BCKH Đánh giá hiệu năng của thuật toán thay thế Web caching LRUEXT cho internet Web caching sử dụng mạng tích hợp hàng đợi và Petri Net có thời gian

Công nghệ thông tin ĐÁNH GIÁ HIỆU NĂNG CỦA THUẬT TOÁN THAY THẾ WEB CACHE LRU-EXT CHO INTERNET WEB CACHING SỬ DỤNG MẠNG TÍCH HỢP HÀNG ĐỢI VÀ PETRI NET CÓ THỜI GIAN Nguyễn Xuân Trường*, Hồ Khánh Lâm, Nguyễn Minh Quý Tóm tắt: Web caching việc lưu trữ tài liệu web cho gần với người dùng; Web caching ứng dụng cấp độ routing phần lớn băng thông dùng cho web với mục tiêu làm tăng tốc độ đường truyền tốc độ truy cập web Các kiến trúc Internet web caching với sách thay Web cache giải pháp quan trọng thiếu phát triển Internet nhằm đáp ứng dịch vụ chất lượng cao Một số thuật toán thay web cache LRU, LFU, MRU… ứng dụng từ lâu, nhiên thuật tốn có ưu điểm nhược điểm Do đó, nghiên cứu thay Web cache quan tâm Thuật toán thay Web cache LRU-EXT đề xuất [1] đánh giá hiệu qua ví dụ cơng thức tính tốn Trong báo này, đề xuất sử dụng mô hình mạng tích hợp hàng đợi Petri Net có thời gian chung để đánh giá hiệu thuật tốn LRU-EXT Từ khóa: Internet web caching architecture; LRU-EXT; Hybrid model of Queue and GSPN MỞ ĐẦU Trong kiến trúc Web caching phân tầng (Hierarchical Web Caching) [2], chúng tơi lựa chọn kiến trúc lai phân tích đánh giá hiệu sử dụng mơ hình hàng đợi với cấp cache: Institutional Caches (IC), Regional Caches (RC), Central Caches (CC), Original Caches (OC) [3] Thời gian đáp ứng trung bình cho truy nhập HTTP kiến trúc Web caching phân tầng ISP đề xuất [3]: E[ RWC ]  E[ R3 H ]  ( Miss3 )( E[ R2 H ]  ( Miss2 )( E[ R1H ]  ( Miss1 )( E[ R0 H ]))) (1) Trong đó: E[ R3 H ], E[ R2 H ], E[ R1H ], E[ R0 H ] - Thời gian đáp ứng truy nhập trung bình cấp cache tương ứng: IC, RC, CC, OC; Miss3 , Miss2 , Miss1 - Tỷ số trượt cache (cache miss) cấp cache tương ứng: IC, RC, CC, OC Sự thay Web cache thực trượt Web cache, nghĩa đối tượng mà yêu cầu http từ người dùng (client http request) khơng có Web cache mà dung lượng Web cache đầy khơng cịn vùng trống để nhận vào đối tượng web từ Internet đáp ứng yêu cầu người dùng Quá trình thực tìm kiếm nội dung web thực thuật tốn hay sách thay Web cache nói chung cấp cache (ví dụ cấp IC) kiến trúc Internet web caching đề xuất [1] cho hình Thuật tốn LRU (Least Recently Used) đạt hiệu đối tượng Web có kích thước giống Thực tế phụ thuộc vào số dân trí vùng, phát triển dịch vụ thông tin di động, xét theo Zipf [4]: Các hệ thống Web cache thiết lập cần có đầu tư cơng suất, dung lượng để đáp ứng nhu cầu Vậy 142 N X Trường, H K Lâm, N M Quý, “Đánh giá hiệu … Petri Net có thời gian.” Nghiên cứu khoa học công nghệ nên cấp mạng hệ thống Web cache khác dung lượng, cơng suất số lượng website ưa chuộng khác nhau, kích thước đối tượng web khác Hình Tìm đối tượng Web cấp cache IC cho u cầu Client HTTP Do khơng áp dụng thuật toán LRU hay LFU (Least Frequently Used) cách