路由器缓存需求方案的研究
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一、市场调研无线路由器市场的发展潜力巨大,随着家庭中个人电脑的增加,路由器将越来越普遍的被个人及家庭所使用。
在现今无线路由器市场上,TP-LINK,D-LINK,水晶等路由器市场占有率很高,这类产品的高性价比,高质量,高端专业性等特点让其能够很快的吸引特定需求者的目光,使其成为寻常百姓的首选。
市场调研过程中,个人觉得水晶系列产品很独特,厂家战略眼光比较符合当今市场,于是对MERCURY做了进一步的了解。
深圳市美科星通信技术有限公司(以下简称MERCURY)成立于2001年,是一家专业的网络与通信产品解决方案提供商,创建知名的用户端网络与通信品牌"MERCURY (水星网络)",一直致力于无线网络、宽带路由、以太网领域的研发、生产和行销,现有产品线已覆盖无线、路由器、交换机、集线器、光纤收发器、网卡等系列网络产品。
公司总部坐落在深圳高新技术产业园区,拥有完整的独立自主研发体系,与美国、台湾等国际一流芯片供应商技术合作紧密,向广大用户提供"专业、优质、高性价比"的网络与通信产品,推动网络在中国的普及。
秉承本土化企业优势,MERCURY坚持"品质源于精工细作"的原则,以用户需求为导向,始终以契合市场的产品规划、高品质的大规模制造、稳健的销售渠道和完善的售后服务体系来保障技术、产品、市场三者的相互衔接,拥有快速的市场反应能力与实现能力。
公司先后在北京、上海、广州、深圳等14个中心城市建立了销售和技术服务中心,经销商数量已经超过300家,并且还在快速的成长中,遍布全国的MERCURY经销服务体系已逐步形成。
未来的2-3年内,MERCURY将进一步加大研发和营销投入,通过产品线的扩充、销售渠道的扩建和品牌的市场推广,进一步扩大市场占有率,努力使MERCURY成为中国用户端网络与通信领域的市场领先者。
水晶系列产品中的MW150R,其外观设计、性价比、性能都是优等品,是百姓里口碑最好的一款产品,是水星旗下无线路由器的佼佼者。
网络缓存算法的研究与设计随着互联网的快速发展,网络的使用已经成为人们日常生活中的必要组成部分。
而在网络的使用中,缓存是不可或缺的一部分,它可以大大缩短用户访问网页的时间,提高网络的效率。
因此,在网络缓存算法的研究与设计上,越来越受到了人们的关注。
一、网络缓存的定义和作用网络缓存可以理解为一种将数据存储在某处,以备之后使用的技术。
在互联网中,缓存服务器就是典型的网络缓存技术。
缓存器的作用是将常用的数据储存在本地,进一步减少对原始服务器的请求时间,从而提高数据的访问效率。
对于访问量很大的网站,缓存技术可以显著提高网站的访问速度,从而为网站的用户提供更好的服务。
二、网络缓存算法的种类1. 最近最少使用算法(LRU算法)LRU(Least Recently Used)算法是一种较为常见的缓存算法,它将最近没有使用过的缓存数据替换为新的数据,以保持缓存的效率。
在对缓存进行替换时,LRU算法会遍历每个缓存项,并将被访问的元素置于链表的末尾。
如果缓存已经满了,LRU算法会将链表头部的元素删除。
2. 先进先出算法(FIFO算法)FIFO(First In First Out)算法是一种最简单的缓存替换算法。
它按照访问缓存的时间先后,将时间最早的数据替换成新的数据。
当新增一条数据时,FIFO算法会先删除先前缓存进入缓存器最久的数据,在将新数据存储到缓存器中。
FIFO算法需要维护一个队列来存储缓存数据,缓存的替换就是将队列头部的数据删除。
3. 最不经常使用算法(LFU算法)LFU(Least Frequently Used)算法是一种按照数据使用频率进行缓存替换的算法。
首先,LFU会记录缓存数据在一段时间内的使用频率,然后选择使用频率最低的数据进行替换。
如果在同一时间段内,频率相同,则选择最早进入缓存的数据进行替换。
三、网络缓存算法的优缺点1. LRU算法的优缺点LRU算法的优点在于在缓存大小不变的情况下,对于没有使用过的数据进行替换时,可以有效地提高缓存的命中率。
单槽位处理路由器中的数据包缓存与排队管理策略研究引言:在当今互联网时代,路由器作为网络通信的核心设备承担着重要的角色。
随着网络流量的不断增加,处理路由器中的数据包成为一项关键技术。
