سياسة مُحسَّنة لاستبدال ذاكرة التخزين المؤقت في شبكات البيانات المُسمَّاة

الملخص

حَظيت شبكات البيانات المُسمَّاة (NDN) في الآونة الأخيرة اهتماماً متزايداً من قِبل المختصّين بمجال الشّبكات الحاسوبيّة. ويمكن أن نُعرّفها بأنها إحدى معماريات شبكات المعلومات المركزية (ICN) المُصمّمة لتكون معماريّة جديدة متطورة في نظام الاتصالات. حيث تم تصميم NDN لتعتمد مبدأ تسمية البيانات بدلاً من عنونة البيانات، وبالتالي يعتمد تسليم البيانات على أسماء البيانات وليس على عناوينها. تقدّم هذه الشبكات العديد من الفوائد مثل الإرسال المتعدد، التخزين المؤقت داخل الشبكة، إعادة التوجيه متعدد المسارات، حماية البيانات المُدمَجة ضمنها، والاسترداد السريع للبيانات. يعدّ التخزين المؤقت داخل الشبكة ميزةً أساسيةً في بنية NDN، وتكمن مشكلة البحث في أنّ اختيار سياسة استبدال ذاكرة التخزين المؤقت (cache replacement policy) بشكل خاطئ يؤدي إلى زيادة تأخير وصول رزم البيانات وزيادة الأعباء أيضاً على مُنتِج البيانات. يركّز هذا البحث بالتحديد على حل مشكلة التخزين المؤقت للمحتوى وسياسات استبدال الـ cache، مما يَنتج عنه زيادة كفاءة استرجاع البيانات وتَحسُّن مقاييس جودة الخدمة. تتجلّى مساهمة البحث باقتراح سياسة جديدة لاستبدال الـ cache مشتقّة من سياسة CCP واسمها السياسة المُحسَّنة لاستبدال الـ cache بالاعتماد على شعبية المحتوى (ICCP)، حيث تعتمد في اتخاذ قرار الاستبدال على مُعاملين هامّين لم يتم أخذهما سابقاً بعين الاعتبار، وهما: مُعامل الازدحام ومُعامل جدول شعبيّة المحتويات المؤرشفة. لقد أظهرت نتائج المُحاكاة وتقييم الأداء بمحاكي ndnSIM أنّ سياسة ICCP المُقترَحة تتفوّق على كل من سياسة PRIORITY-FIFO، سياسة LRU، وسياسة CCP من حيث مُعدّل إصابة الـ Cache، التأخير، وحركة مرور البيانات.