đơn Ngồi ra, có số trang web thời điểm khơng người dùng quan tâm, dễ bị thay theo LRU hay LFU, sau đó, chúng lại bùng nổ số người tham chiếu đến Khi theo LRU hay LFU trang web lại phải tìm kiếm qua mạng hệ thống Web cache khác, mà chưa tồn Thực tế có đề xuất thuật tốn MRU (Most Recently Used) đối tượng sử dụng gần ứng viên bị thay [5] MRU sử dụng cần phải truy cập đến thơng tin lịch sử Thuật tốn đề xuất khắc phục nhược điểm cách đưa vào hệ thống Web cache Web cache cục mở rộng LEWC (Local Extended Web Cache) để lưu tạm thời đối tượng web bị loại bỏ thực LRU hay LFU Để áp dụng thay cache thuật tốn SIZE liên kết kích thước cho đối tượng Web Cache, loại bỏ đối tượng có kích thước lớn tham chiếu gần theo LRU Thuật tốn LRU-MIN lại loại bỏ đối tượng có kích thước nhỏ Thực tế đa dạng đối tượng web, đặc biệt nội dung dịch vụ đa phương tiện, không làm cho thuật tốn đạt hiệu cao Bởi thời điểm đối tượng web coi lớn kích thước nên bị loại bỏ, xong thời điểm khác khơng phải lớn Hoặc ngược lại đối tượng bị coi nhỏ bị loại bỏ theo LRU-MIN, sau lại khơng phải nhỏ Do giải pháp đưa vào LEWC khắc phục lỗi SIZE LRU-MIN Như trượt đối tượng Web cache đầu tiên, phải tìm kiếm LEWC xem có đối tượng trước Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san CNTT, 11 - 2018 143 Công nghệ thông tin bị thay trùng với u cầu http Nếu có trúng Web cache Chỉ khơng có LEWC, phải chuyển yêu cầu http đến Web cache tiếp thep cấp Hình thể tiến trình thực thuật toán thay LRU-EXT cho trường hợp Web Cache cấp IC: IC0 IC1 [1] Hình Tiến trình thực thuật tốn LRU-EXT Tỷ số trúng cache thuật tốn LRU-EXT tính theo cơng thức sau: HRLRU  EXT  HN inC  HN in LEWC  Number of hit obj in web cache    Number of hit obj in LEWC   TN Totalnumber of requested obj (2) Tỷ số trúng cache thuật tốn LRU tính theo cơng thức sau: HRLRU  HN inC Number of hit obj in web cache  TN Totalnumber of requested obj (3) So sánh hiệu LRU-EXT với LRU qua tỷ số trúng cache chúng: HRLRU-EXT/HRLRU=(HNinC+HNinLEWC)/HNinC=1+HNinLEWC/HNinC (4) Giá trị 1+ HNinLEWC/HNinC > Trong báo đề xuất sử dụng mơ hình mạng tích hợp hàng đợi M/M/1 (Queue Model) mạng Petri có thời gian (GSPN: Generalized Stochastic Petri Net) để bổ sung đánh giá hiệu thuật tốn LRU-EXT Khả xây dựng mơ hình kết hợp mạng hàng đợi với GSPN cho phép kết hợp đặc tính loại hàng đợi với trình đến yêu cầu truy nhập web trình Markov với phân bố mũ tốc độ đến trung bình λ thời gian phục vụ trung bình nút hàng đợi f(x) = λe - λx với đặc tính chuyển tiếp (Transition) kích hoạt theo thời gian (có trễ tức thời) vị trí (Place) thể trạng thái hành vi mạng Petri cho phép tạo mô 144 N X Trường, H K Lâm, N M Quý, “Đánh giá hiệu … Petri Net có thời gian.” Nghiên cứu khoa học cơng nghệ hình phân tích phức tạp Các nghiên cứu trước hiệu hệ thống nói chung kiến trúc Internet web caching sử dụng riêng lẻ mạng hàng đợi mạng Petri Giải pháp xây dựng mơ hình q trình thực thuật toán thay Web Cache LRU-EXT để xuất dựa vào kết hợp hàng đợi M/M/1 thành phần mạng GSPN để phân tích đánh giá hiệu LRU-EXT Một số nghiên cứu liên quan: Có số nghiên cứu sách thay Web cache sử dụng Petri Net Trong [6], tác giả sử dụng mô hình Deterministic and Stochastic Petri Net (DSPN) để mơ hình hóa kiến trúc Proxy Server với loại cache để đánh giá hiệu theo trễ dựa vào kích thước cache lưu lượng Nghiên cứu [7] sử dụng mô hình chuỗi Markov thời gian xác định DTMC để phân tích hiệu hệ thống caching Mơ hình mạng hàng đợi (Queueing Netwwork) sử dụng để nghiên cứu kiến trúc hiệu Web Proxy Cache Server [8][9][10][11], nghiên cứu [10] đề xuất mơ hình hàng đợi M/M/1/K nghiên cứu [11] Cao et al xây dựng hàng đợi M/G/1/K-PS Nghiên cứu [12] xây dựng mơ hình mạng hàng đợi đóng để đánh giá mạng hàng đợi Một số nghiên cứu khác sử dụng công cụ phần mềm mô chuyên dụng dựa lý thuyết hàng đợi loại Petri Net để dựng mơ hình phân tích hệ thống cache JMT [13], Coloured Petri Net Tool (CPNTool) [14][15], TimeNet Tools [16], CacheSIM - công cụ mô Cache dựa vào Coloured Petri Nets lập trình java [17] THIẾT KẾ CÁC MƠ HÌNH MẠNG KẾT HỢP CÁC HÀNG ĐỢI VÀ GSPN 2.1 Mơ hình mạng thực tìm đối tượng Web thực thay Web Cache Chuyển đồ thị hình thành mơ hình mạng hình với bốn cấp cache (Proxy Cache L0, L1, L3, Origin Server Cache) Kết xây dựng công cụ JMT1.0.2 Bảng Các nút mạng tích hợp cho hình Mạng GSPN Các nút Chức Các nút Chức Client-D Yêu cầu client PRC-L3Cache L3 đầy http FULL PRC-L0-S Ghi vào Cache ORG-H Trúng Cache ORG L0 PRC-L0-H Trúng Cache tReq_L0 Client request to Proxy Server L0 Cache L0 PRC-L0-M Trượt Cache tL0Resp Đáp ứng trả client từ Cache L0 Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san CNTT, 11 - 2018 145 Công nghệ thông tin PRC-L0FULL PRC-L1-S PRC-L1-H PRC-L1-M PRC-L1FULL PRC-L2-S PRC-L2-H PRC-L2-M PRC-L2FULL PRC-L3-S PRC-L3-H PRC-L3-M Các nút ClientQ PRCL0 PRCL1 PRCL2 PRCL3 146 L0 Cache L0 đầy Ghi vào Cache L1 Trúng Cache L1 Trượt Cache L1 Cache L1 đầy Ghi vào Cache L2 Trúng Cache L2 Trượt Cache L2 Cache L2 đầy Ghi vào Cache L3 Trúng Cache L3 Trượt Cache L3 Chức Các đầu cuối người dùng Proxy Server Cache L0 Proxy Server Cache L1 Proxy Server Cache L2 Proxy Server Cache L3 tReq_L1 Gửi yêu cầu đến Proxy Server Cache L1 Đáp ứng trả Cache L0 từ Cache L1 Thực thuật toán thay Cache Gửi yêu cầu đến Proxy Server Cache L2 Đáp ứng trả Cache L1 từ Cache L2 Thực thuật toán thay Cache L1 Gửi yêu cầu đến Proxy Server Cache L3 Đáp ứng trả Cache L2 từ Cache L3 Thực thuật toán thay Cache L2 Gửi yêu cầu đến Origin Server Cache Đáp ứng trả Cache L3 từ Cache OS Thực thuật toán thay Cache L3 tL1Resp tReplL0 tReq_L2 tL2Resp tReplL1 tReq_L3 tL3Resp tReplL2 tReq_OS tOSResp tReplL3 Mạng Hàng đợi Các nút Chức OrgSER Origin Server PRC-L1-L0W PRC-L2-L1W PRC-L3-L1W PRC-OS-L3W Ghi đối tượng Web từ Cache L1 vào L0 Ghi