基于指示器的缓存系统中的假阴性感知

内容分发网络等分布式缓存系统常通过轻量级近似指示器（如Bloom过滤器）发布其内容，以高效告知客户端各数据可能被缓存的位置。虽然假阳性指示是必要的且已被充分理解，但大多数现有工作假设不存在假阴性指示。我们的工作说明了假阴性不可避免的实际场景，且忽略它们会显著影响系统性能。具体而言，我们关注由指示器陈旧性引起的假阴性，每当系统仅周期性地发布指示器，而非立即报告缓存中的每次变化时，就会出现这种情况。此类场景自然发生于带宽受限环境，或当延迟阻碍每个客户端获取更新后的指示器时。我们的工作引入了新颖的假阴性感知访问策略，持续估计假阴性比率，并有时在负面指示下仍访问缓存。我们给出了同质设置下的最优策略，并为异构环境中的算法提供了近似保证。我们进一步使用多条真实系统轨迹进行了广泛的仿真研究。我们表明，我们的假阴性感知算法比现有方法产生显著更低的访问成本，或在匹配这些方法成本的同时所需资源（如缓存容量或带宽）少一个数量级。