Distribute Group-base cooperative caching in a Mobile Broadcast Environment

1. Distribute Group-base cooperative caching in a Mobile Broadcast Environment Chi-Yin Chow,HongVaLeong,Alvin T.S. Chan 2005

2. Nội dung • Kiếntrúc COCA (COoperativeCAching) • Kiếntrúc DGCOCA

3. Kiếntrúc COCA

4. Kiếntrúc COCA

5. Môhìnhmạng COCA • Neighbor Discovery Protocol(NDP) làgiaothứcduytrìtínhkếtnốicủacácthànhviêntrongnhómsửdụngthôngđiệp “Hello” the chukỳ. • NDP cóthểnhậndạngchínhxác 1 đườngtruyềnmớikhi MH gianhậpnhóm hay đườngtruyềnbịmấtkếtnốikhi MH rờinhóm • Mỗi MH đượctrangbị 2 card Wireless, 1 chuyêndùngđểgiaotiếpvới MSS(Mobile Support Station), cáicònlạidùngđểtruyền tin vớicácthànhviêntrongnhóm

6. Cơchếhoạtđộng COCA

7. Cơchếhoạtđộng COCA • Nếu MH kotìmthấydữliệutrong local cache thì MH sẽchỉđịnhđếnkênhtruyền broadcast vàgửiyêucầudữliệuđếncác peer thànhviêntrongnhóm • Nếu 1 trong số các peers thành viên có dữ liệu yêu cầu thì peer sẽ trả về cho MH trước khi có dữ liệu trên kênh truyền broadcast, ngược lại MH phải đợi cho đến khi dữ liệu xuất hiện trên kênh truyền broadcast từ MSS(Mobile support stations)

8. Giaothứctruyền tin trong COCA

9. Giaothứctruyền tin trong COCA • Đầu tiên MH sẽ tìm dữ liệu yêu cầu trong local cache, nếu không có dữ liệu trong local cache thì MH sẽ tới kênh truyền broadcast sau đó phát tín hiệu yêu cầu dữ liệu đến tất cả các peers thành viên trong nhóm.MH sẽ chọn peer đầu tiên đáp trả có dữ liệu yêu trong số những peer thành viên và gửi tiếp thông báo truy hồi dữ liệu đến peer đó để nó trả về dữ liệu yêu cầu cho MH . • Nếu dữ liệu xuất hiện trên kênh truyền broadcast trước khi có tín hiệu trả lời từ các peers thành viên thì nó sẽ bắt lấy dữ liệu đó mà không cần gửi đi thông thông báo truy hồi dữ liệu đến peers thành viên. • Trong trường hợp các peers thành viên không tìm thấy dữ liệu yêu cầu trong 1 khoảng thời gian nhất định thì MH sẽ phải đợi dữ liệu xuất hiện trên kênh truyền broadcast từ MSS(Mobile support stations)

10. DGCOCA • Stable Neighbor Discovery Algorithm • Cache Signature Scheme • Cooparetive Cache Management Protocols • Handling Mobile Client Disconnection

11. Stable Neighbor Discovery Algorithm(SND) • SND làphầnmởrộngtừ NDP đượcđưarađể MH tìmramôhìnhdiđộnggiữanóvàcácthànhviêntrongnhóm. • Trong SND, có 4 loại quan hệ giữa 2 MH: unknow, stranger, friend and member • SND được đưa ra để khám phá ra các TCGs động • TCGs(tightly-couple group) : bắt giữ mối quan hệ dữ liệu của các peers riêng biệt và các mô hình có tính di động trong môi trường broadcast

12. Stable Neighbor Discovery Algorithm(SND)

13. Cache Signature Scheme • Dùng để ghi lại lịch sử truy cập dữ liệu để MH xác định sự tương đồng của việc truy cập dữ liệu giữa MH và các peer thành viên khác • Cung cấp dấu vết để xác định dữ liệu yêu cầu có được lưu trữ trong trong peers hay không • Có 4 loại signature: • Data signature • Cache signature • Peer signature • Search signature

14. Giao thức trao đổi Cache Signature • Khi MH nhận ra 1 members mới trong TCG của nó, mối quan hệ giữa chúng chuyển từ friend -> member , nó sẽ gửi thông điệp yêu cầu signature đến member . Sau đó,member trả về đầy đủ cache signnature đến MH,tiếp đó member sẽ nhúng thông tin cập nhật signnature vào thông điệp yêu cầu và được phát rộng đến tất cả các peers trong nhóm • MH không gửi yêu cầu đến các peers trong nhóm trong 1 khoảng thời gian µ thì sẽ được yêu cầu phát tín hiệu broadcast về sự thay đổi thông tin cache signature đến peers của nó

15. Cooperative Cache Management Protocols • Cooperative Cache Admission Control • Cooperative Cache Replacement

16. Cooperative Cache Admission Control • Khinhậnđượcdữliệuyêucầuthì MH cóthểlưutrữtạicác peers thànhviêntrongnhómnến local cache củanóbịđầy • Nếu peer gửidữliệunằmngoàinhómthì MH yêucầusẽxóađinhữngdữliệuíttruycậpnhấtđểgiảiphóngkhônggian cache • Saukhi peer thànhviêngửidữliệuvềcho MH thìnósẽcậpnhậtlại timestamp truycậpgầnnhấtđể item dữliệucóthờigiansốngdàihơntrên global cache

17. Cooperative Cache Replacement • Nhữngdữliệusửdụngnhiềunhấtluônđượcgiữlạitrong local cache • Trong local cache, nhữngliệuítđượctruycậpnhấttrong 1 thờigiandàisẽbịloạibỏ • Trong global cache, nhữngdữliệubịtrùnglắplạinhiềusẽđượcthaythếđầutiênđểtănghiệuquả cache size

18. Handling Mobile Client Disconnection • Ghi lại thời gian last_signature_update_ts khi MH phát tín hiệu broadcast để cập nhật thông tin đến các peers thành viên • Ghi lại disconnection_ts thi MH mất kết nối, khi MH kết nối lại thì disconnection_ts được kèm theo khi phát tín hiệu broadcast đến các peers thành viên • last_signature_update_ts < disconnection_ts:peersthànhviêntrảlờichobiết MH hợplệ, ngượclạithìkhông.

19. Ưuđiểm • Cảithiệnthờigiancódữliệukhicóyêucầutừ MH • Giảmtiêuhaonănglượngchocác MH • Tăngkhảnănglưutrữdữliệunhờtínhcộngtácgiữacác MH trongnhóm • Hiệuquảtrong cache size • Giảiquyếtđượcvấnđềmấtkếtnối

20. Khuyếtđiểm • Tiêuhaonănglượngcủa MSS khiliêntụcpháttínhiệu đến kênh truyền broadcast • Tốnthờigiankhi MH phảichờchodữliệuxuấthiệntrênkênhtruyền broadcast nếunókhôngtìmthấydữliệutrong local cache hoăc global cache