پديد آورنده :
پيماني راد، سمانه
عنوان :
چند پخشي كدگذاري شده مبتني بر محبوبيت محتواها در گروه‌هاي مختلف كاربران
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
سيزده، 101ص.: مصور (رنگي)، جدول، نمودار
استاد مشاور :
مسعودرضا هاشمي
توصيفگر ها :
چندپخشي كدگذاري شده , حافظه‌ي پنهان , محبوبيت محتوا , خوشه‌بندي
استاد داور :
ناصر قديري، محمدرضا حيدرپور
تاريخ ورود اطلاعات :
1401/08/12
رشته تحصيلي :
مهندسي كامپيوتر
دانشكده :
مهندسي برق و كامپيوتر
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1401/08/14
چكيده فارسي :
حافظه‌ي پنهان در شبكه، ميزان استفاده از پهناي باند را كاهش مي‌دهد. به‌علاوه موجب كاهش ترافيك حاصل از پاسخ به درخواست‌هاي كاربران مي‌شود و آن را در طول زمان متعادل مي‌كند؛ به اين ترتيب از ازدحام در زمان‌هايي كه شبكه شلوغ است جلوگيري مي‌شود. از طرفي فضاي حافظه‌ي پنهان محدود است؛ بنابراين نمي‌توان همه‌ي محتواهاي محبوب شبكه را در آن ذخيره كرد. روش چندپخشي كدگذاري‌شده روشي است كه از حافظه‌ي پنهان استفاده مي‌كند و ميزان استفاده از پهناي باند را نسبت به قبل به‌طور چشم‌گيري كاهش مي‌دهد. در اين روش در زمان‌هايي كه شبكه خلوت است، حافظه‌ي پنهان كاربران طوري بروزرساني مي‌شود كه در زمان‌هاي اوج مصرف شبكه، ترافيك حاصل از دريافت باقي‌مانده‌ي محتواها از سرور نيز كاهش پيدا كند. در واقع با توجه به درخواست‌هاي كاربران و حافظه‌ي پنهان آن‌ها، سرور پاسخ درخواست‌هاي همزمان را در طي يك انتقال و به صورت چندپخشي كدگذاري‌شده ارسال مي‌كند. پژوهش‌هاي پيشين نشان مي‌دهند كه استفاده از چندپخشي كدگذاري‌شده با چالش در زمينه‌ي ذخيره‌سازي محتواها در فضاي محدود حافظه‌ي پنهان روبرو است؛ چرا كه بروزرساني حافظه‌ي پنهان كاربران بايد به‌گونه‌اي انجام شود كه علاوه‌بر ذخيره‌ي محتواهاي محبوب، بتوان شرايط استفاده از چندپخشي كدگذاري‌شده را نيز فراهم كرد. در اين پژوهش ما روشي را براي بروزرساني حافظه‌ي پنهان به منظور استفاده از روش چندپخشي كدگذاري‌شده ارائه مي‌دهيم. اين روش در شبكه‌هايي كه محبوبيت محتواها از توزيع Zipf پيروي مي‌كند و همچنين ميزان محبوبيت آن‌ها ميان گروه‌هاي مختلف كاربران با يكديگر متفاوت است، استفاده مي‌شود. روش پيشنهادي با عنوان PCM بروزرساني حافظه‌ي پنهان را بر اساس محبوبيت محتواها و به منظور استفاده از چندپخشي كدگذاري‌شده انجام مي‌دهد. در اين روش در زمان‌هايي كه شبكه خارج از اوج مصرف است، كاربران بر اساس علايقي كه دارند، با استفاده از الگوريتم خوشه‌بندي ارائه‌شده، گروه‌بندي مي‌شوند. سپس حافظه‌ي پنهان هر خوشه با استفاده از الگوريتم ارائه‌شده براي بروزرساني حافظه‌ي پنهان، طوري بروزرساني مي‌شود كه علاوه‌بر ذخيره‌ي محتواهاي محبوب در حافظه‌ي پنهان، شرايط استفاده از چندپخشي كدگذاري‌شده نيز فراهم شود. ما روش خود را بر روي دو مجموعه داده آزمايش مي‌كنيم. مجموعه داده‌ي اول، ترافيك توليد شده بر اساس توزيع Zipf است و مجموعه داده‌ي دوم گزارشات واقعي از درخواست‌هاي كاربران در شبكه مي‌باشد. نتايج به دست آمده نشان مي‌دهند كه روش PCM نسبت به روش LFU براي بروزرساني حافظه‌ي پنهان، تا 66 درصد موجب كاهش ميانگين تعداد انتقال‌هاي لازم براي پاسخ‌گويي به درخواست‌هاي كاربران مي‌شود. همچنين نتايج داده‌هاي واقعي مفهوم تفاوت در ميزان محبوبيت محتواها در بين گروه‌هاي مختلف كاربران را نيز تأييد مي‌كند.
چكيده انگليسي :
Title:Coded Multicast based on the Popularity of Contents in Clusters of Users
Using cache in the network results in the reduction of network traffic, bandwidth utilization and response time. Since the storage space of the cache is limited, it’s not feasible to store all of the popular network content in it. The coded multicasting method employs cache and while it maintains the cache storage efficiency, it significantly decreases the bandwidth utilization. In this method, during off-peak network traffic hours, the users’ caches get updated in a way that during peak hours, the traffic load of receiving the rest of the contents from the server would be reduced. In fact, considering the users’ requests and cache, the server would respond to their requests in a coded multicast transfer. Previous studies show that using coded multicast arises serious challenges due to in limited cache memory space. That’s mainly because updating caches should be performed in a way that the requirements of transferring the requested contents using coded multicast are met. In this research, we propose a method for updating the cache with the purpose of utilizing coded multicast. This method is used in the networks that the content's popularity follows Zipf distribution while the popularity of contents is not the some for all the users. The proposed method which is called PCM updates the cache based on the popularity of contents and efficient coded multicast. In this approach, when the network is off-peak, the users are grouped in appropriate clusters with the proposed clustering algorithm based on their interests. Then, the cache of each cluster is updated with this clustering algorithm in a way that maintains the cache efficiency while providing the capability of using coded multicast. We evaluated our method on two datasets. The first dataset is the traffic generated based on Zipf distribution and the second one is the original report of users’ requests in the network. The results show that the PCM method reduces the average number of required transfers for responding to the users’ requests by 66 in comparison to the LFU cache update approach. In addition, the results of the real traffic confirm the assomption of difference in content popularity among different groups of users.
Keywords:Coded multicast, caching, content popularity, clustering
استاد مشاور :
مسعودرضا هاشمي
استاد داور :
ناصر قديري، محمدرضا حيدرپور
