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论文研究-基于片段缓存的动态网页传送模型.pdf
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片段缓存机制是加速动态网页分发的有效解决方案之一,但是实施片段缓存需要有效的共享片段检测机制。针对这种情况,提出一种高效的共享片段检测算法,并介绍了基于片段缓存的动态网页传送模型。该模型能够自动识别共享片段和有效的缓存单元,更好地消除冗余数据,提高缓存命中率。实验和分析表明,与现有方案ESI和Silo相比,该模型能够有效节约带宽,缩短用户请求的响应时间。
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收稿日期:20150623;修回日期:20150811 基金项目:国家自然科学基金资助项目(41301405);河南省教育厅科学技术研究重点项
目(14B52006)
作者简介:张铃丽(1982),女,河南周口人,讲师,硕士,主要研究方向为网络信息技术(lingli1982@163.com);杨月华(1983),女,讲师,博士,
主要研究方向为智能信息处理;孟耀伟(1981),男,讲师,博士,主要研究方向为三维可视化、数字矿山.
基于片段缓存的动态网页传送模型
张铃丽,杨月华,孟耀伟
(许昌学院 信息工程学院,河南 许昌 461000)
摘 要:片段缓存机制是加速动态网页分发的有效解决方案之一,但是实施片段缓存需要有效的共享片段检测
机制。针对这种情况,提出一种高效的共享片段检测算法,并介绍了基于片段缓存的动态网页传送模型。该模
型能够自动识别共享片段和有效的缓存单元,更好地消除冗余数据,提高缓存命中率。实验和分析表明,与现有
方案 ESI和 Silo相比,该模型能够有效节约带宽,缩短用户请求的响应时间。
关键词:动态网页;片段缓存;共享片段;Web缓存
中图分类号:TP39309 文献标志码:A 文章编号:10013695(2016)09275104
doi
:10.3969/j.issn.10013695.2016.09.043
ModelofefficientdeliveryofdynamicWebpageswithfragmentbasedcaching
ZhangLingli,YangYuehua,MengYaowei
(SchoolofInformationEngineering,XuchangUniversity,XuchangHenan461000,China)
Abstract:FragmentbasedcachingmechanismisoneofeffectivesolutionstospeedupthedeliveryofdynamicWebpages.
However,theimplementationofthismechanism needsefficientmethodstodetectsharedfragments.Thispaperproposeda
modelforefficientdeliveryofdynamicWebpageswithfragmentbasedcaching.Besides
,itproposedanefficientsharedfrag
mentsdetectionalgorithm.Thismodelcouldautomaticallydetectthesharedfragmentsandcosteffectivecacheunits,resulting
inhighercachehitrates.Theexperimentalresultsshowthatthemodelcanprovidemorebandwidthsavingandlatencyreduc
tionthanexistingsolutionsESIandSilo.
Keywords:dynamicWebpage;fragmentbasedcaching;sharedfragment;Webcaching
动态网页一般根据用户当前的会话信息由服务器动态产
生,消耗资源多,所需时间长,用户往往需要忍受较长的延时。
虽然 Web缓 存 技 术 是 提 高 Web性 能 的 有 效 机 制,但 随 着
WWW 上动态内容和个性化服务的比重日益增加,缓存带来的
性能改善已不再显著
[1]
。Web系统的内容从发布—阅读模式
转向用户—关系模式,用户实时互动的需求增强,对系统响应
时间的要求越来越严苛
[2]
。在现有系统的基础上,如何更有
效地分发动态网页成为一个迫切需要解决的问题。因此,提高
现有系统的利用率,减少传输动态网页所需的带宽和延时就具
有重要意义。
"
相关工作
消除 Web应用中冗余的数据传输可以有效提升 Web应用
的响应能力
[3]
。动态网页虽然整体不可缓存,但是来自于同
一网站的网页往往包含很多相同或相似的片段,通过缓存网页
间共享的片段,可以更好地消除冗余数据。基于片段的缓存是
加速动态网页传送的有效解决方案
[4~6]
。
片段缓存在更细的粒度上缓存网页,每个片段作为一个独
立的缓存单元被保存在代理服务器上,能够在片段的级别达到
内容重用。
ESI(edgesideincludes)
[4]
是片段缓存的一个规范,
用于定义包含片段、变量和其他控制指令的模板,使得客户、代
理和
CDN能够在片段级别缓存文档。ESI虽然受到了包括
IBM、Oracle、Akamai等大公司的支持,但是在已有的应用中部
署 ESI,需要将原来 Web程序的单一输出改成多个片段的输
出,这通常需要对网页进行手工分片。手工分片容易出错且不
可扩展。LBFS
[7]
是运行在低速连接上的网络文件系统,其基
于内容对文件分块并进行编码,利用 hash值来识别和查找各
个分块,最后利用分块重构文件,通过避免传送相同分块来节
省带宽。VBWC(valuebasedWebcaching)
[8]
将 LBFS技术应
用于 HTML页面,页面划分成为大约 2KB的片段,当网页发生
改变时可以重用缓存中未变化的片段。而 Silo
[9]
实现了对浏
览器完全透明的
VBWC算法,其借助于 JavaScript和 DOM存
储减少 HTTP请求次数和构建网页所需带宽。在对网页分片
之前,先获取 CSS和 JavaScript文件,并将之嵌入到页面中。当
网页发生改变时,只需要服务器返回一组片段列表和网页所缺
少的原始数据。文献[5]提出一种在线的动态网页分块缓存方
法,根据对 HTML页面的分析标记页面文件,使逻辑执行的粒度
从页面降低到分块,但是该方法采用手工的方法建立动态页面
与源文件之间的映射关系。文献[
6]引入一种动态页面分块方
法,通过 Ajax及类似技术取回片段来提高网页传送性能。
随着移动设备的快速增长,细粒度缓存方案用于消除移动
设备获取信息时冗余数据的传输
[10,11]
。Celleration
[10]
基于流
量冗余消除技术来避免移动设备已缓存数据的传输,网关利用
第 33卷第 9期
2016年 9月
计 算 机 应 用 研 究
ApplicationResearchofComputers
Vol33No9
Sep.2016
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