Evolutionary Techniques for Web Caching, Distributed and Parallel Databases

Authors: A. Vakali

Title: Evolutionary Techniques for Web Caching, Distributed and Parallel Databases

Appeared in: An International Journal, Kluwer Academic Publishers, volume 11, issue 1, pages 93-116, January 2002.

Abstract: Web caching has been proposed as an effective solution to the problems of network traffic and congestion, Web objects access and Web load balancing. This paper presents a model for optimizing Web cache
content by applying either a genetic algorithm or an evolutionary programming scheme for Web cache content replacement. Three policies are proposed for each of the genetic algorithm and the evolutionary programming techniques, in relation to objects staleness factors and retrieval rates.Asimulation model is developed and long term trace-driven simulation is used to experiment on the proposed techniques. The results indicate that all evolutionary techniques are beneficial to the cache replacement, compared to the conventional replacement applied in most Web cache server. Under an appropriate objective function the genetic algorithm has been proven to be the best of all approaches with respect to cache hit and byte hit ratios.

Περίληψη: Στην εργασία αυτή εξετάζονται πολιτικές εναποθήκευσης δεδομένων του Διαδικτύου (Web caching) σε σχέση με τα προβλήματα της κίνησης και της κατανομής του δικτυακού φόρτου. Παρουσιάζεται ένα μοντέλο για τη βελτίωση του περιεχομένου της περιοχής εναποθήκευσης με χρήση ενός εξελικτικού αλγορίθμου αντικατάστασης του χώρου εναποθήκευσης. Ο αλγόριθμος αντικατάστασης βασίζεται στους γενετικούς αλγορίθμους με χαρακτηρισμό των περιεχομένων της περιοχής εναποθήκευσης ως προς τον χρόνο ενημέρωσης τους και τη δυναμικότητα ανάκτησης τους. Έχει αναπτυχθεί ένα μοντέλο για την προσομοίωση των περιεχομένων της περιοχής εναποθήκευσης και της διαδικασίας αντικατάστασης αυτού του περιεχομένου και παρουσιάζεται πειραματισμός με πραγματικά δεδομένα φόρτου διακίνησης στο Διαδίκτυο. Τα πειραματικά αποτελέσματα είναι ιδιαίτερα θετικά για την χρήση των προτεινόμενου αλγορίθμου στη διαδικασία αντικατάστασης των περιεχομένων της περιοχής εναποθήκευσης δεδομένων του Διαδικτύου με σημαντική αύξηση της ποιότητας και της ανταποκρισιμότητας των δεδομένων του Διαδικτύου που είναι αποθηκευμένα στην περιοχή εναποθήκευσης.

Download paper: ViewPDF