互联网的诞生改变了人们的生产生活方式,它从方方面面影响着人类的进步。然而网络中的流量逐年递增,多媒体数据的占比也越来越大,IP网络中存在着大量的冗余传输,导致网络效率降低,逐渐成为了网络发展的瓶颈。从电话网络发展而来的传统网络主要是面向连接的网络,在两台静态主机之间资源共享,而现如今已经由这种通信方式逐渐向网络中共享信息数据发展。信息中心网络的提出有效改善了传统IP网络中许多的弊端,它将信息与位置的关系进行解耦,在网络中共享数据,不关心数据的位置。在信息中心网络中,路由器带有缓存功能,可以对经过的数据进行缓存,当下一次同名的请求经过这个路由器时,由路由器直接进行响应,从而减小网络传输的长度,因此缓存策略直接影响信息中心网络的性能。对于缓存策略的研究分为两个方向,一个方向是缓存替换策略,当缓存队列被填充满时,需要通过缓存的替换策略决定是否替换以及替换哪个缓存信息。另一个方向是缓存部署策略,决定缓存信息部署在网络中的哪个或者哪些缓存节点上。本文提出了动态适应的预过滤队列缓存替换算法,可以适应不同的网络状况,在此基础上提出了基于缓存节点状态和位置的缓存部署策略,通过综合评定状态值选取相对适合的节点进行缓存。首先对FIFO、LRU、RAND、LFU缓存替换策略进行了分析,FIFO缓存替换算法忽略了缓存内容流行度对缓存命中率的影响,LRU缓存替换算法对超过缓存队列长度的周期性访问内容缓存效果不佳,RAND缓存替换算法具有随机性,网络情况复杂时表现很不稳定,LFU不能在O(1)的时间复杂度内完成缓存替换操作。因此,对于缓存替换算法还有继续提升的空间,本文根据每种缓存替换策略优缺点提出了动态LRU-K缓存替换策略,通过增加预过滤队列的方式过滤非频繁访问的缓存,根据缓存队列的命中率和预过滤队列的填充程度不断地调整预过滤队列的个数,使其总体向提高命中率的方向调整。仿真实验表明动态LRU-K缓存替换策略可以有效提高缓存命中率。缓存部署策略的研究分为三个类别,分别是非协作缓存、显式协作缓存和隐式协作缓存。显式协作缓存一般能体现出最佳的缓存效果,但是需要大量的通信以满足缓存节点信息的交换,并且依赖于控制器进行计算。因此,本文提出了一种on-path的隐式协作缓存部署策略,基于动态LRU-K缓存替换策略,根据缓存节点的网络位置和状态进行综合评定,选取传输路径上状态值最佳的节点进行缓存。每个缓存节点状态值根据预过滤队列的个数K、预过滤队列的命中位置以及缓存在链路上与请求节点的距离以不同的权值进行计算。每次的请求都只会在请求路径上选择一个或两个节点进行缓存,减小了数据的冗余度。仿真实验表明基于缓存节点状态和位置的缓存部署策略可以提高命中率,并小幅度降低平均请求长度。