امروز: دوشنبه 2 مهر 1397
دسته بندی محصولات
بخش همکاران
بلوک کد اختصاصی

دانلود مقاله ترجمه شده مینیمم فریم مدیریت هزینه کش برای شبکه های اطلاعات محور – الزویر

دانلود مقاله ترجمه شده مینیمم فریم مدیریت هزینه کش برای شبکه های اطلاعات محور – الزویر دسته: کامپیوتر و IT
بازدید: 3 بار
فرمت فایل: pdf
حجم فایل: 1065 کیلوبایت
تعداد صفحات فایل: 44

حداقل چارچوب مدیریت هزینه کش برای شبکه های اطلاعات محور با برنامه نویسی شبکه

قیمت فایل فقط 9,000 تومان

خرید

فایل دانلودی فقط شامل فایل ترجمه شده با پسوند pdf بوده و فایل انگلیسی در آن موجود نمی باشد.

بخشی از ترجمه فارسی مقاله:

1. مقدمه
در دهه گذشته، محتوای چند رسانه ای ترافیک غالب اینترنت شده است [2-4]. افزایش تقاضا برای محتوای غنی از رسانه ها، مستلزم روش های کارآمدتر برای بازیابی محتوا است. برای این منظور، شبکه اطلاعاتی محور (ICN) یک رویکرد امیدوار کننده طراحی است که این تقاضا را با ارائه دسترسی محتوا به نام و امکان ذخیره در شبکه در اختیار قرار می دهد [5،6]. در ICN ها، یک روتر محتوا (CR) با قابلیت ذخیره در شبکه می تواند برخی از (معمولا محبوبیت) تکه های داده را برای دسترسی را وساطت کند [7]. ذخیره سازی در شبکه می تواند تاخیر بازیابی محتوا، ترافیک شبکه و بار سرویس بر روی سرورها را تا حد زیادی کاهش دهد [8،9] .
برای مدیریت مخازن در شبکه در ICN، دو مساله مهم باید بصورت مشترک مورد توجه قرار گیرد. یکی استراتژی ذخیره سازی است که تعیین می کند که چه مقدار از داده ها باید در هر CR ذخیره شود، و دیگری مسیریابی محتوا است که تعیین می کند کجا برای مسیریابی محتوا لازم است و نحوه ارائه مطالب چگونه است.
در متون، دو نوع استراتژی ذخیره سازی وجود دارد: غیر تعاونی و تعاونی. در استراتژی های ذخیره سازی غیر تعاونی، CR به طور تصادفی داده های دریافتی را ذخیره می کند، که ممکن است منجر به به روز رسانی حافظه پنهان مکرر، تخصیص حافظه پنهان غیرقابل کپی و کپی مجدد شود [8]. در استراتژی های ذخیره سازی تعاونی، یک CR می تواند با CR های همسایه خود همکاری کند تا تعیین کند که کدام مجموعه داده ها برای حافظه پنهان است [9-12].
برای مسیریابی محتوا، دو روش مختلف برای استفاده از مخازن در شبکه وجود دارد. یکی از اینها فقط استفاده از حافظه های ذخیره شده در مسیر سرور اصلی محتوا برای آن درخواست است و دیگری استفاده از تمام مخازن ذخیره سازی نزدیک است. اولی نیازمند هیچ نوع همکاری بین CRها نیست اما ممکن است بصورت بالقوه تاخیر بازیابی محتوایی بیشتری را نشان دهد. دومی نیازمند همکاری میان CR ها برای ارسال درخواست به نزدیک ترین حافظه خارج از مسیر است [13]. هر دو حالت با ذخیره محتوا ارتباط نزدیکی دارند. در این مقاله، ما بر روی استراتژی ذخیره سازی همکاری و مسیریابی محتوا تمرکز خواهیم کرد تا تمام مخازن توزیع شده در شبکه را به طور کامل استفاده کنیم.