đối tượng Web từ Cache L2 vào L1 Ghi đối tượng Web từ Cache L3 vào L2 Ghi đối tượng Web từ Cache OS vào L3 N X Trường, H K Lâm, N M Quý, “Đánh giá hiệu … Petri Net có thời gian.” Nghiên cứu khoa học cơng nghệ Hình Mơ hình mạng cấp cache tìm đối tượng web thực thay web cache 2.2 Mơ hình với ba cấp cache Để so sánh kiến trúc Web caching ba cấp bốn cấp cache, chúng tơi đưa vào mơ hình ba cấp cache hình Hình Mơ hình mạng cấp cache tìm đối tượng Web thực thay Web Cache 2.3 Mơ hình mạng tích hợp cho phân tích kiến trúc cache với thực thay web cache LRU-EXT Hình Mơ hình tích hợp kiến trúc cache với thực t hay Web cache LRU-EXT Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san CNTT, 11 - 2018 147 Công nghệ thông tin Từ đồ thị diễn giải thực thuật tốn thay Web cache hình 2, chúng tơi đề xuất mơ hình mạng tích hợp hàng đợi GSPN kiến trúc Web caching cấp hình Bảng Các nút mơ hình cho hình Mạng GSPN Các nút Chức Các nút Chức Client-D Yêu cầu client http L2-NoMinSize Min Size In Cache L2: No PRC-L0-S Ghi vào Cache L0 L0-NoMaxSize Max Size IN Cache L0: No PRC-L0-H Trúng Cache L0 L1-NoMaxSize Max Size IN Cache L1: No PRC-L0-M Trượt Cache L0 L2-NoMaxSize Max Size IN Cache L2: No PRC-L0FULL Cache L0 đầy tReq_L0 Client request to Proxy Server Cache L0 PRC-L1-S Ghi vào Cache L1 tL0Resp Đáp ứng trả client từ Cache L0 PRC-L1-H Trúng Cache L1 tReq_L1 Gửi yêu cầu đến Proxy Server Cache L1 PRC-L1-M Trượt Cache L1 tL1Resp Đáp ứng trả Cache L0 từ Cache L1 PRC-L1FULL Cache L1 đầy tReq_L2 Gửi yêu cầu đến Proxy Server Cache L2 PRC-L2-S Ghi vào Cache L2 tL2Resp Đáp ứng trả Cache L1 từ Cache L2 PRC-L2-H Trúng Cache L2 tReq_OS Gửi yêu cầu đến Origin Server Cache PRC-L2-M Trượt Cache L2 tOSResp Đáp ứng trả Cache L2 từ Cache OS PRC-L2FULL Cache L2 đầy ORG-H tSizeCompLRU SIZE Compare: New Object and Cache L0 Object by LRUMINL0 MIN Trúng Cache ORG tSizeCompLRU SIZE Compare: New Object and Cache L1 Object by LRUMINL1 MIN L0Min Size In Cache tSizeCompLRU SIZE Compare: New Object and Cache L2 Object by LRUYesMinSize L0: Yes MINL2 MIN L1- 148 Min Size In Cache tStoreIntoLEWC Store Object to Ext Cache L0 N X Trường, H K Lâm, N M Quý, “Đánh giá hiệu … Petri Net có thời gian.” Nghiên cứu khoa học cơng nghệ YesMinSize L1: Yes -L0 L2Min Size In Cache tStoreIntoLEWC Store Object to Ext Cache L1 YesMinSize L2: Yes -L1 L0Max Size In Cache tStoreIntoLEWC Store Object to Ext Cache L2 YesMaxSize L0: Yes -L2 L1Max Size In Cache tSizeCompSIZEI SIZE Compare: New Object YesMaxSize L1: Yes nL0 and Cache L0 Object by SIZE L2Max Size In Cache tSizeCompSIZEI SIZE Compare: New Object YesMaxSize L1: Yes nL0 and Cache L1 Object by SIZE L0Min Size In Cache tSizeCompSIZEI SIZE Compare: New Object NoMinSize L0: No nL0 and Cache L2 Object by SIZE L1Min Size In Cache NoMinSize L1: No Mạng Hàng đợi Các nút Chức Các nút Chức Client-Q Các đầu cuối người PRC-OS-L2-W dùng Ghi