单槽位处理结构作为一种常见的路由器设计方案,对数据包缓存与排队管理策略的研究具有重要意义。
本文将对单槽位处理路由器中数据包缓存与排队管理策略的研究现状进行探讨,并针对其中的挑战和发展趋势进行分析。
一、数据包缓存技术研究1. FIFO缓存策略FIFO(First In, First Out)是一种最简单的缓存策略,即先进先出。
每个数据包进入缓存后,按照到达的顺序排队,出队时按照先进先出的原则处理。
该策略简单实用,但不考虑包的优先级以及应用需求的差异,无法满足一些特殊场景的需求。
2. LRU缓存策略LRU(Least Recently Used)是一种常用的缓存替换算法,即最近最少使用。
该策略根据数据包的使用情况,淘汰最长时间内未被使用的数据包。
LRU策略考虑了数据包的使用频率,能够更好地利用缓存资源,但在实现上需要额外的开销,并且对于突发流量的处理可能存在性能瓶颈。
3. LFU缓存策略LFU(Least Frequently Used)是一种按照使用频率进行缓存替换的策略。
LFU策略根据数据包的使用次数,淘汰使用次数最少的数据包。
LFU策略相比LRU策略,能够更准确地判断数据包的重要性,但在实现上也需要更多的计算和存储开销。
4. 混合缓存策略混合缓存策略结合了多种不同的缓存算法,通过根据数据包的特征和网络状态动态选择缓存政策。
例如混合使用LRU和LFU策略,根据数据包的使用频率和重要性进行缓存替换。
混合缓存策略能够综合考虑不同因素,提高缓存命中率和整体性能。
二、排队管理策略研究1. 队列调度算法队列调度算法用于管理数据包的传输顺序,以提高整体性能和公平性。
常见的队列调度算法包括FIFO、Round-Robin、Weighted Fair Queuing等。
WHY 200ms?1. 前言一般情况下互联网上RTT时间为200ms,如果路由器不能缓存200ms的报文,则容易引起丢包,从而引起TCP重传,再加上TCP的窗口机制,会导致TCP连接效率大幅度下降。
因此,200ms缓存能力是高端路由器的最基本要求。
业界高端路由器都宣称支持200ms的报文缓存能力,如:●Cisco 7600/12000的高级板卡SIP400/600和ES20(其它类型板卡不支持)●Juniper M/T系列路由器全系列单板●Alcatel 7750路由器全系列单板●华为NE40E/NE80E的高级板卡A类单板(NE40/NE80全系列和B类单板不支持)●H3C SR8800路由器全系列单板200ms报文缓存已经成为高端路由器必须具备的能力,本文从网络应用的角度来阐述为什么要求200ms报文缓存。
2. 网络基本模型与基本原则我们首先看一个通常的IP端到端简化模型,如下图。
图1 IP端到端简化模型C1是本地局域网到路由器的带宽,C是广域网出口带宽,很明显,C1的带宽远远大于C,出口带宽C上会存在拥塞的可能。
广域网带宽是很昂贵的,因为费用问题,我们租用的出口线路带宽总是不够。
因此,无论从用户使用还是网络设计角度,我们需要做的事情就是最大限度使得出口带宽保持100%的利用,这是我们考虑问题的基本原则。
毫无疑问,此时通信性能和效率可以达到最高,也就是使得出口线路上不出现空闲的情况,使得用户花的每一分钱都物有所值。
图2 缓存的主要目的使出端口足够繁忙,带宽得到100%的利用要做到这一点,就要求中间的路由器出口上具有一定的缓存能力,这就是那个著名的计算公式:Buffer=RTT×BW(RTT为报文往返时间,BW即带宽C)即:线卡缓存等于带宽乘以报文在网络上的往返时间。
另外,IP流量具有瞬间流量突发特点,也容易导致出口拥塞,为保证QoS和减少出口拥塞丢包,也需要线卡有足够的缓存用于队列和调度:•保证高优先级流量先通过,不丢包,降低时延和抖动•缓存低优先级报文,保证少丢包图3 缓存减少了报文的丢失目前,互联网上RTT一般是200ms左右,这要求高端路由器的线卡至少能够缓存200ms 的报文,保证QoS,避免端口拥塞,确保出口链路100%的利用率,发挥网络最高性能。
无线通讯网络中的智能缓存算法研究随着互联网和物联网的快速发展,无线通讯网络成为人们生活中不可或缺的一部分,越来越多的人开始使用手机、电脑和其他智能设备进行网络沟通和信息交流。
然而,在这个高速互联的网络中,网络延迟和网络拥堵等问题也随之而来。
因此,对于无线通讯网络的优化,尤其是智能缓存算法的研究,已经成为业内的一个热门话题。
