基于数据网格的Web缓存系统研究与实现

论文摘要

本文的研究结果丰富了本体在协同工作流领域的应用研究,具有一定的理论意义和应用价值。针对互联网日益严重的容量“瓶颈”问题以及代理缓存系统普遍存在的可扩展性不足,缓存能力有限,对动态对象不可缓存等问题,本文提出了基于数据网格的Web缓存系统(DGWC)。这一系统具有较好的可扩展性,异构性;克服了传统缓存系统的不足,因此具有较高的研究价值和应用价值。本文主要工作如下:基于WSRF设计了DGWC虚拟组织结构;在虚拟组织之间采用节点对等的设计方式实现缓存协作通信,在虚拟组织内部则采用传统网格的集中管理方式;设计了适用于大规模网格环境的NDCP缓存通信协议;设计了动态页面静态化的代理缓存模式和相应算法;使用组播和I/O复用的方式实现了节点之间的通信协作,并通过可靠文件传输完成缓存副本的拷贝实现了缓存之间快速高效副本传输;对DGWC核心模块进行了详细的设计和实现。

论文目录

• 提要
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 Web缓存技术
• 1.1.2 网格技术
• 1.2 本文的主要研究内容和意义
• 1.3 本文的内容组织
• 第二章 设计的基础和理论
• 2.1 网格体系结构
• 2.1.1 五层沙漏结构
• 2.1.2 开放网格服务体系结构
• 2.1.3 Web服务资源框架
• 2.2 数据网格及Globus项目简介
• 2.2.1 数据网格提出
• 2.2.2 Globus项目简介
• 2.3 代理缓存
• 2.3.1 代理技术原理
• 2.3.2 缓存技术原理
• 2.3.3 Web缓存分类
• 2.3.4 代理合作
• 2.3.5 Web缓存性能指标
• 2.4 网格Web缓存研究现状
• 2.4.1 IBM的Cachinggrid
• 2.4.2 GCaching
• 2.4.3 GHC
• 2.5 本章小结
• 第三章 缓存系统组织与代理合作机制设计
• 3.1 网络模型
• 3.2 传统缓存的组织形式和代理合作机制分析
• 3.2.1 树状层次结构与ICP通信协议的特点分析
• 3.2.2 平面网状结构和FIP协议分析
• 3.3 基于数据网格的Web缓存虚拟组织模型
• 3.3.1 DGWC总体结构设计
• 3.3.2 单个虚拟组织设计
• 3.4 缓存合作机制设计与分析
• 3.4.1 新的分布式缓存协作机制NDCP设计
• 3.4.2 NDCP性能分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 核心模块设计
• 4.1 DGWC模块设计概述
• 4.2 网格环境设计
• 4.2.1 基于WSRF的虚拟组织实现
• 4.3 动态页面缓存探讨
• 4.3.1 动态页面可缓存性分析
• 4.3.2 动态对象缓存方案——动态内容静态化
• 4.4 缓存管理模块
• 4.4.1 缓存数据表
• 4.4.2 替换算法
• 4.4.3 一致性算法
• 4.5 缓存通信实现
• 4.5.1 缓存副本查询
• 4.5.2 缓存副本传输
• 4.6 本章小结
• 第五章 实验与结果分析
• 5.1 实验目的
• 5.2 实验环境
• 5.3 DGWC系统虚拟组织的实现
• 5.3.1 虚拟组织服务实现
• 5.3.2 网格节点注册与注销
• 5.4 系统性能评测
• 5.4.1 实验一：系统扩展通信开销的变化
• 5.4.2 实验二：客户端平均延迟的测试比较
• 5.4.3 实验三：动态对象缓存的可行性分析
• 5.5 本章小结
• 第六章 总结和展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 摘要
• ABSTRACT
• 致谢
• 导师及作者简介