đối tượng Web từ Cache OS vào L2 PRC-L0 Proxy Server Cache L0 PRC-L0MinSizeFind Min Size finded in Cache L0 PRC-L1 Proxy Server Cache L1 PRC-L1MinSizeFind Min Size finded in Cache L1 PRC-L2 Proxy Server Cache L2 PRC-L2MinSizeFind Min Size finded in Cache L2 OrgSER Origin Server PRC-L0MaxSizeFind Max Size finded in Cache L0 PRC-L1-L0- Ghi đối tượng Web W từ Cache L1 vào L0 PRC-L1MaxSizeFind Max Size finded in Cache L1 PRC-L2-L1- Ghi đối tượng Web W từ Cache L2 vào L1 PRC-L2MaxSizeFind Max Size finded in Cache L2 MÔ PHỎNG, TÍNH TỐN 3.1 So sánh kiến trúc Web caching cấp cache, cấp cache với thực thay Web cache, thực LRU-EXT - Sử dụng cơng cụ JMT1.0.2 tính thơng số hiệu năng: PRCL0_class1_Number of Customers (j): Số yêu cầu client đến Proxy Server Cache Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san CNTT, 11 - 2018 149 Công nghệ thông tin PRC-L0_class1_Response Time (s): Đáp ứng Proxy Server Cache L0 (giây) PRC-L0_class1_Utilization: Mức độ sử dụng Proxy Server Cache L0 class1_Systen Number of Customers (j): Tổng số yêu cầu http kiến trúc mạng class1_System Response Time (s): Đáp ứng trung bình kiến trúc mạng 3.2 Mơ a) Đặt thời gian phục vụ nút hàng đợi mơ hình mạng cấp cache cho hình 3: PRC-L0, PRC-L1-L0-W, PRC-L1, PRC-L2, PRC-L2-L1-W, PRC-L3, PRC-L3-L2-W, PRC-OS-L3-W, OrgSER có phân bố mũ f(x)=λe-λx có giá trị trung bình= 0.25s λ=4 Các chuyển tiếp có thời gian trễ kích hoạt sau: tReq_L0=1s mean λ=1; tL0Resp=4s mean λ=0.25; tReq_L1 = 5s mean λ=0.2; tL1Resp=10s mean λ=0.1; tReq_L2=8s mean λ=0.125; tL2Resp=15s mean λ=0.067; tReq_L3=10s mean λ=0.1; tL3Resp=20s mean λ=0.05; tReq_OS=15s mean λ=0.067; tOSResp=25s mean λ=0.04; tReplL0=tReplL1=tReplL2=tReplL3=0.2s mean λ=5 b) Đặt thời gian phục vụ nút hàng đợi mơ hình mạng cấp cache cho hình 4: PRC-L0, PRC-L1-L0-W, PRC-L1, PRC-L2, PRC-L2-L1-W, PRC-OS-L2W, OrgSER có phân bố mũ f(x)=λe-λx có giá trị trung bình = 0.25 λ=4 Các chuyển tiếp có thời gian trễ kích hoạt sau: tReq_L0=1s mean λ=1; tL0Resp=4s mean λ=0.25; tReq_L1=5s mean λ=0.2; tL1Resp=10s mean λ=0.1; tReq_L2=8s mean λ=0.125; tL2Resp=15s mean λ=0.067; tReq_OS=15s mean λ=0.067; tOSResp=25s mean λ=0.04; tReplL0=tReplL1=tReplL2=tReplL3=0.2s mean λ=5 c) Đặt thời gian phục vụ nút hàng đợi mơ hình mạng cấp cache có thực LRU-EXT cho hình 5: PRC-L0, PRC-L1-L0-W, PRC-L1, PRC-L2, PRC-L2-L1-W, PRC-OS-L2-W, OrgSER có phân bố mũ f(x)=λe-λx có giá trị trung bình = 0.25 λ=4 Các nút hàng đợi L0-MaxSizeFind, PRC-L0MinSizeFind, L1-MaxSizeFind, PRC-L1-MinSizeFind, L2-MaxSizeFind, PRCL2-MinSizeFind có thời gian phục vụ trung bình = 0.2s λ=5 Các chuyển tiếp có thời gian trễ kích hoạt sau: tReq_L0=1s mean, λ=1; tL0Resp=4s mean, λ=0.25; tReq_L1= 5s mean, λ=0.2; tL1Resp=10s mean, λ=0.1; tReq_L2=8s mean, λ=0.125; tL2Resp=15s mean, λ=0.067; tReq_OS=15s mean, λ=0.067; tOSResp=25s mean, λ=0.04; tReplL0=tReplL1=tReplL2=tReplL3=0.2s mean, λ=5 