智能缓存算法是一种在无线通讯网络中优化信息传输的方法。
通过缓存已经传输或接受的信息,从而减少网络中的传输流量。
因此,智能缓存算法可以有效地减少网络拥堵,提高网络传输效率。
在目前的研究中,智能缓存算法主要分为两大类:有源网络和无源网络。
有源网络的智能缓存算法主要是基于内容的缓存策略。
它们会监测网络中的请求和传输,然后将特定的内容缓存到缓存服务器中,以便其他发送请求的客户端可以更快地访问该内容。
另外,有源网络的智能缓存算法还可以根据用户使用的数量和时间等信息调整自己的缓存策略,从而更好地满足网络用户的需求。
相比之下,无源网络的智能缓存算法主要是依靠用户的行为进行缓存。
也就是说,在无源网络中,网络节点并没有主动地收集和缓存信息,而是根据某些规则和策略,将常用的信息缓存到网络中。
这种方法的优点在于成本较低,但是增加了网络中数据的不确定性。
此外,智能缓存算法还可以根据不同的网络需求和应用场景进行自适应调节。
例如,在视频直播和实时游戏等场景下,网络的实时性要求比较高,这时可以通过缓存相关内容来提高传输效率和快速响应。
然而,智能缓存算法的研究还面临诸多问题和挑战。
首先,缓存的容量和分配问题需要得到有效的解决。
其次,如何选择合适的缓存策略和优化算法也需要更深入的研究。
最后,如何将智能缓存算法应用于实际场景,并解决实际的问题,也需要深入探讨。
总结而言,智能缓存算法是目前无线通讯网络领域中的一个重要研究领域。
通过选取合适的缓存策略和优化算法,可以有效地减缓网络拥堵和延迟的问题。
然而,目前的研究还需要进一步深入地探讨,以期取得更好的成果,为社会和人类带来更多的机遇和福音。
计算机网络中的路由器缓存优化随着互联网的迅速发展和应用日益普及,计算机网络中的性能问题成为人们关注的焦点之一。
在网络通信过程中,路由器作为网络中的关键节点,起到了承载数据包转发和路由选择的重要作用。
路由器的性能不仅影响着网络的稳定性和可靠性,还直接影响用户体验。
路由器缓存作为提高路由器性能的关键技术之一,其优化是值得研究的问题。
一、路由器缓存的作用和原理在计算机网络中,路由器作为数据包转发的关键设备,在路由决策之后,会将数据包存储在缓存中,并进行转发。
路由器缓存的作用是为了提高数据包的转发效率和减少延迟。
路由器缓存主要分为输入缓存和输出缓存两种。
输入缓存负责接收数据包并进行临时存储,待路由器完成转发决策之后再进行转发。
输出缓存则是用于存储已经转发决策好的数据包,防止数据包的丢失。
路由器缓存的原理是通过将常用的数据包存储在缓存中,使得路由器能够更快地完成转发决策并转发数据包。
当相同目的地的数据包再次到达路由器时,路由器可以直接从缓存中获取数据包,并进行转发,避免了再次进行路由决策的过程。
二、路由器缓存优化的重要性1. 提高网络性能:路由器作为网络中的关键设备,优化其缓存能够提高网络的稳定性和可靠性。
当网络流量较大时,优化路由器缓存可以有效减少数据包的丢失,保障网络的流畅性。
2. 提升用户体验:在大规模网络应用中,用户对网络的速度和响应时间要求越来越高。
优化路由器缓存可以加快数据包的转发速度,降低网络延迟,提升用户的网络体验。
3. 节省网络资源:通过优化路由器缓存,可以减少转发流量,节省网络资源的使用。
在网络负载较大时,优化缓存可以避免数据包的重复转发,提高网络带宽的利用率。
三、路由器缓存优化的方法和技术1. 合理设置缓存大小:缓存大小的设置直接影响到缓存的命中率。
过小的缓存容量可能会导致缓存溢出,造成数据包丢失,而过大的缓存容量可能会浪费内存资源。
因此,需要根据网络流量和应用需求合理设置缓存大小。
面向大规模集群的路由器结果缓存技术研究随着互联网的快速发展和智能设备的普及,大规模集群的网络交换已成为现实。
在这样的环境下,路由器的性能至关重要。
为了提高大规模集群的路由器性能,研究人员一直致力于寻找有效的缓存技术。
本文将详细探讨面向大规模集群的路由器结果缓存技术研究的相关内容。
一、研究背景大规模集群中的路由器经常面临巨大而复杂的流量,传统的路由器往往无法有效地满足这些流量的需求。
结果缓存技术的出现,为路由器提供了一种缓解流量压力的方法。
通过在路由器内部缓存计算结果,可以大大降低对外部服务器的依赖,提高路由器的性能和吞吐量。
