یک رویکرد مبتنی بر تشابه برای ذخیره سازی وب یکپارچه و تکرار محتوی در CDN ها A similarity based approach for integrated Web caching and content replication in CDNs
- نوع فایل : کتاب
- زبان : فارسی
- ناشر : آی تریپل ای IEEE
- چاپ و سال / کشور: 2014
توضیحات
چاپ شده در مجله دهمین نشست بین المللی مهندسی و کاربردی پایگاه داده – ۱۰th International Database Engineering and Applications Symposium
رشته های مرتبط مهندسی کامپیوتر و فناوری اطلاعات، مهندسی نرم افزار، اینترنت و شبکه های گسترده و شبکه های کامپیوتری
۱- مقدمه فناوری شبکه فعلی با رشد روز افزون وب به چالش کشیده شده است. موج عظیمی از مشتریان به طور همزمان موجب کاهش عملکرد و یا حتی توقف کار سرور های وب پیشرفته می شود که اصطلاحا به آن تنگنا می گویند(۵). از این روی، مشتریان ممکن است تاخیر تحربه یا حتی رد سرویس DOS را تجربه کنند. دو راه حل پیشنهاد شده است: حافظه نهان وب و پیش واکشی را می توان در سرور های وب پروکسی و تکرار محتوی به کار برد که در CDN به کار گرفته می شود حافظه نهان وب، اشیای درخواستی را در حافظه برای درخواست های آینده نگه داری می کند. حافظه وب را می توان با پیش واکشی ترکیب کرد که، الگو های دسترسی شی معنی دار را تشخیص داده و به پیش بینی درخواست های آینده کمک می کند(۷). از این روی اشیا را می توان به یک سرور پروکسی قبلی انتقال داد تکرار محتوی، یک سری اشیا را نزدیک به مشتریان تکرار می کند. برنامه فعلی آن، شبکه توزیع محتوی CDN می باشد که یک شبکه پر سرعت بوده و برای تحویل اشیای وب، داده های استاتیک و استریمینگ محتوی چند رسانه ای استفاده می شود. با استفاده از نقطه حضور، موسوم به سرور های جایگزین،CDN داده ها را مدیریت می کند. یک مزیت مهم CDN، این است که سرور های اصلی از رویداد های ازدحام ناگهانی حفاظت می شود(۱۰). رویداد حفاظت ناگهانی زمانی رخ می دهد که کاربران به یک وب سایت همزمان دسترسی داشته باشند حافظه نهان دارای ماهیت پویا از حیث به روز رسانی محتوی بر خلاف ماهیت استاتیک محتوی تکرار شده در Cdn است. طرح اجرا کننده هر دو تحت فناوری یکسان موجب بهبود عملکرد شده است. از این روی، ما یک CDN را در نظ رمی گیریم که عمل سرور ها را به صورت تکرار کننده های مشارکتی و حافظه پروکسی جایکزین می کند. یک روش برای تسهیل ظرفیت ذخیره سازی سرور CDN برای حافظه وب و تکرار محتوی استفاده می شود. روش ما که موسوم به ورش حافظه تکرار تشابه است، از معیار اکتشافی تشابه استفاده می کند ۲- هدف مقاله سرویس تحویل محتوی از حیث عملکردو قیمت گذاری CDNموثراست. در این مطالعه ما به بررسی جایگاه تکرار شی می پردازیم. به طور کلی، جایکاه تکرار تولید یک محل تکراری کرده و عملکرد شبکه را بهبود می بخشد. با این حال، محل تکرار زمان و هزینه زیادی می طلبد. این مسئله منجر به استفاده از ظرفیت کافی می شود زیرا سرور های جایگزین قادر به حفظ اشیای ناخواسته است. مسئله کلیدی، کاهش اثر معایب تکراراستاتیک با توانمند سازی تکرار دینامیک می باشد. برای رسیدن به این هدف، یک الکوریتم ترکیبی حریص قادر به تکرار سیاست حافظه LRU با تکرار محتوی استاتیک بر روی CDN ارایه می شود. نتایج ازمایشی نشان می دهد که عملکرد الکوریتم ترکیبی نسبت به حافظه نهان وب عملکرد بهتری دارد. بر اساس این موضوع،یک رویکرد برای ارایه روش جایگزین و شناسایی خودکار درصد مناسب تفکیک وتقسیم ظرفیت ذخیره ای هر سرور برای حافظه وب و تکرار محتوی استاتیک