Các chuyển tiếp tức thời cho thực LRU-EXT: tSizeCompLRUMINInL0, tStoreIntoLEWC-L0, L0-YesMinSizeFind, L0-MaxSizeFind, tSizeCompLRUMINInL1, tStoreIntoLEWC-L1, L1-YesMinSizeFind, L1MaxSizeFind, tSizeCompLRUMINInL2, tStoreIntoLEWC-L2, L2YesMinSizeFind, L2-MaxSizeFind 150 N X Trường, H K Lâm, N M Quý, “Đánh giá hiệu … Petri Net có thời gian.” Nghiên cứu khoa học cơng nghệ d) Xác suất định tuyến hàng đợi xác định cho trường hợp có xác suất trúng cache cao: PRC-Li-H = 0.9, PRC-Li-M = 0.1; đó, i = 0, 1, 2, Để thực thay Web cache, đặt trường hợp xấu nhất: PRC-L0-L0W có xác suất định tuyến đến nút vị trí PRC-Li-FULL = 0.9; i = 0, 1, 2, 3.3 Kết chạy mơ mơ hình mạng a) Mạng cấp cache: b) Mạng cấp cache: Hình 6a PLC-L0_class1_Number of Customers (j) Hình 7a PLC-L0_class1_Number of Customers (j) Hình 6b PRC-L0_class1_Response Time (s) Hình 7b PRC-L0_class1_Response Time (s) Hình 6c PRC-L0_class1_Utilization Hình 7c PRC-L0_class1_Utilizatio Hình 6d class1_System Number of Customers (j) Hình 7d class1_System Number of Customers (j) Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san CNTT, 11 - 2018 151 Công nghệ thông tin Hình 6e class1_System Response Hình 7e class1_System Response Time Time (s) (s) c) Mạng cấp cache với thuật tốn thay Web cache LRU-EXT Hình 8a PLC-L0_class1_Number of Customers (j) Hình 8b PRC-L0_class1_Response Time (s) Hình 8c PRC-L0_class1_Utilization Hình 8d class1_System Number of Customers (j) Hình 8e class1_System Response Time (s) 3.4 Đánh giá kết Vì Proxy Server L0 nằm mạng người dùng Internet, ảnh hưởng trực tiếp quan trọng đến chất lượng đáp ứng yêu cầu http từ người dùng, nên số đo hiệu lấy PRC-L0 Mạng cấp cache mạng cấp cache sử dụng thay Web cache cho thấy đáp ứng PRC-L0_Response Time (s) có khác Giá trị mạng cấp cache (3.393s-232.768s) nhỏ so với mạng cấp cache (3.658s-241.543s), trễ đáp ứng mạng cấp cache có cao hơn, xác suất trúng cache cục đặt giống Đáp ứng 152 N X Trường, H K Lâm, N M Quý, “Đánh giá hiệu … Petri Net có thời gian.” Nghiên cứu khoa học cơng nghệ hệ thống mạng cấp cache (662.241s-2050.199s) có giá trị trung bình tương đương với mạng cấp cache (667.894s-1879.915s) Điều xác định số cấp cache khác kiến trúc Web caching không ảnh hưởng nhiều đến đáp ứng mạng cho yêu cầu người dùng (http client) Kết mơ mơ hình mạng cấp cache có thực thuật tốn thay đề xuất LRU-EXT cho thấy PRC-L0-class1_Response Time (s) (3.111s230.901s) nhỏ kết mạng cấp cache không sử dụng LRU-EXT (3.393s-232.768s) Đáp ứng hệ thống với LRU-EXT (507.463s-1870.567s) nhỏ hệ thống khơng có LRU-EXT (662.241s-2050.199s) Như vậy, đưa vào thuật toán LRU-EXT vừa đảm bảo có truy nhập nội dung web lịch sử vừa cho đáp ứng trung bình Proxy Server Cache tồn kiến trúc mạng có nhúng thuật tốn LRU-EXT tốt KẾT LUẬN Sự kết hợp mạng hàng đợi mạng Petri có thời gian cho phép thực mơ hình hóa kiến trúc mạng thuật tốn phức tạp Sử