二、结果缓存技术的原理与分类结果缓存技术通过在路由器内部维护一份计算结果与对应输入参数的存储,当新的请求到达时,首先检查缓存中是否已存在相同的输入参数,如果存在,则直接返回缓存的计算结果,而无需进行计算。
根据缓存加载和更新策略的不同,结果缓存技术可以分为多种不同的类型。
1. 固定缓存策略固定缓存策略是指将所有计算结果都存储在缓存中,无论这些结果是否会被多次请求。
这种策略可以有效提高路由器的性能,但会占用大量的存储空间。
固定缓存策略适用于不经常变化的结果,例如数据包的校验和等。
2. LRU缓存策略LRU(最近最少使用)缓存策略是指根据计算结果的访问频率来决定是否进行缓存。
当缓存空间不足时,会优先移除最近最少使用的结果。
LRU缓存策略可以减少存储空间的使用,并保持较高的缓存命中率。
3. LFU缓存策略LFU(最少使用)缓存策略是指根据计算结果的访问次数来决定是否进行缓存。
当缓存空间不足时,会优先移除访问次数最少的结果。
LFU缓存策略可以更准确地根据结果的重要性来进行缓存,但在实现上相对复杂。
三、面向大规模集群的路由器结果缓存技术挑战面向大规模集群的路由器结果缓存技术在实际应用中仍然面临一些挑战,这些挑战需要研究人员提出创新的解决方案。
1. 缓存一致性在分布式系统中,多个路由器可能同时缓存某一计算结果,为了保持缓存的一致性,需要解决缓存更新和失效的问题。
vue路由缓存方案一、什么是路由缓存在Vue.js开发中,路由是一种非常常见的技术。
它允许我们将不同的页面映射到对应的路由路径上,实现了单页面应用(Single Page Application)的效果。
生活中我们经常会遇到这样一种情况,我们从一个页面跳转到另一个页面,然后再回到原来的页面,此时我们希望原来页面的状态可以保持不变,这就需要用到路由缓存。
所谓路由缓存,就是在页面切换时,保持之前页面的状态,不重新加载页面,以达到提高用户体验的效果。
Vue.js提供了一种简单的方式来处理路由缓存。
在本文中,我们将探讨Vue.js中的路由缓存方案。
二、Vue.js路由缓存的使用在Vue.js中,我们可以通过<keep-alive>组件来实现路由缓存。
1.首先,我们需要在路由配置中指定需要缓存的组件。
假设我们有一个路由配置如下:const routes = [{path: '/',name: 'Home',component: Home,meta: {keepAlive: true}},{path: '/about',name: 'About',component: About,meta: {keepAlive: true}}]在上述配置中,我们给Home和About组件的meta字段添加了一个keepAlive属性,并且将其值设置为true。
这样就标记了这两个组件需要进行缓存。
2.接下来,在根组件中使用<keep-alive>组件将需要缓存的路由包裹起来。
在这个例子中,我们可以将<router-view>标签替换为以下代码:<router-view v-slot="{ Component }"><keep-alive><component :is="Component" /></keep-alive></router-view>这里使用了Vue.js的插槽语法,将<keep-alive>组件和<component>组件进行了嵌套。
路由器缓存需求方案的研究
作者:施展
来源:《科技资讯》2011年第29期
摘要:路由器(Router)是互联网的主要节点设备。
路由器通过路由决定数据的转发。
作为不同网络之间互相连接的枢纽,路由器构成了Internet的骨架。
它的处理速度是网络通信的主要瓶颈之一,它的可靠性则直接影响着网络互连的质量。
除此之外,路由器对网络流量也有控制作用,其内部的缓存容量是制约此性能的关键因素。
本文将对现存的缓存技术进行分析,并对提出一种新方案来优化现有的路由缓存技术。
关键词:路由器网络流量缓存容量
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)10(b)-0000-00
在计算机网络中的的链路容量、交换节点中的缓存和处理机等,都是网络的资源。
在某段时间,若对网络中某一资源的需求超过了该资源所能提供的可用部分,网络的性能就要变坏。
若网络中有许多资源同时呈现供应不足,网络的性能就要明显变坏,整个网络的吞吐量将随输入负荷的增大而下降。