برای فعال کردن همکاری در میان CR های توزیع شده، برای جمع آوری اطلاعات مربوط به همکاری (به عنوان مثال، نرخ درخواست و وضعیت فعلی کش)، یک چارچوب مدیریت کش لازم است و تصمیم گیری های ذخیره سازی و مسیریابی را می گیرند. نرم افزار تعریف شبکه بندی (SDN)، که از نظر فیزیکی کنترل کننده هواپیما و هواپیما داده را جدا می کند، می تواند این نیاز را برآورده کند [14،15]. به طور معمول، در کنترل هواپیما، یک کنترل کننده مسئول جمع آوری اطلاعات شبکه و تصمیم گیری مسیریابی است که در روتر ها پیکربندی می شود. در هواپیما داده، روترها بسته های روبرو را با توجه به تنظیمات جریان توسط کنترل کننده تنظیم می کنند. طی چند سال گذشته، بسیاری از کنترل کننده های جدید با استفاده از سرورهای چند هسته ای قدرتمند برای رسیدگی به تعداد زیادی جریان داده در شبکه های بزرگ طراحی شده اند. به عنوان مثال، McNettle [16] می تواند حدود 20 میلیون درخواست در هر ثانیه را برای یک شبکه با 5000 سوئیچ مدیریت کند.
به تازگی، مطالعات مقدماتی برای امکان مدیریت کش در ICN ها براساس SDN انجام شده است [17،18]. با این حال، این مطالعات عمدتا بر چگونگی ادغام عملیات مرتبط با حافظه پنهان در معماری SDN موجود متمرکز شده و در مورد استراتژی ذخیره سازی واقعی بحث نمی کنند. در این مقاله، برای مطالعه استراتژی ذخیره سازی و مسیریابی محتوا ICN ها بر اساس SDN با هدف به حداقل رساندن پهنای باند شبکه و هزینه کش یک گام به جلو بر می داریم، که کل هزینه پهنای باند و مصرف حافظه پنهان در کل شبکه است.
به طور خاص، ما برنامه نویسی خطی شبکه (LNC) را برای بهینه سازی مشترک استراتژی ذخیره سازی و مسیریابی محتوا برای به حداقل رساندن پهنای باند شبکه و هزینه کش بکار می بریم. ما از نمونه ای که در شکل 1 نشان داده شده است برای نشان دادن مزایای استفاده از ذخیره سازی و LNC در ICN ها استفاده می کنیم. در این شکل، یک شبکه شامل هشت روتر (v 1 -v 8) و دو سرور (s 1 و s 2) است. کاربران همه به روترهای v1، v5 و v6 متصل می شوند و یک تکه محتوا را به عنوان f 1، که شامل دو تکه داده ای با اندازه یکسان، A و B است، درخواست می کنند. ما فرض می کنیم که هر لینک یک هزینه واحد برای ارسال یک تکه داده است و یک روتر یک هزینه واحد برای ذخیره یک تکه داده دارد. از لحاظ هزینه کل، یعنی مجموع هزینه پهنای باند و هزینه کش، ما در سه سناریوی تحویل محتوا مختلف، موارد زیر را داریم:
• در شکل 1 (a) سناریوی پایه ای را بدون کش در شبکه بررسی می کنیم، بنابراین بهترین راه برای به دست آوردن محتوای تعیین شده، استفاده از چندپخشی است که هفت پیوند در مسیریابی استفاده می شود.در این مورد، مخزن ذخیره شده در شبکه وجود ندارد. برای هر تکه داده، 7 پیوند استفاده می شود و هر لینک دارای ظرفیت واحد است. بنابراین، برای انتقال دو قطعه داده، هزینه حافظه کش 0 و هزینه پهنای باند 2 × 7 = 14 است. هزینه کل 14= 14 + 0 است.
• در شکل 1 (b)، ما فرض می کنیم که چهار CR (v 2، v 4، v 7 و v 8) وجود دارد و هر یک از آنها می توانند تنها یک تکه داده را ذخیره کنند. در این سناریو، ICN را بدون LNC در نظر می گیریم، بنابراین هر CR می تواند یک تکه داده اولیه را ذخیره کند. شکل 1 (b) استراتژی ذخیره سازی بهینه و مسیریابی محتوا را نشان می دهد، که در آن نماد پررنگ نشان داده شده در هر CR نشان دهنده داده های تکه ای ذخیره شده در CR است. در این حالت، مجموع 4 تکرار داده در CR ها ذخیره می شود، و انتقال دو تکه داده نیاز به 7 واحد مصرف پهنای باند دارد. بنابراین، برای انتقال دو قطعه داده، هزینه ذخیره سازی 4 است و هزینه پهنای باند 7 است. هزینه کل 4 + 7 = 11 است، که نشان دهنده پیشرفت 21.42 درصدی است.
