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互联网从上个世纪诞生之初到现在,已经发展成为信息社会的基础设施之一。随着云计算、物联网、移动计算等技术的发展成熟,互联网已渗透到经济、军事、科技、新闻、教育等各个领域。以中国为例,中国互联网络发展状况统计报告显示截至2016年12月份,互联网用户数量已达到7.31亿,相比2005年的用户数激增近7倍。同时,信息需求的多样化也随之增强,相应带来对网络的不同需求,网络从最初的数据传输已经变成集传输、存储、运算为一体的信息基础设施平台。因此,以IP为核心,以信息传输为目的的TCP/IP互联网体系结构越来越难以适应服务发展的需求,而补丁式技术如内容分发网络CDN使得TCP/IP网络变得越来越复杂,很难从根本上解决扩展性、动态性、安全性等诸多问题。近年来,研究人员提出了信息中心网络(Information-Centric Networking简称为ICN)这个全新的未来网络体系架构。ICN具有数据标识、网内缓存、良好的移动性等特征,利用与地址无关的数据标识进行路由通信,这种内容和地址解耦的通信范式非常适合视频分发等主流应用、以及蓬勃发展的新型移动应用如物联网、车联网等。服务是互联网价值的最根本体现,如何在全新的网络体系架构上实现高效的服务提供将是ICN能否大规模实用化部署的关键。目前,Web是互联网的基础服务,而视频服务则是互联网带宽的主要消费者。因此,本文将针对这两类具体的服务开展研究工作,主要贡献包括以下三个方面:(1)针对ICN中的Web服务提供问题,本文基于开源的内容中心网络(Content-Centric Networking 简称为 CCN)协议栈 CCNx 和开源的Tomcat程序包,提出并实现了面向ICN的Web服务容器CCNxTomcat。CCNxTomcat可以同时运行在TCP/IP网络和ICN之上,支持网络演进过程中服务的平滑迁移。与现有的技术相比,CCNxTomcat可以支持更高的并发用户、以及更低的访问延迟。同时,我们也将CCNxTomcat部署在校园网的ICN测试平台之上,用户可以通过浏览器访问ICN中的Web应用,这对于ICN的实用化推广具有重要的意义。(2)针对ICN Web服务器的性能问题,提出并实现了面向ICN的Web服务器动态请求缓存ccncache。ccncache由计数布隆过滤器、字典树、以及跳跃链表组成,是一种低延迟,高并发的ICN数据包缓存。我们将ccncache集成在CCNxTomcat之中,并将之部署在校园网的测试环境中。通过实验数据显示,ccncache相比现有的缓存技术,其查询时间减少了 2.5倍。(3)针对ICN动态自适应流媒体的用户体验问题,提出了 ICN无线网络中动态自适应流媒体的优化框架BC-DAS。BC-DAS在ICN网络层提出并实现了基于包对的可用带宽探测算法,在应用层利用马尔科夫决策针对多缓存、多码率的环境作出最优的码率适配。通过实验数据显示,BC-DAS与现有的码率适配技术相比,其整体的用户体验有大幅提升。同时,具体的视频质量指标如启动延迟、平均码率、视频观看卡顿、视频卡顿率都得到了优化。