ارایه می شود. چالش ما دست یابی به تراز و تعادل ظریف بین تکرار و حافظه نهان برای بهبود عملکرد CDN تحت رویداد های ازدحام ناگهانی است. – مایک CDN را ارایه می کنیم که در آن سرور های جایگزین به عنوان حافظه پروکسی و تکرار گر استاتیک تحت محیط مشارکتی ارایه می شوند – توسعه رویکرد تشابه یک روش غیر پارامتریک برای ارزیابی سطح یکپارچه سازی حافظه وب با تکرار محتوی – ارایه آزمایشی برای نشان دادن این که روش عملکرد بهتری از الگوریتم ترکیبی در طی رویداد های ازدحامی و بار CDN می باشد
رشته های مرتبط مهندسی کامپیوتر و فناوری اطلاعات، مهندسی نرم افزار، اینترنت و شبکه های گسترده و شبکه های کامپیوتری
۱- مقدمه فناوری شبکه فعلی با رشد روز افزون وب به چالش کشیده شده است. موج عظیمی از مشتریان به طور همزمان موجب کاهش عملکرد و یا حتی توقف کار سرور های وب پیشرفته می شود که اصطلاحا به آن تنگنا می گویند(۵). از این روی، مشتریان ممکن است تاخیر تحربه یا حتی رد سرویس DOS را تجربه کنند. دو راه حل پیشنهاد شده است: حافظه نهان وب و پیش واکشی را می توان در سرور های وب پروکسی و تکرار محتوی به کار برد که در CDN به کار گرفته می شود حافظه نهان وب، اشیای درخواستی را در حافظه برای درخواست های آینده نگه داری می کند. حافظه وب را می توان با پیش واکشی ترکیب کرد که، الگو های دسترسی شی معنی دار را تشخیص داده و به پیش بینی درخواست های آینده کمک می کند(۷). از این روی اشیا را می توان به یک سرور پروکسی قبلی انتقال داد تکرار محتوی، یک سری اشیا را نزدیک به مشتریان تکرار می کند. برنامه فعلی آن، شبکه توزیع محتوی CDN می باشد که یک شبکه پر سرعت بوده و برای تحویل اشیای وب، داده های استاتیک و استریمینگ محتوی چند رسانه ای استفاده می شود. با استفاده از نقطه حضور، موسوم به سرور های جایگزین،CDN داده ها را مدیریت می کند. یک مزیت مهم CDN، این است که سرور های اصلی از رویداد های ازدحام ناگهانی حفاظت می شود(۱۰). رویداد حفاظت ناگهانی زمانی رخ می دهد که کاربران به یک وب سایت همزمان دسترسی داشته باشند حافظه نهان دارای ماهیت پویا از حیث به روز رسانی محتوی بر خلاف ماهیت استاتیک محتوی تکرار شده در Cdn است. طرح اجرا کننده هر دو تحت فناوری یکسان موجب بهبود عملکرد شده است. از این روی، ما یک CDN را در نظ رمی گیریم که عمل سرور ها را به صورت تکرار کننده های مشارکتی و حافظه پروکسی جایکزین می کند. یک روش برای تسهیل ظرفیت ذخیره سازی سرور CDN برای حافظه وب و تکرار محتوی استفاده می شود. روش ما که موسوم به ورش حافظه تکرار تشابه است، از معیار اکتشافی تشابه استفاده می کند ۲- هدف مقاله سرویس تحویل محتوی از حیث عملکردو قیمت گذاری CDNموثراست. در این مطالعه ما به بررسی جایگاه تکرار شی می پردازیم. به طور کلی، جایکاه تکرار تولید یک محل تکراری کرده و عملکرد شبکه را بهبود می بخشد. با این حال، محل تکرار زمان و هزینه زیادی می طلبد. این مسئله منجر به استفاده از ظرفیت کافی می شود زیرا سرور های جایگزین قادر به حفظ اشیای ناخواسته است. مسئله کلیدی، کاهش اثر معایب تکراراستاتیک با توانمند سازی تکرار دینامیک می باشد. برای رسیدن به این هدف، یک الکوریتم ترکیبی حریص قادر به تکرار سیاست حافظه LRU با تکرار محتوی استاتیک بر روی CDN ارایه می شود. نتایج ازمایشی نشان می دهد که عملکرد الکوریتم ترکیبی نسبت به حافظه نهان وب عملکرد بهتری دارد. بر اساس این موضوع،یک رویکرد برای ارایه روش جایگزین و شناسایی خودکار درصد