霧計(jì)算中邊緣節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)優(yōu)化算法設(shè)計(jì).pdf

1、云計(jì)算為提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的企業(yè)給出了一種較好的方案，由于其方便、經(jīng)濟(jì)的特征使得越來(lái)越多的企業(yè)將本公司的服務(wù)放到云端服務(wù)器上以服務(wù)于用戶。然而隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，連接到網(wǎng)絡(luò)中的移動(dòng)設(shè)備越來(lái)越多，一方面由于云計(jì)算在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)上的不足，另一方面將數(shù)以十億級(jí)的移動(dòng)設(shè)備的服務(wù)請(qǐng)求都交給云計(jì)算來(lái)處理不僅給云計(jì)算的處理能力帶來(lái)極大的挑戰(zhàn)，也會(huì)造成因特網(wǎng)主干網(wǎng)絡(luò)的擁塞。于是，近年來(lái)，作為云計(jì)算從網(wǎng)絡(luò)的中心到網(wǎng)絡(luò)邊緣的擴(kuò)展，人們提出一種新的計(jì)算

2、模式——霧計(jì)算，用來(lái)解決云計(jì)算的因中心化帶來(lái)的應(yīng)用效率問(wèn)題。
　　霧計(jì)算是位于移動(dòng)設(shè)備和云計(jì)算之間并且靠近移動(dòng)設(shè)備的分布式服務(wù)器集群，霧計(jì)算相對(duì)于云計(jì)算擁有一定的計(jì)算、存儲(chǔ)、通信能力。霧計(jì)算作為移動(dòng)終端和云服務(wù)的中間層，可以分擔(dān)部分云計(jì)算和移動(dòng)終端的計(jì)算任務(wù)，減小帶寬延遲，提高終端用戶服務(wù)質(zhì)量，減輕骨干網(wǎng)絡(luò)帶寬負(fù)載和云計(jì)算中心的計(jì)算負(fù)載。
　　本文從霧計(jì)算節(jié)點(diǎn)有一定的存儲(chǔ)能力特征入手，研究了霧計(jì)算集群節(jié)點(diǎn)間的存儲(chǔ)優(yōu)化問(wèn)題。利

3、用霧服務(wù)節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)空間，數(shù)據(jù)服務(wù)提供者可以預(yù)先將用戶可能需要訪問(wèn)的數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)中心預(yù)存到距離用戶最近的霧計(jì)算節(jié)點(diǎn)。當(dāng)用戶需要這些數(shù)據(jù)時(shí)，首先在鄰近霧服務(wù)節(jié)點(diǎn)中查找，如果正好集群中預(yù)先存取了該數(shù)據(jù)，那么用戶只需從霧服務(wù)節(jié)點(diǎn)中獲取數(shù)據(jù)，而不需要從遠(yuǎn)端云中心獲取，因此可以極大的減少訪問(wèn)延時(shí)、減輕主干網(wǎng)絡(luò)流量負(fù)荷。本文的主要工作如下:
　　(1)分析了霧計(jì)算節(jié)點(diǎn)緩存熱點(diǎn)數(shù)據(jù)對(duì)用戶服務(wù)質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)效率的重要性。將熱點(diǎn)數(shù)據(jù)放在用戶附近的霧節(jié)點(diǎn)

4、中，用戶可以通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)一跳距離獲取該數(shù)據(jù)，極大的提高了用戶獲取數(shù)據(jù)的時(shí)延。
　　(2)提出了基于Max-PSN的緩存替換算法、霧節(jié)點(diǎn)中緩存數(shù)據(jù)項(xiàng)的緩存效應(yīng)值計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)。霧節(jié)點(diǎn)中數(shù)據(jù)項(xiàng)效用值越大越應(yīng)該被緩存下來(lái)，當(dāng)空間不足需要替換時(shí)總是替換出效用值最小的數(shù)據(jù)項(xiàng)。
　　(3)定義了集中式霧計(jì)算系統(tǒng)，并且給出了該系統(tǒng)的工作模式及適用的場(chǎng)景。在集中式霧計(jì)算系統(tǒng)中進(jìn)行了模擬實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了Max-PSN、LRU、LFU三種緩存替換算法的效

5、果。通過(guò)實(shí)驗(yàn)比較發(fā)現(xiàn)Max-PSN在一跳命中率、霧系統(tǒng)命中率、平均響應(yīng)速度、帶寬開(kāi)銷節(jié)省上比LFU算法分別高8.26％、2.87％、1.93％、1.72％，比LRU算法分別高44.67％、11.12％、4.98％、3.75％。
　　(4)定義了分布式霧計(jì)算系統(tǒng)，并且給出了該系統(tǒng)的工作模式及適用的場(chǎng)景。在分布式霧計(jì)算系統(tǒng)中進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，比較了Max-PSN、LRU、LFU三種緩存替換算法的效果。通過(guò)實(shí)驗(yàn)比較發(fā)現(xiàn)Max-PSN在一跳命