所以,路由器缓存的设置对网络性能有很大的影响。
但是,路由器缓存容量太大会增加报文在行列中排队等待的时间,产生时延,从而降低网络利用率;而缓存容量过小则会降低吞吐率,以致于丢包。
故路由器的缓存设置有很多因素要考虑。
文章对目前存在的路由缓存进行了分析研究,并提出了新的缓存设置方法。
1现有缓存技术分析
现存的路由器缓存方法主要有:经验法则,较小缓存法则,极小缓存法则等。
下面分别介绍一下这些技术的优劣。
1.1经验法则
1994年,C.Vinamizar等人提出了著名的路由器缓存设置法则—“经验法则(rule一of-thumb),指出缓存的大小应与带宽时延积相等 (bandwidthdelayproduct,BDP),即B=RTTXC,其中B为拥塞路由器所需的缓存,RTT(RoundTripTime)为一个TCP连接的平均往返时间,C 为拥塞链路的带宽。
这一设置原则对路由器缓存的设置一直都有旗帜性的指导作用。
但是随着传输技术和光网络的快速发展,经验法则已不能满足网络的要求。
它会增加核心路由器的结构复杂度,占用大量路由器空间;同时发生拥塞时,也会增大端到端的延迟。
1.2较小缓存法则
如今多条TCP流同时共享一条骨干链路的情况已极为普遍,所以在经验法则的基础上出现了“较小缓存法则”。
较小缓存法则主要目的是尽量少的使用路由器的缓存,从而减少队列时延,从这个角度来达到链路100%的利用率。
较小缓存法则公式为:B=RTTXC/N代表拥塞链路上共享的长TCP流数目。
然而在实际试验研究中发现,当缓存数量大于B=RTTXC/,链路利用率无损失发生,但当缓存数量接近B=RTTXC/时,链路利用率降低。
于此同时,这个方案忽视了对丢包率产生的影响,造成丢包率明显上升。
1.3 极小缓存法则
此方法建立在牺牲小数量的吞吐率指标基础上,核心路由器仅需要几十个包即可满足缓存要求。
它着眼于未来全光路由器中缓存问题,也为其做了初步的理论研究。
世界上几家著名的通讯公司如SPRINT等对极小缓存法则在较为常见的商用核心路由器中进行了实测,结果却表明,依此法则设置的路由器缓会使路由器的性能下降。
2 路由缓存设置优化设计
由上述提出的几种有代表性的路由器缓存设置方案都有其固有的缺陷,究其原因,互联网的非对称性有逃不掉的责任。
面对这种局面,我们可以这样考虑,如果有一个路由器,其缓存不是采用固定形式的,而是多片路由单元互联,各个路由单元再支持多个高速率(如
10Gbps)端口,每个端口再根据需要灵活配置各类线卡。
即路由器采用全分布式结构,整个系统由一台控制机架和多个路由单元组成。
这里,我们考虑到“T比特传输、T比特交换、T比特路由即3T”技术在互联网中是一种完全意义上得对称宽带技术,所以我们假设每个路由单元的吞吐率达到160G,这样当路由单元达到8个时,就能提供1.28Tbps的吞吐率。
在具体的设计中,每个路由单元的输入交换模块和输出交换模块实现路由单元之间的互连,两个路由单元互联构成无阻塞、全互联的吞吐量为320G,以此类推,8个路由单元互联构成总吞吐量为1.28T的路由器。
每个路由单元最大可支持8个10G的转发端口,单元内转发端口中得数据流通过8个平面的8*8端口交换来实现模块互通。
到其他路由单元的用户数据流通过8个平面的8*7输出交换模块实现,来自其他路由单元的用户数据流通过8个平面的7x8
输入交换模块交换至路由单元内相应端口。
在每个路由单元的端口交换部分设置缓存。
路由器可根据TCP流情况选择合适的路由单元及其转发端口,在一定程度上改善现有的路由缓存技术,增大链路利用率,减小丢包率。
3 结语
本文对现有路由缓存技术进行了较客观的分析,并结合刚刚兴起的3T概念,提出了一个T比特传输路由器方案,对现存问题有了一定的改善。
但是该方案仍然存在一定的问题,在以后的研究中有待完善。
参考文献
[1] 王军,兰巨龙,李玉蜂.小缓存对网络实时业务的影响.网络与应用.2009.5.
[2] 杨梅樾,郭江兴.基于核心路由器的缓存需求分析.解放军信息工程大学.2007.
[3] 李玉峰,邱菡,兰巨龙,汪斌强.路由器缓存需求.计算机理论.2011.
[4] 周卫华,丁炜.高性能路由器的交换研究.北京邮电大学.2004.
[5] 朱明辉,汪斌强.大规模介入汇聚路由器接纳控制策略研究与实现.解放军信息工程大学2007.。