Web預取與緩存一體化模型研究.pdf

1、緩存技術和預取技術是解決Web訪問延遲問題的主要方案。雖然緩存技術在互聯(lián)網(wǎng)上有著非常廣泛的應用，但是單純的緩存機制只是利用WWW的訪問模式的時間局部性，對于未曾訪問過的內(nèi)容無法緩沖，響應性能依然得不到很大改善。而預取技術是緩存技術的一種有效補充手段，是突破緩存性能上限的最有效的方法。預取可以對用戶未請求過的頁面進行緩沖，是一種主動的高速緩沖，是緩沖機制由時間局部性向空間局部性的擴展。預取技術在實際應用中必須解決好兩個問題，一是預測——推

2、測用戶將要訪問的Web對象，決定哪些Web對象值得預??；二是預取控制，其效果將直接決定預取技術能否在較大范圍中推廣而不對網(wǎng)絡性能產(chǎn)生嚴重的負面影響。因此需要根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)決定實際預取哪些Web對象、具體預取多少Web對象，避免消耗過多的網(wǎng)絡資源。預取技術和緩存技術的結合可以在Web應用中大大減少用戶請求后的等待時間。本文提出了在預取緩存一體化條件下的預取控制策略，并給出了Web對象可預取性的度量方法。 論文首先介紹了互聯(lián)網(wǎng)所面臨的

3、問題及解決方案。然后闡述了緩存和預取技術的基本概念及緩存系統(tǒng)和預取系統(tǒng)的分類與結構，并總結了現(xiàn)有的緩存替換算法和特點，以及現(xiàn)有預測算法和預取控制策略。 接著，介紹了序列模式挖掘相關知識，并詳細描述了本文預測模型中采用的基于位圖深度優(yōu)先挖掘算法。該序列模式挖掘采用不同于傳統(tǒng)序列挖掘的寬度優(yōu)先，而是采用基于字典樹數(shù)據(jù)結構的深度優(yōu)先，同時采用位圖保存和計算各序列的支持度，能夠較迅速的挖掘出頻繁序列。 然后，詳細討論了Web對象

4、的可預取性概念及相應的度量方法。接著在考慮預取-緩存交互的情況下，建立了三種預取控制模型，通過分析預取控制的代價函數(shù)，得到進行有效預取控制的閾值，并討論了預取閾值的下限。預取那些被訪問概率超過閾值的對象，能夠使得預取代價最小，從而達到進行有效預取控制的目的。模擬實驗表明，在預取與緩存交互的條件下，該控制模型能夠較好地控制預取，減少系統(tǒng)資源和網(wǎng)絡資源的過度消耗。同時給出在不同緩存容量大小和替換算法條件下的真實日志的應采用的預取閾值。