| 题名 | 移动环境中的Cache技术研究 |
| 作者 | 周桓 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2001 |
| 授予单位 | 中国科学院软件研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院软件研究所 |
| 关键词 | 移动计算 断连操作 移动性 数据收集 cache一致性 |
| 学位专业 | 计算机软件与理论 |
| 中文摘要 | 迅速发展的无线数字通讯网络和便携式计算设备引入了一种全新的移动计算范型。在移动计算系统中，人们可以通过手持设备随时随地访问信息，甚至在移动中访问信息。软件是推动移动计算的最主要因素。然而，移动性约束打破了传统的分布式系统对计算环境的假定，使得传统的数据访问技术和算法在性能和可用性等方面不能满足移动计算系统的要求。Cache技术是提高数据访问性能的经典技术，已经在计算技术的多个方面得到了成功的应用。在移动计算环境中，由于设备的网络资源的限制，cache将发挥更加重要的作用。本文研究移动环境中的cache管理，着重解决其中的两个关键问题：自动数据收集和cache验证。论文首先考察了支持断连操作的数据收集问题。断连操作是移动计算中一个具有挑战性的问题，集中体现了移动环境的约束。数据收集算法就是确定用户将来最有可能访问的数据集的算法，它是影响断连操作成功率的主要因素。我们提出了一种基于概率图的自动数据收集算法-PDH算法。和其它的自动数据算法相比，PDH算法不仅可以有效地提高cache命中率，还具有很低的计算和存储开销，尤其适用于存储窨小的手持设备，是一种非常实用的算法。Cache验证算法的目的是确认客户本地缓存中的数据和服务吕上的数据是否一致，以保证应用系统不会读到脏数据。为了解决传统的回调算法在移动计算环境中所面临的两个主要问题：可扩展性和客户断连，我们提出了一种基于client/agent/server结构的卷回调验证算法。代理可以分担服务器的负载，提高系统的可扩展性；卷回调可以增大验证的粒度，加速因客户断连而造成的重新验证过程。在上述验证算汉的基础上，本文还从以下两个方面分别对基本算法进行了扩充。首先我们针对Web访问应用考察了分组策略，提出了基于文件修改时间的动态卷调整机制。这种动态调整机制通过拆分和合并两个过程使得每个卷保持合适的大小，并且使得经常被修改的文件趋向于分配到同一个卷中。试验结果表明改进后的验证算法可以在保证数据强一致性的前提下极大地减少客户断连后造成的重新验证开销，在总体性能上已经接近只提供弱数据一致性保证的ATTL算法。我们还考察了客户越区移动对基于client/agent/server结构的卷回调验证算法造成的影响，提出了支持客户移动的cache状态迁移协义-CSTP协议。CSTP协议允许同一个客户的cache状态分布在多个代理上，并利用伪代理来优化请求转发过程，从而同时具有注册过程快和对服务器完全透蝗的特点。我们利用模型检查工具形式化地验证了包含了CSTP协议的完整的cache验证算法的有效性。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2011-03-17 |
| 页码 | 127 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.iscas.ac.cn/handle/311060/6006]  |
| 专题 | 软件研究所_中科院软件所_中科院软件所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 周桓. 移动环境中的Cache技术研究[D]. 中国科学院软件研究所. 中国科学院软件研究所. 2001. |
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