• شکل 1 (c) سناریو را با مدیریت کش بهینه در ICN ها با LNC نشان می دهد. در این مورد، CR ها می توانند ترکیب خطی داده های اصلی را ذخیره کنند؛ و برای بازیابی داده های اصلی داده های A و B، کاربر فقط باید هر دو تکه داده های مستقل خطی مستقل را بدست آورد. با راه حل مطلوب، هر روتر (i.e.، v1، v5 و v6) می تواند دو تکه داده های کد شده را از دو تا از نزدیکترین CR ها به آنها دانلود کند، بنابراین CR فقط نیاز به ذخیره 3 تکه داده دارد و هزینه پهنای باند 6 واحد است. بنابراین، هزینه کل برابر 3 + 6 = 9 در مقایسه با بهترین راه حل در سناریو 1 است، راه حل بهینه برای سناریو 3 به افزایش 35.71% می رسد؛ و در مقایسه با بهترین راه حل در سناریو 2، به افزایش 18.18% می رسد.
مثال بالا مزیت مشترک در نظر گرفتن استراتژی ذخیره سازی در شبکه و مسیریابی محتوا با LNC در ICN ها، را نشان می دهد که کار این مقاله را پیش می برد. مفاد اصلی این مقاله به شرح زیر خلاصه شده است.
• ما یک چارچوب جدید مبتنی بر SDN را برای تسهیل در پیاده سازی استراتژی ذخیره سازی و مسیر محتوا در ICN ها با LNC پیشنهاد می کنیم. چارچوب مبتنی بر مفهوم در حال ظهور SDN است، که در آن یک کنترل کننده مسئول تعیین استراتژی ذخیره سازی بهینه و همچنین مسیریابی محتوای بهینه از طریق LNC است.
• ما یک مشکل مدیریت بهینه حافظه پنهان برای ICN ها را با LNC تحت یک استراتژی کش به عنوان یک مسئله برنامه نویسی خطی صحیح (ILP) تشکیل می دهیم. بر اساس این ILP پایه، ما فرموله سازی ILP را به منظور کاهش هزینه کل پهنای باند شبکه و هزینه ذخیره سازی به صورت مشترک با توجه به استراتژی ذخیره سازی و مسیر محتوا محاسبه می کنیم.
• ما یک الگوریتم مدیریت رمزنگاری مبتنی بر کدگذاری شبکه (NCCM) را برای رسیدن به یک راه حل مدیریت نزدیک به مطلوب به کار می بریم. بر اساس آرامش لاگرانژی، مشکل فرموله شده را می توان کم کرد و سپس به یک مسئله برنامه ریزی خطی و چندین مسئله ساده بزرگ شدن وزن با عدد صحیح ساده، که می تواند به طور مطلوب در طی زمان چندجمله ای حل شود، تجزیه می شود.
• ما انجام آزمایش های گسترده ای را برای مقایسه عملکرد الگوریتم NCCM پیشنهادی با حد پایین فرموله سازی ILP انجام می دهیم. ما همچنین عملکرد الگوریتم NCCM پیشنهاد شده را با سه حد بالایی از مشکل مقایسه می کنیم، یعنی بدون کش (بدون حافظه کش)، حافظه تصادفی (r-Cache) و کش های حریص (g-Cache). نتایج شبیه سازی اثربخشی الگوریتم NCCM پیشنهادی و چارچوب را اثبات می کند.
بقیه مقاله به شرح زیر است: ما درباره کار مرتبط در بخش 2 بحث می کنیم. در بخش 3، یک چارچوب مدیریت کل کش برای ICN ها را بر اساس SDN معرفی می کنیم. سپس ما مشکل مدیریت بهینه حافظه پنهان برای ICN ها با LNC را مطرح می کنیم که هدف آن کاهش پهنای باند شبکه و هزینه ذخیره با استفاده از مخازن در شبکه و LNC در بخش 4 می باشد. برای حل مشکل در عمل، در بخش 5، ما یک الگوریتم کارآمد را بر اساس کاهش لاگرانژی طراحی می کنیم. سپس تجربه های گسترده ای را برای نشان دادن عملکرد چارچوب مان در بخش 6 انجام می دهیم. در نهایت در مورد کاربرد طرح پیشنهادی در بخش 7 بحث خواهیم کرد و مقاله را در بخش 8 به پایان می رسانیم.

قیمت فایل فقط 9,000 تومان

خرید

برچسب ها : مقاله حداقل چارچوب مدیریت هزینه کش برای شبکه های اطلاعات محور با برنامه نویسی شبکه , تحقیق حداقل چارچوب مدیریت هزینه کش برای شبکه های اطلاعات محور

نظرات کاربران در مورد این کالا
تا کنون هیچ نظری درباره این کالا ثبت نگردیده است.
ارسال نظر