Performance comparison of cache replacement algorithms onvarious internet traffic
| Main Authors: | Zulfa, Mulki Indana, Fadli, Ari, Permanasari, Adhistya Erna, Ahmed, Waleed Ali |
|---|---|
| Format: | Article info application/pdf eJournal |
| Bahasa: | eng |
| Terbitan: |
LPPM INSTITUT TEKNOLOGI TELKOM PURWOKERTO
, 2023
|
| Online Access: |
https://ejournal.st3telkom.ac.id/index.php/infotel/article/view/872 https://ejournal.st3telkom.ac.id/index.php/infotel/article/view/872/414 |
Daftar Isi:
- Internet users tend to skip and look for alternative websites if they have slow response times. For cloud network managers, implementing a caching strategy on the edge network can help lighten the workload of databases and application servers. The caching strategy is carried out by storing frequently accessed data objects in cache memory. Through this strategy, the speed of access to the same data becomes faster. Cache replacement is the main mechanism of the caching strategy. There are seven cache replacement algorithms with good performance that can be used, namely LRU, LFU, LFUDA, GDS, GDSF, SIZE, and FIFO. The algorithm is developed uniquely according to the internet traffic patterns encountered. Therefore, a particular cache replacement algorithm cannot be superior to other algorithms. This paper presents a performance comparison simulation of the seven cache replacement algorithms on various internet traffic extracted from the public IRcache dataset. The results of this study indicate that the hit ratio performance is strongly influenced by cache size, cacheable and unique requests. The smaller the unique request that occurs, the greater the hit ratio performance obtained. The LRU algorithm shows an excellent hit ratio performance to perform cache replacement work under normal internet conditions. However, when the access impulse phenomenon occurs, the GDSF algorithm is superior in obtaining hit ratios with limited cache memory capacity. The simulation results show that GDSF reaches a 50.75% hit ratio while LRU is only 49.17% when access anomalies occur.
- Para pengguna internet cenderung melewati dan mencari alternatif website jika memiliki waktu respons yang lambat. Bagi para pengelola jaringan cloud, implementasi caching strategy pada edge network dapat membantu meringankan beban kerja database maupun application server. Strategi caching dilakukan dengan cara menyimpan objek data yang sering diakses pada suatu cache memory. Melalui strategi ini, kecepatan akses data yang sama menjadi lebih cepat. Cache replacement adalah mekanisme utama dari strategi caching. Ada tujuh algoritme cache replacement dengan kinerja baik yang dapat digunakan yaitu Least Recently Used (LRU), Least Frequently Used (LFU), Least Recently Used-Dinamic Aging (LFUDA), Greedy-Dual Size (GDS), Greedy-Dual Size Frequency (GDSF), SIZE, dan First in First out (FIFO). Algoritme tersebut dikembangkan secara unik sesuai dengan pola trafik internet yang dihadapi. Oleh karena itu suatu algortime cache replacement tertentu tidak dapat dikatakan unggul dari algoritme lainnya. Paper ini menyajikan simulasi perbandingan kinerja tujuh algoritme cache replacement tersebut pada various internet traffic yang diekstrak dari public dataset IRcache. Hasil penelitian ini menunjukan bahwa kinerja hit ratio sangat dipengaruhi oleh cache size, cacheable dan unique request. Semakin kecil unique request yang terjadi, semakin besar kinerja hit ratio yang diperoleh. Algoritme LRU menunjukkan kinerja hit ratio yang sangat baik untuk melakukan pekerjaan cache replacement pada kondisi internet yang normal. Namun ketika terjadi fenomena anomali, seperti access impulse, algoritme GDSF lebih unggul dalam perolehan hit ratio pada kapasitas cache memory yang terbatas. Hasil simulasi menunjukkan algoritme GDSF mampu mencapai 50,75% hit ratio sedangkan LRU hanya mampu mencapainya 49,17% saat terjadi anomali akses.