当前互联网的架构设计于上个世纪六、七十年代,其最初的设计目标是为了实现硬件资源的共享。随着硬件成本的降低,人们更关心如何快速的获取内容信息,这对互联网服务的质量、可靠性和安全性提出了更高的要求。传统的TCP/IP在这些方面的劣势也暴露了出来。因此,学术界发起了对未来网络架构的探索。内容中心网络(Content-centric Networking,CCN)从这些具有代表性的架构中脱颖而出,成为研究的热点。内容中心网络是对TCP/IP的一个颠覆性的改革。它把端到端的通信模式转化为基于内容的通信,将内容置于首要位置。在内容中心网络中,用户不关心内容的来源,只关注内容本身。而内嵌的缓存机制正满足了用户的这种需求。只要节点的缓存中存储了内容请求者所请求的内容,那么该节点就可能成为一个内容提供者。缓存技术不但减少了网络内的重复流量,降低了内容的获取时间,同时也减轻了内容源的负载。本文对内容中心网络的缓存技术进行研究,主要解决内容中心网络中缓存利用率不高的问题,从而提高整个缓存系统的性能。本文首先介绍了当前TCP/IP架构的现状以及存在的问题,并介绍了几种典型的未来网络的架构。第二章详细介绍了内容中心网络的基本思想、体系架构、关键技术等。2.2节重点介绍了内容中心网络中缓存的特点以及需要重点研究的内容。内容中心网络缓存的泛在化、透明性以及易挥发性使得缓存的利用变得困难。在传统的内容中心网络的缓存利用策略中,只有从内容请求者到内容源这条转发路径上的缓存才可能被利用,处于路径之外的缓存不能被利用,这使得缓存系统的利用率较低。针对这个问题,本文在第三章提出了基于跟踪器的缓存利用策略,旨在扩大缓存的可见范围,提高缓存的利用率。基于跟踪器的缓存利用策略通过将整个缓存系统划分为不同的缓存子系统,并在各个子系统中设置缓存跟踪器,来收集子系统范围内的缓存信息。这种策略在提高缓存的可见范围以及所产生的额外负载之间进行了平衡,从而提高了缓存命中率、降低了内容获取的时间。第四章介绍的分布式缓存协作策略同样以提高缓存系统的性能为目标。分布式缓存协作策略以文件为单位设置跟踪器,跟踪协作范围内该文件内容块的缓存信息。当文件的命中次数达到阈值的时候,将触发协作缓存机制。另外,分布式缓存协作策略将缓存空间中的内容划分为两种不同的状态,协作状态和本地状态,对处于协作状态的缓存文件设置一定的保护时间,使其避免在保护时间内被替换。处于协作状态的缓存文件可以参与到协作机制中来。经过对分布式缓存协作策略的性能分析可以看出,相比于默认的缓存策略,分布式缓存协作降低了用户获取内容的时间,降低了网络负载。