综述
基于块的缓存对比基于文件的缓存有一些优点：同一文件的不同块可以从不同源获取；替换块而不是整个文件可能提高存储空间的利用率。本文针对内容的高效缓存与转发，提出了WAVE策略。当某个内容的请求数增加时（即该内容变得流行），WAVE指数式增加缓存该内容的块的数量。与其他按需缓存的方案相比，WAVE提高了缓存命中率，降低了缓存替换频率。
基本信息
Author: Kideok Cho, Munyoung Lee, Kunwoo Park, Ted Taekyoung Kwon, Yanghee Choi, Sangheon Pack
Year: 2012
Journal: 2012 Ieee Conference on Computer Communications Workshops
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WAVE特征总结
- 基于流行度（Popularity-based）：WAVE依据内容的流行度决定缓存块的数量。当访问量增加时，WAVE指数式增加缓存块的数量并更广泛地传播它们。
- 简单（Simple）：不需要先验信息，缓存决策只依赖每个文件的两个计数器；可用于所有路由器架构，因为只需要知道请求从哪里来。
- 分布式（Decentralized）：每个路由器独立做出缓存决定。
- 可逐步部署（Incrementally deployable）
假设说明
上游路由器可向下游路由器建议是否缓存内容，通过在块中添加一个缓存建议标志位（位于数据包的头部）。如果下游路由器缓存空间已满或者有其独立的缓存策略，它将忽略缓存建议并将块继续转发至下游路由器。
缓存过程⭐️
以下序号分别与上图中序号一一对应：
- H1向源服务器请求1个文件（包括7个块）；
- 源服务器向H1返回7个块，由于是对文件的第一次请求，所以源服务器标记1号块为需缓存块（缓存建议标志位设置为2）。路由器A仅缓存1号块，同时缓存标志位重新设置为0（为避免下游路由器B，C缓存1号块）；
- 剩余块(2-7号块)也将转发至H1，且不在中间路由器中缓存；
- H2向源服务器请求相同的文件（包括7个块），注意到1号块将由路由器A响应，2-7号块由源服务器响应；
- 路由器A中已缓存1号块，所以1号块直接由路由器A转发，并将其缓存建议标志位设置为1，1号块到达路由器B时，B缓存1号块，并将其缓存建议标志位重新设置为0；
- 源服务器将接下来两个块（2，3号块）的缓存建议位设置为1，在路由器A中缓存，然后路由器A将2，3号块的缓存建议位重新设置为0；
- 其余块（4-7号块）将转发至H2，且不在中间路由器中缓存；
- H3向源服务器请求相同的文件，将由路由器A，B和源服务器分别响应，并重复上述过程；
- 1号块在路由器C中；
- 2，3号块在路由器B中；
- 4，5，6，7号块在路由器A中。
块缓存算法
WAVE依据文件流行度动态调整缓存块的数量，同时为了减少缓存更新的产生的负载，WAVE采取了保守的方法来选择要被缓存的块。
缓存什么（如何分发块）
参数说明
缓存块的数目由块标记窗口(chunk marking window CMW）决定，其随着文件请求数的增加而指数型增加。
CMW的大小由以下两个参数决定：
- 基准$x$，决定块缓存速度；
- 当前状态$n$，也叫做CMW状态。
因此，对于给定$x,n$，当前CMW的范围从$\sum_{j=0}^{n-1}x^j+1$到$\sum_{j=0}^{n}x^j$，如果所有的缓存块发生转移，则$n$加1。对于不流行的内容，其$n$很小，从而避免分发；对于流行的内容，由于CMW呈指数型增长，WAVE可以分发得很快。
对于以上操作，路由器对每个接口的每个文件维护两个计数器：CMW状态$n$和最近一个缓存建议标志位被设置的块的序号$cached$。
算法过程
当路由器通过一个接口收到$i$号块的访问请求时，路由器首先检查序号$i$是否在CMW范围内：如果在，则$i$号块的缓存建议标志位被设置为1，同时该路由器更新变量$cached$为$i$。然后$i$号块被转发至下游路由器，当所有缓存块被转发后，该路由器的CMW状态$n$将加1； 如果不在（意味着该块在该路由器中被替换掉了），则$i$号块的缓存建议标志位被设置为1，同时该路由器更新变量$cached$为$i$，$n$为$\left\lfloor\log_x{i}\right\rfloor$。
具体实例
替换什么
WAVE使用LRU替换策略，由于对每个块维护访问量的信息代价太大，所以仅维护文件层面上的访问量信息，根据LRU找到要替换的文件，进而找到其中要替换的块。当某文件的最后一个块被替换掉后，该文件的历史访问信息也将被删除。
在哪缓存
一般分为沿路径缓存或者邻居缓存。
WAVE在请求到来的方向上分发块，且一次向前进一步，以最大程度的利用缓存空间。