为了解决传统互联网所面临的地址空间不足、数据冗余传输以及移动性支持不足等问题,国内外学者提出了一种以内容为中心的网络体系架构——内容中心网络(ContentCentric Network,CCN)。内容中心网络CCN最大的优势在于支持缓存机制,使得每一个路由器节点都可以对网络内容进行“永久性”缓存,满足用户的后续请求。但是目前的缓存方法存在着空间利用率低、内容冗余度高、内容多样性差以及缓存命中率低等问题。本文针对上述问题,分别对缓存决策方法和缓存替换方法提出改进,从而有效提高缓存空间利用率,提高缓存命中率。首先,本文简述了研究背景和意义。此外,对内容中心网络CCN的通信模式以及关键技术作了简要介绍,重点介绍了目前比较有代表性的缓存决策方法和缓存替换方法,并分析了它们优缺点。其次针对目前的缓存决策方法没有对网络内容进行“区别性”对待,使得缓存内容具有高冗余度的问题,本文提出基于势能的缓存决策方法(PECD)。该方法引入“势能”的概念,根据用户对内容的访问量以及路由器与用户之间的距离,划分网络中内容与节点的等级。最后,通过匹配两者的等级实现对网络内容的分级缓存。通过对网络内容的区别对待,降低缓存内容的冗余度,提高网络缓存空间的利用率。此外,当路由器节点的缓存空间饱和后,需要进行缓存内容的替换,但是目前的缓存替换方法所考虑的影响因素比较单一,无法准确的估计缓存内容的未来使用价值。针对该问题,本文提出基于势能冷却的缓存替换方法(PEC-Rep)。该方法综合考虑用户对内容的访问量和访问时间间隔估算路由器节点缓存内容的使用价值。进行替换时,把价值最小的内容替换出去,实现对缓存空间的高效利用。最后,采用CCNSim仿真平台对本文所提的缓存决策方法PECD和缓存替换方法PEC-Rep进行仿真验证和结果分析。实验结果表明,相比于现有的方法,PECD和PECRep方法在缓存命中率、内容多样性以及请求跳数等方面具有良好的网络性能。