UNIVERSITATEA POLITEHNICA BUCURESTI FACULTATEA DE ELECTRONICA, TELECOMUNICATII SI TEHNOLOGIA INFORMATIEI

1
UNIVERSITATEA POLITEHNICA BUCURESTIFACULTATEA DE
ELECTRONICA, TELECOMUNICATII SI TEHNOLOGIA
INFORMATIEI

• Algoritmi optimizati pentru gestiunea memoriilor
  cache în servere Proxy

Conducator stiintific Absolvent Conf. Dr.
Ing. Stefan Stancescu Lupu Anca Gabriela
2
Descrierea problemei

• Numarul de utilizatori ce acceseaza World Wide
  Web este într-o continua crestere
• Internetul are si în prezent o evolutie rapida,
  datorita multitudinii de servicii si informatii
  care se transpun în mediul software
• Au aparut probleme de acces la resursele de pe
  WWW (latente mari, supraîncarcarea serverelor,
  congestia în anumite puncte în retea, timpi mari
  de conexiune)
• Distantele dintre retele sunt într-o continua
  crestere, datorita adaugarii de noi echipamente
  pentru a face fata cererilor
• Cererea pentru bandwidth este foarte mare,
  datorita cresterii popularitatii serviciilor ce
  ocupa o mare parte din banda streaming video,
  jocuri online, VoIP etc.

3
Solutia web caching-ul

• Web caching tehnica ce presupune salvarea
  obiectelor web pentru care s-au primit cereri
  într-o locatie mai aproape de utilizatori
• Avantaje
• Reduce traficul în retea
• Reduce latenta de acces
• Reduce volumul de munca al serverelor web
• Dezavantaje
• Clientii pot primi date neactualizate de la
  serverele cache
• Un singur proxy într-o retea single point of
  failure

4
Tipuri de web cache

• Proxy cache
• Cache transparent
• Reverse proxy cache
• Web cache adaptiv
• Cache activ

5
Proxy cache-ul Squid

• Rolul de proxy intermediar într-o tranzactie
  web între utilizatori si serverele de pe Internet
• Rolul de server cache stocheaza continutul web
  adus de la serverele de origine pentru o viitoare
  reutilizare

6
Politici de înlocuire

• Proxy-urile pot influenta puternic performantele
  unei retele
• Capacitate limitata de stocare a datelor în cache
  -gt politici de înlocuire a obiectelor web din
  cache
• Parametri ce influenteaza performantele
  algoritmilor
• Dimensiunea obiectelor
• Costul de aducere în cache
• Localitatea temporala
• Frecventa accesarilor
• Politicile implementate în Squid
• LRU
• LFUDA
• GDSF

7
GDSF (Greedy-Dual-Size-Frequency)

• Asociaza fiecarui obiect din cache o cheie
• În functie de dimensiunea cheii, obiectele pot fi
  favorizate sau nu pentru înlocuire
• Cheia se calculeaza cu formula
• H(p) L F(p) C(p) / S(p)
• L mecanism de îmbatrânire
• F frecventa accesarilor
• C costul asociat obiectului
• S dimensiunea obiectului

8
GDSF - new

• Idei de îmbunatatire a performantelor
• Se atribuie o pondere mai mica dimensiunii în
  formula de calcul a cheii
• Se interpreteaza costul ca o masura a recentei
  obiectului în cache
• H(p) L F(p) C(p) / S(p) ˆ x
• Unde x lt 1
• C(p) (timp_curent timp_lastref) /
  diferenta_medie_timp
• diferenta_medie_timp (timp_lastref
  timp_insert_cache) / (F(p) 1)

9
Schema functionala a aplicatiei
10
Rezultate obtinute

• Hit rate pentru 10, respectiv 20 de utilizatori

11

• Hit rate în functie de numarul de bytes
  transferati

12

• Total network throughput

13
Concluzii

• Noul algoritm, cu diferitele variante ce
  corespund diferitelor valori ale parametrului x,
  prezinta în general performante mai bune decât
  algoritmul initial
• Noul algoritm asigura un throughput total mai
  mare decât GDSF initial

14
Va multumesc pentru atentia acordata