基于内容预期价值的内容中心网络缓存替换策略*

王 珂，江凌云，董 唱

（南京邮电大学 通信与信息工程学院，江苏 南京 210003）

0 引言

内容中心网络（Content Centric Network，CCN）的关键技术研究主要包括命名、路由、缓存、移动性和安全性等方面[1]。缓存作为内容中心网络发展的基石，在内容中心网络中起到十分重要的作用。内容中心网络中的内容路由器（Content Router，CR）都带有缓存功能，用户通过兴趣包发出对内容的请求，CR 节点收到请求后首先在本地缓存空间（Content Store，CS）中查找，若查找到所需数据，则可以直接响应请求，回复数据包。相对于从更远的服务器获取数据，这种方式可以大大减少获取内容所需的路由跳数、快速响应用户请求，降低网络传输流量，提高网络服务质量。

CCN 中对缓存的研究包含多个方面，其中包括缓存决策策略和缓存替换策略。决策策略决定了内容会在哪些节点存储，替换策略则在缓存空间不够时决定了替换哪些旧数据为新数据让出缓存空间。大量研究表明，缓存策略对CCN 有着巨大影响[2]。良好的缓存策略可以获得更优的缓存收益，更好地发挥CCN 的优势。

1 相关工作

随着内容中心网络的发展，缓存策略得到了大量研究。相对于缓存决策策略，缓存替换策略的研究相对较少。缓存替换策略的理想最优算法是Belady 算法[3]，其总是逐出未来访问时间距离现在最远的内容。但因其需要精准知道未来的请求需求，因而无法实现，只能作为理论参考模型，而用于Web、CDN 的部分缓存替换策略依然用于内容中心网络。目前，最常见的传统缓存替……