Web預(yù)取與緩存一體化模型研究.pdf

1、緩存技術(shù)和預(yù)取技術(shù)是解決Web訪問延遲問題的主要方案。雖然緩存技術(shù)在互聯(lián)網(wǎng)上有著非常廣泛的應(yīng)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(yīng)性能依然得不到很大改善。而預(yù)取技術(shù)是緩存技術(shù)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(yù)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(yù)取技術(shù)在實際應(yīng)用中必須解決好兩個問題，一是預(yù)測——推

2、測用戶將要訪問的Web對象，決定哪些Web對象值得預(yù)取；二是預(yù)取控制，其效果將直接決定預(yù)取技術(shù)能否在較大范圍中推廣而不對網(wǎng)絡(luò)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(yù)取哪些Web對象、具體預(yù)取多少Web對象，避免消耗過多的網(wǎng)絡(luò)資源。預(yù)取技術(shù)和緩存技術(shù)的結(jié)合可以在Web應(yīng)用中大大減少用戶請求后的等待時間。本文提出了在預(yù)取緩存一體化條件下的預(yù)取控制策略，并給出了Web對象可預(yù)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(yù)取技術(shù)的基本概念及緩存系統(tǒng)和預(yù)取系統(tǒng)的分類與結(jié)構(gòu)，并總結(jié)了現(xiàn)有的緩存替換算法和特點，以及現(xiàn)有預(yù)測算法和預(yù)取控制策略。 接著，介紹了序列模式挖掘相關(guān)知識，并詳細描述了本文預(yù)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(jié)構(gòu)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(yù)取性概念及相應(yīng)的度量方法。接著在考慮預(yù)取-緩存交互的情況下，建立了三種預(yù)取控制模型，通過分析預(yù)取控制的代價函數(shù)，得到進行有效預(yù)取控制的閾值，并討論了預(yù)取閾值的下限。預(yù)取那些被訪問概率超過閾值的對象，能夠使得預(yù)取代價最小，從而達到進行有效預(yù)取控制的目的。模擬實驗表明，在預(yù)取與緩存交互的條件下，該控制模型能夠較好地控制預(yù)取，減少系統(tǒng)資源和網(wǎng)絡(luò)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(yīng)采用的預(yù)取閾值。