缓存路由器存储架构及其关键技术的研究

Future Internet architectures like NDN and MobilityFirst share the consensus that routers should be equipped with a data caching system to improve the data transmission efficiency. The router with caching system is referred to as cache router. Though this concept is widely accepted, the studies on the storage architecture and related key techniques of the cache router still remain seldom touched. This topic requires the basis on high performance architecture, storage architecture, traffic scheduling, load balancing and so on, as well as deep understanding of the spirits in the future Internet architectures, which make the study on cache router a daunting task...Due to the significant importance of cache router for the future Internet, this proposal aims at intensive studies on the cache router, including: 1) general storage framework of the caching system, 2) efficient management schemes and their analytical models, 3) high performance storage hierarchy for caching sub-system, 4) high-speed content indexing, 5) load balancing and content popularity counting. To achieve these goals, we plan innovations on engineering practice, theory as well as other aspects. The expected achievements will lay a solid foundation for the cache router development.

未来互联网架构的多个设计方案（如NDN, MobilityFirst）均认为路由器应当具备数据缓存功能以提升网络的数据传输效率。具有缓存功能的路由器被称为缓存路由器，虽然这一概念已经被广泛接受，但是其缓存系统的存储结构及相关关键技术尚未得到深入研究。该课题不仅要求在高性能路由器系统结构、存储架构、流量调度、负载均衡等方面的技术积累，同时也需要对未来互联网架构有深入理解，因此是一项非常艰巨的任务。..由于缓存路由器对未来互联网架构意义重大，本课题计划开展针对缓存路由器的深入研究，具体包括：1) 缓存系统整体框架的设计，2) 缓存系统高效的管理策略及分析模型，3) 缓存子系统中高性能的层次化存储结构，4) 缓存系统的高速内容检索，以及5) 负载均衡和内容流行度统计。为了达到这些研究目标，我们将在工程实践和理论等多方面进行创新。本课题研究的预期成果将为缓存路由器的研制打下坚实的基础。

未来互联网架构的多个设计方案（如NDN, MobilityFirst）均认为路由器应当具备数据缓存功能以提升网络的数据传输效率。具有缓存功能的路由器被称为缓存路由器，.虽然这一概念已经被广泛接受，但是其缓存系统的存储结构及相关关键技术尚未得到深入研究。该课题不仅要求在高性能路由器系统结构、存储架构、流量调度、负载均衡等方面的技术积累，同时也需要对未来互联网架构有深入理解，因此是一项非常艰巨的任务。由于缓存路由器对未来互联网架构意义重大，本课题计划开展针对缓存路由器的深入研究，具体包括：1) 缓存系统整体框架的设计，2) 缓存系统高效的管理策略及分析模型，3) 缓存系统的高速内容检索，以及4)内容路由表的最优化压缩算法。为了达到这些研究目标，我们在工程实践和理论等多方面进行创新，并通过实验得出的结果予以验证。本课题研究的预期成果将为缓存路由器的研制打下坚实的基础。