存系统来看较高，对线速执行要求更高。ICN缓存技术能够对缓存对象有效划分，并将数据块作为缓存单位，直接对缓存粒度有着影响。以粒度为文件的缓存模型，一般是独立参考的模型，在对缓存对象的流行度进行研究时发现，其流行度与请求序列关系不大，但是针对同一文件，由于Chunk间有着较大的关联性，所以，用户在对Chunk进行请求时，需要以线性顺序作为开头。将缓存系统中的大文件划分为小Chunk后，增加了获取网络节点的途径，而且有利于提升缓存的效率。所以文件的大小与缓存的效率有较大关系。

2 ICN缓存主要内容

通过对ICN缓存技术的系统分析可总结出，ICN缓存系统主要包括两个方面内容，其一是网络系统性能的优化，其二是缓存网络的简化。其主要内容的构成可通过下图1所示。

首先，村缓存系统性能优化方法来看。ICN缓存技术能够促进缓存效果进一步提高，提升客户服务只来给你，以合理方式和改进对策增强ICN透明度。针对ICN缓存系统运行要合理增加其网络内置设施。对缓存系统带来影响的因素较多，为有效提高缓存系统性能，实现优化改进，就要充分了解各因素并对其中关系确定，为找到最优优化方案提供依据。同时，专业技术人员在进行ICN缓存系统性能优化过程中，要从多角度进行分析和考虑，包括缓存节点的大小、资源共享形式等等，只有从全面角度出发才能实现对系统性能的有效优化。另外，缓存对象可用性分析与缓存对象关注度分析也十分必要，以进一步促进缓存资源利用率的提高，保障缓存系统运行完整性。

其次，对缓存系统建模与分析。缓存系统本身具有一定的复杂性，为全面分析缓存系统网络体系，要通过构建理论建模体系的形式进一步进行深入分析，对缓存网络行为的具体性及可用性进行分析。缓存系统建模，要充分考虑到以下几个方面，如缓存对象流行度、缓存网络拓扑模型、管理策略、系统稳态性等，通过多角度分析才能提高缓存系统建模完整性。另外由于缓存对象处于不同缓存结点位置时会有不同的缓存请求，这与上述分析也有着直接关系，只有对这些关系之间的关联性进一步分析和把握，才能构建有效的数学模型，对缓存系统建模中存在的问题进行分析，通过各缓存结点关系判断分析出其各种关系。

3 ICN内置缓存系统性能的优化

ICN作为提高内置缓存系统性能基础，为进一步改进与优化其缓存性能，就要作出透明度分析，并从其泛在化、细粒度等角度对缓存系统更好完善。下面本文从几个方面具体论述对ICN内置缓存系统性能优化方法：

1）缓存大小规划设计

内置缓存空间大小之直接影响着系统性能变化，若缓存空间较大则可进行大数据对象存储，提高缓存系统命中率。但与此同时若缓存空间过大其成本也越高，为既扩大缓存大小又合理控制成本，就要进行合理的规划与设计。

首先，对缓存空间大小设计同时要保障系统性能有所提升，ICN缓存在运行过程中要满足线速执行标准，直接给缓存大小造成限制性影响。ICN系统进行信息传输与流量承载过程中，要对接点缓存空间进行设计，注重差异性区别，保证缓存系统配置有效优化。另外，也要根据信息访问量进行ICN功能差别划分，对存储器材质以及配置合理优化。其次，要注重在不同结点进行不同资源配置，目的在于提升系统整体性能。对缓存系统规划过程中要充分对缓存资源配置问题进行考虑，以及结合网络流量需求等等。同时需要注意的是网络拓扑中心作为缓存系统优化的重要渠道，并且ICN节点不确定性，这就要求缓存空间的合理规划与分配，最大限度提升缓存网络性能。

缓存大小的规划设计中还可以通过非核心节点数量的增加，以有效扩大缓存大小，提升缓存性能。对网络拓扑结构的考虑过程中除了要对中心性指标分析外，专业技术人员还要对缓存节点与用户距离之间的大小进行充分考虑。

2）缓存空间共享优化

ICN内置缓存系统具有较高的透明度，使得不同流量以及不同应用类型要对有限的缓存资源进行竞争应用。不同的应用与类型之间存在明显的差异，缓存目标不同，为真正实现不同类型与应用之间进行有限缓存资源的共享，就要优化差异性服务，以解决ICN缓存系统中的重要问题。

首先，是固定划分的共享。固定划分主要是针对不同应用与类型的固定的缓存空间大小的划分，为不同应用与流量类型提供仅有的资源服务，如何进行合理比例的划分是固定划分的重要问题。根据理论经验总结可知，可构建动态反馈机制，以适应划分比例的调整，实现不同类别应用命中率与预期一致。通过下图2可对动态反馈机制进一步把握。

其次，是动态共享。缓存空间的动态共享则在一类应用不占用缓存资源时允许另一类应用占用，实现了缓存空间的统计复用。动态共享策略用于指定不同类型的应用共享缓存的方式，常用的两种策略包括基于优先级的共享策略。

4 结束语

综上所述，内置缓存技术的应用对改善内置缓存质量，提升信息传输效率有着重要作用。就目前我国网络发展形势来看我国已步入信息化网络时代，依托信息技术促进数据的沟通与交流，对大数据与高信息量进行缓解与梳理，对优化整体网络，提高网络内置缓存透明化都有着积极作用。在今后的信息中心管理中要进一步促进内置缓存技术的应用，促进ICN广泛推广，顺势新时期网络信息的高速发展，既保证信息传输安全稳定，同时也保障数据流量传输的透明可靠。ICN作为新的内置缓存系统，要在今后的应用中进一步完善和创新，以实现现代缓存技术水平进一步提高。

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