А.А. Прокуровский1, Н.В. Тутова2, И.А. Андреев3

1–3 МТУСИ (Москва, Россия)
1 a.a.prokurovskiy@mtuci.ru, 2 e-natasha@mail.ru, 3 i.a.andreev@mtuci.ru

Постановка проблемы. Сети доставки контента уменьшают время доступа пользователей к информационным ресурсам. Платформы дистанционного обучения, имеющие множество пользователей в различных городах и странах, это те области, где актуально применение сетей доставки контента в связи с активным использованием видеоуроков и звуковых файлов. Принцип работы сетей доставки контента заключается в кэшировании информационных ресурсов на узлах, находящихся ближе к конечному пользователю, что позволяет ускорить загрузку контента. Совершенствование и разработка методов кэширования, значительно увеличивающих скорость доступа пользователей к контенту, является актуальной задачей.

Цель. Разработать метод кэширования в сети доставки контента для дистанционного обучения, позволяющий ускорить среднюю загрузку контента по сравнению с традиционным методом, когда кэширование происходит при запросе контента со стороны конечного пользователя.

Результаты. Разработан метод кэширования контента, позволяющий проактивно кэшировать контент с учетом его потенциальной востребованности конечными пользователями. Отмечено, что для образовательного контента востребованность можно определить исходя из прохождения пользователями уроков. Установлено, что по сравнению с простым алгоритмом кэширования, используемом на практике, предложенный метод на основе модели нечеткой логики позволяет ускорить загрузку контента в среднем на 10–30% для различных пограничных узлов сети доставки контента для оценки эффективности предложенного метода разработан стенд. В качестве промежуточного программного обеспечения использован отечественный продукт 1С:Шина.

Практическая значимость. Результаты исследования показали превосходство в среднем времени загрузки контента при кэшировании предложенным методом на 10-30% по сравнению с традиционным.

Прокуровский А.А., Тутова Н.В., Андреев И.А. Метод кэширования информационных ресурсов в сетях доставки контента для дистанционного обучения на основе нечеткой логики // Динамика сложных систем. 2025. Т. 19. № 4. С. 75−85. DOI: 10.18127/j19997493-202504-08

1. Adzhemov A.S., Kudryashova A.Y., Poborchaya N.E. Implementation of the Format of Video Lectures for Disciplines of the Department of General Communication Theory // 2023 Systems of Signals Generating and Processing in the Field of on Board Communications. IEEE. 2023. С. 1–5.
2. Kudryashova A.Y., Adzhemov A.S., Toutova N.V. Implementation of Electronic Educational and Methodological Complexes for Students of IT Areas // 2023 Systems of Signals Generating and Processing in the Field of on Board Communications. IEEE. 2023. С. 1–5.
3. Zolfaghari B. et al. Content delivery networks: State of the art, trends, and future roadmap // ACM Computing Surveys (CSUR). 2020. V. 53. № 2. Р. 1–34.
4. Khan K. Blockchain-Based Content Delivery Networks for Adaptive Video Streaming Optimization // International Journal of Multidisciplinary Research and Publications. 2024. V. 6. № 7. Р. 141–148.
5. Прокуровский А.А., Андреев И.А., Буланов Г.А. Архитектура сети доставки контента на основе технологии блокчейна // Технологии информационного общества. 2022. С. 245–247.
6. Ali W., Fang C., Khan A. A survey on the state-of-the-art CDN architectures and future directions // Journal of Network and Computer Applications. 2025. С. 104–106.
7. Tyagi A. Optimizing digital experiences with content delivery networks: Architectures, performance strategies, and future trends // arXiv preprint arXiv:2501.06428. 2025.
8. Диго С.М., Нуралиев Б.Г. Взаимодействие экосистемы 1С с системой образования в эпоху цифровой экономики // Новые информационные технологии в образовании. 2022. С. 7–24.
9.  Прокуровский А.А., Андреев И.А., Тутова Н.В. Повышение эффективности распределения ресурсов в сетях доставки образовательного контента с использованием интеграционной шины «1С: Шина» // Информатика и образование. 2024. Т. 39. № 4. С. 90–95.
10. Ghaznavi M. et al. Content delivery network security: A survey // IEEE Communications Surveys & Tutorials. 2021. V. 23. № 4. С. 2166–2190.
11. Kernan N. et al. Public DNS Resolvers Meet Content Delivery Networks: A Performance Assessment of the Interplay // arXiv preprint arXiv:2502.05763. 2025.
12. Podlipnig S., Böszörmenyi L. A survey of web cache replacement strategies // ACM Computing Surveys (CSUR). 2003. V. 35. № 4. Р. 374–398.
13. Carlsson N. et al. Caching and optimized request routing in cloud-based content delivery systems // Performance Evaluation. 2014. V. 79. Р. 38–55.
14. Podlipnig S., Böszörmenyi L. A survey of web cache replacement strategies // ACM Computing Surveys (CSUR). 2003. V. 35. № 4. Р. 374–398.
15. Nygren E., Sitaraman R.K., Sun J. The akamai network: a platform for high-performance internet applications // ACM SIGOPS Operating Systems Review. 2010. V. 44. № 3. Р. 2–19.
16. Apache, Traffic server components. https://docs.trafficserver.apache.org/en/7.1.x/admin-guide/introduction.en.html#traffic-server-components, 2020.
17. NGINX, Cache placement strategies for nginx and nginx plus. https://blog.nginx.org/blog/cache-placement-strategies-nginx-plus, 2016.
18. Guan X., Choi B.Y. Push or pull? toward optimal content delivery using cloud storage // Journal of Network and Computer Applications. 2014. V. 40. Р. 234–243.
19. Dahlin M.D. et al. Cooperative caching: Using remote client memory to improve file system performance / Proceedings of the 1st USENIX conference on Operating Systems Design and Implementation. 1994. С. 19-es.
20.  World Wide Web Consortium et al. Esi language specification 1.0. Technical report. http://www. w3. org/TR/esi-lang, 2001.
21. Yi B., Wang X., Huang M. Content delivery enhancement in vehicular social network with better routing and caching mechanism // Journal of Network and Computer Applications. 2021. V. 177. Р. 102952.
22. Yuan D. et al. Understanding Operational CDN Live Streaming: A Measurement Study on Performance, Costs and Enhancements // IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology. 2025.
23.  Lee S., Manjunath D., Joo C. On the economics effects of CDN-mediated delivery on content providers // IEEE Transactions on Network and Service Management. 2022. V. 19. № 4. Р. 4449–4460.