مناسب تفکیک وتقسیم ظرفیت ذخیره ای هر سرور برای حافظه وب و تکرار محتوی استاتیک ارایه می شود. چالش ما دست یابی به تراز و تعادل ظریف بین تکرار و حافظه نهان برای بهبود عملکرد CDN تحت رویداد های ازدحام ناگهانی است. – مایک CDN را ارایه می کنیم که در آن سرور های جایگزین به عنوان حافظه پروکسی و تکرار گر استاتیک تحت محیط مشارکتی ارایه می شوند – توسعه رویکرد تشابه یک روش غیر پارامتریک برای ارزیابی سطح یکپارچه سازی حافظه وب با تکرار محتوی – ارایه آزمایشی برای نشان دادن این که روش عملکرد بهتری از الگوریتم ترکیبی در طی رویداد های ازدحامی و بار CDN می باشد
Description
The current network technology is challenged by the increasing growth of Web usage. A massive wave of simultaneous clients, might decrease the performance or even halt a state-of-the-art web server, the so-called “bottleneck” phenomenon [5]. Therefore, clients may experience latency or even denial of service (DoS). Two solutions have been proposed: Web caching and prefetching mainly applied in Web proxy servers and content replication currently implemented in the CDNs. Web caching temporarily stores the recently requested objects in cache to become available for future requests [6]. Web caching may be combined with prefetching which detects meaningful object access patterns predicting future requests [7] . Therefore, objects may be transferred to the proxy server a priori. Content replication creates replicas of objects as close to the clients as possible. Its current implementation is the Content Distribution Network (CDN), a trusted high-speed overlay network which is used to deliver Web objects, static data and streaming multimedia content [9]. Using pointsof-presence, the so called surrogate servers, CDNs manage to serve data faster and in a more reliable way. An important advantage of CDNs is that origin servers are protected from flash crowd events [10]. A flash crowd event occurs when numerous users access a Web site simultaneously, such as the one occurred in September 11th 2001 when users flooded popular news sites. Web caching is characterized by a dynamic nature in terms of its content update opposite to the static nature of replicated content in CDNs. A scheme that implements both under the same technology could demonstrate performance improvement. Therefore, we consider a CDN that its surrogate servers act both as cooperative replicators and proxy caches. We propose a method that shares the storage capacity of each surrogate server of a CDN for Web caching and content replication. Our method, called Similarity Replication Caching (SRC), uses the heuristic criterion of placement similarity. This paper is organized as follows. In Section 2 we discuss the motivation of this paper and present the related work. Section 3 propose the Web caching and static content replication integration problem along with our developed method. In Section 4 the experimentation is presented. Finally, the conclusion of our work are given in Section 5.