dụng mơ hình kết hợp chúng tơi phân tích đánh giá hiệu thuật toán thay Web cache LRU-EXT đề xuất mà nghiên cứu [1] trình bày Công nghệ nhớ làm cho vấn đề mở rộng dung lượng cache (trên hệ thống đĩa) Proxy Server đơn giản, LRU-EXT làm tăng tỷ số trúng cache, tỷ số trúng byte, giảm thời gian đáp ứng Proxy Server Cache, giảm tải lưu lượng cấp mạng phía Server nguồn web site TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Xuân Trường, Hồ Khánh Lâm, "Đề xuất thuật toán thay cache cho kiến trúc Internet Web Caching nhà cung cấp dịch vụ Internet" Tạp chí Nghiên cứu Khoa học Công nghệ quân sự, số đặc san 07-2017 (Tr 5460) ISSN: 1859-1043 [2] Pablo Rodriguez, Christian Spanner, Ernst W.Biersack,"Web Caching Architectures: Hierarchical and Distributed Caching" http://workshop99.ircache.net (4th International WWW Caching Workshop), Institut EUROCOM, france, 1999 [3] Ho Khanh Lam, Nguyen Xuan Truong, “Performance Analysis of Hybrid Web Caching Architecture”, American Journal of Networks and Communications Vol 4, No 3, 2015, pp 37-43 doi: 10.11648/j.ajnc.20150403.13 [4] George Kingsley Zipf, “Relative frequency as a determinant of phonetic change” eprinted from the Havard Studies in Classical Philiology, Volume XL, 1929 Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san CNTT, 11 - 2018 153 Công nghệ thông tin [5] Harshal N Datir, Yogesh H Gulhane, P.R Deshmukh, "Analysis and Performance Evaluation of Web Caching Algorithms" International Journal of Engineering Science and Technology (IJEST) ISSN : 0975-5462 NCICT Special Issue Feb 2011 [6] Christoph Lindemann and Martin Reiser, "Modeling Web Proxy Cache Architectures".http://www4.cs.uni-dortmun.de/~Lindemann [7] Valentina Martina, Michele Garetto, Emilio Leonardi, "A unified approach to the performance analysis of caching systems".https://arxiv.org/pdf/ 1307.6702.pdf 2016 [8] Tamas Berczes, Janos Sztrik, "A queueing network model to study Proxy Cache Servers" Proceedings of the 7th International Conference on Applied Informatics Eger, Hungary, January 28–31, 2007 Vol pp 203–210 [9] Xue Liu, Jin Heo, Lui Sha, "Modeling 3-Tiered Web Services" University of Illinois at Urbana-Champaign [10] TAMÁS BÉRCZES, "Performance evaluation of Proxy Cache Servers" University of Debrecen, Dept of Informatics Systems and Networks 7/2006 [11] J Cao, M Andersson, C Nyberg, and M Kihl, "Web server performance modeling using an M/G/1/K*PS queue”, presented at 10th International Conference on Telecommunications (ICT 2003), 2003 [12] K Y Wong and K H Yeung, "Analytical Study on Web Caching Systems using Closed Queuing Network Modeling" Computer Studies Program Macao Polytechnic Institute [13] M.Bertoli, G.Casale, G.Serazzi, "JMT: performance engineering tools for system modeling" ACM SIGMETRICS Performance Evaluation Review, Volume 36 Issue 4, New York, US, March 2009, 10-15, ACM press (Article) (BibTex) [14] "CPN Tools: A tool for editing, simulating, and analyzing Colored Petri nets".http://cpntools.org/ [15] Kurt Jensen, "A Brief Introduction to Coloured Petri Nets" Computer Science Department, University of Aarhus NyMunkegade, Bldg 540, DK8000 AarhusC, Denmark [16] Reinhard German, Christian Kelling, Armin Zimmermann, Günter Hommel, "TimeNET: a toolkit for evaluating non-Markovian stochastic Petri nets" Performance Evaluation Volume 24, Issues 1–2, November 1995, Pages 69 [17] "CacheSIM: A Web Cache Simulator Tool Based on Coloured Petri Nets and Java Programming" IEEE Latin America Transactions (Volume: 13, Issue: 5, May 2015) Print ISSN: 1548-0992 154 N X Trường, H K Lâm, N M Quý, “Đánh giá hiệu … Petri Net có thời gian.” Nghiên cứu khoa học cơng nghệ ABSTRACT EVALUATE PERFORMANCE OF REPLACEMENT WEB CACHE LRU-EXT ALGORITHM FOR INTERNET WEB CACHING USING INTEGRATED QUEUE NETWORK AND GENERALIZED STOCHASTIC PETRI NETS Web caching is to save the copy of the document web which is near to the web user; Web caching is the application in the routing level and the most bandwidth is used for web to go up speed data transfer and speed access web The internet web caching architectures and web cache replacement policies are the importance solution and they can not missing in the internet development to provide the high quality services Some algorithm of the web cache replacement are RLU, LFU, MRU and etc were applied since many years ago Nevertheless, each algorithm exists the advantage and dis advantage Therefore, web cache replacement has been considered by the reseacheres The LRU-EXT algorithm web cache replacement was proposed [1] and its evaluated by the examples and the formular equations In this paper, we propose a model which is the network integrated the queue and Petri net has common time to evaluate the performance of the algorithm LRU-EXT Keywords: Internet web caching architecture; LRU-EXT; Hybrid model of Queue and GSPN Nhận ngày 28 tháng năm 2018 Hoàn thiện ngày 03 tháng 10 năm 2018 Chấp nhận đăng ngày 05 tháng 11 năm 2018 Địa chỉ: Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Hưng Yên * Email: truongutehy@gmail.com Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san CNTT, 11 - 2018 155 ... Giá trị 1+ HNinLEWC/HNinC > Trong báo đề xuất sử dụng mơ hình mạng tích hợp hàng đợi M/M/1 (Queue Model) mạng Petri có thời gian (GSPN: Generalized Stochastic Petri Net) để bổ sung đánh giá hiệu. .. bảo có truy nhập nội dung web lịch sử vừa cho đáp ứng trung bình Proxy Server Cache tồn kiến trúc mạng có nhúng thuật toán LRU-EXT tốt KẾT LUẬN Sự kết hợp mạng hàng đợi mạng Petri có thời gian cho. .. ? ?Đánh giá hiệu … Petri Net có thời gian. ” Nghiên cứu khoa học cơng nghệ hình phân tích phức tạp Các nghiên cứu trước hiệu hệ thống nói chung kiến trúc Internet web caching sử dụng riêng lẻ mạng