Cost-Aware WWW Proxy Caching Algorithms

1. Exposé Metacomputing Cost-Aware WWW Proxy Caching Algorithms DEA DISIC 2003 Pei Cao & Sandy Irani, Proceedings of the 1997 USENIX Symposium on Internet Technology and Systems, Dec 1997 Cost-Aware WWW Proxy Caching Algorithms

2. Plan de la présentation • Introduction • Algorithmes de remplacement existants • L’algorithme GreedyDual-Size • Comparaison et pérformance • Conclusion • Critiques Cost-Aware WWW Proxy Caching Algorithms

3. Introduction • Avantages des caches : ( réduction ) • Trafic réseau ; • La moyenne d’attente pour la recherche d’un document; • Le chargement d’un serveur occupé. • Les techniques de remplacement de pages dans le cas de la mémoire virtuelle ne sont pas trop adaptées au cache proxy. Cost-Aware WWW Proxy Caching Algorithms

4. Introduction (2) • Le secret d’éfficacité d’un cache est son algorithme de replacement de document. • LRU : l’algorithme de remplacementle plus utilisé • Simple; • Néglige la taille des fichiers et le temps de latence; • GreedyDual-Size : prend en compte la localité temporelle, le coût et la taille des documents. Cost-Aware WWW Proxy Caching Algorithms

5. Algorithmes de remplacement • Least-Recently-Used (LRU) • Least-Frequently-Used (LFU) • LRU-Threshold • Size • Log(Size)+LRU • Hyper-G • Pitkow/Recker • Lowest-Latency-First • Hybrid • Lowest Relative Value (LRV) Cost-Aware WWW Proxy Caching Algorithms

6. Localité temporelle • La probabilité de référencer un document décroît dés que le temps de dernière référence augmente. • La probabilité de référencer un document référencé t minutes auparavant peut être : Prob(t)= k/t ( k : constant) Cost-Aware WWW Proxy Caching Algorithms

7. Le besoin de … • On omettant la taille et le coût des documents LRU est le meilleur algorithme. • Dés qu’on parle de taille & coût !! • Le besoin d’un algorithme qui combine la localité, la taille et le coût. Cost-Aware WWW Proxy Caching Algorithms

8. L’algorithme GreedyDual-Size L := 0 ; Pour chaque requête demandant un document P faire Si P est présent dans le cache alors H := L + coût (P) / taille (P) ; Sinon Tant que il y a pas assez d’espace dans le cache pour P faire L := minq H(q) ; Expulser q ; ( L = H(q) ) Ftq Mettre P dans le cache ; H(P) : = L + coût (P) / taille(P ) ; Fsi Fpour Fin Cost-Aware WWW Proxy Caching Algorithms

9. Variante de l’algorithme GD-size Cost-Aware WWW Proxy Caching Algorithms

10. Tests et résultats Cost-Aware WWW Proxy Caching Algorithms

11. Critères de pérformance • Hit ratio ; • Byte hit ratio ; • Reduction latency ; • Hop reduction. Cost-Aware WWW Proxy Caching Algorithms

12. Traces Proxy Web • Digital Equipement Corporation Web Proxy server traces qui desserve environ 17 000 stations de travail, pour une période de 25 jours, contenant environ 24 000 000 accès; • University of Virginia Proxy server and client traces contenant quatre types de traces, chacune d’elle desserve 25 à 61 stations de travail ; de 13 127 à 227 21 accès ; • Boston University client traces contenant deux types de traces. • La première desserve 5 stations de travail (17 008 accès) et • L’autre 32 stations de travail ( 118 105 accès). Cost-Aware WWW Proxy Caching Algorithms

13. Boston University Traces Virginia Tech tracesDEC-U1 tracesDEC-U2 traces Relative cache size % Hit ratio Résultats : GD-Size(1) donne le meilleur hit ratio, suivi de GD-Size(packets). Cost-Aware WWW Proxy Caching Algorithms

14. Boston University Traces DEC-U2 traces Virginia Tech traces DEC-U1 traces Relative cache size % Byte hit ratio Résultats : GD-Size( packets) domine pour le byte hit ratio. Cost-Aware WWW Proxy Caching Algorithms

15. Boston University Traces DEC-U2 traces DEC-U1 traces Relative cache size % Reduced Latency Résultats : • GD-Size(1) donne est le meileur • GD-Size(latency) et GD-Size(packets) viennent aprés. Cost-Aware WWW Proxy Caching Algorithms

16. Boston University Traces Virginia Tech tracesDEC-U1 tracesDEC-U2 traces Relative cache size % Hops Reduction Résultat: • GD-Size(hops) accomplit le mieux Les algorithmes qui prennent en considération le coût réseau accomplissent mieux que ceux qui le néglige. Cost-Aware WWW Proxy Caching Algorithms

17. Synthèse Selon l’objectif qu’on veut atteindre : • Grand hit ratio ou faible average latency  GD-Size (1) • Grand byte hit ratio  GD-Size ( packets ) • Les documents ont des coûts associés au réseau  GD-Size ( hops ) ou GD-Size ( weightedhops ) Cost-Aware WWW Proxy Caching Algorithms

18. Conclusion • Simplicité de l’algorithme. • Combine la localité, la taille et le coût. • Plusieurs variantes. • Dépasse expérimentalement les autres algorithmes existants dans plusieurs aspects ( hit ratio, byte hit ratio,…). • Plusieurs traces pour la simulation. Cost-Aware WWW Proxy Caching Algorithms

19. Critiques • Quel l’algorithme qu’on doit utiliser ? • L’algorithme optimise un seul critère de performance à la fois. Comment l’ajuster pour qu’il puisse être multi-critères ? • L’intégration du Prefetching avec l’algorithme de remplacement. Cost-Aware WWW Proxy Caching Algorithms

20. Questions ? Cost-Aware WWW Proxy Caching Algorithms