随着信息技术和移动设备的发展,特别是4G的普及以及5G的商用,视频等网络资源呈现爆发式增长。大规模的网络流量存在于网络中尤其在高峰期会造成网络回程拥挤,使得用户的请求延迟增大,降低量用户的上网体验。如何解决网络拥挤的问题是当下网络结构优化的重点。为了缓解网络拥塞和降低请求延迟,D2D缓存技术成为了一个现代通信网络重要的组成部分。人们总是在网上浏览他们感兴趣的内容。D2D缓存技术可以缓存人们比较感兴趣的内容,使得人们在请求内容时可以直接通过D2D通信得到而不需要向基站请求。由于不同的人有不同的兴趣点,并且人们的兴趣点会随着时间和社会热点的出现发生变化,缓存设备的选取以及如何有效决定缓存内容成为了亟待解决的问题。现阶段的研究主要根据用户的设备能力和历史通信记录来决定缓存设备的选择。实际上缓存节点周围用户的请求分布是在不断变化的而且历史记录的数据量不是足够的,这使得缓存节点的选择和缓存的内容并不是固定不变的。本文提出了一种基于虚拟时延的最优缓存节点选择算法,该算法以多臂赌博机模型为基础,根据用户的兴趣差异获得最优的缓存决策。每个候选用户均有机会成为一个缓存节点,该算法选择系统延迟最小的候选用户作为缓存节点。但是实际情况下,在一定的区域内,会同时存在多个缓存节点。在缓存节点空间有限的条件下,如何提高一定区域内请求者的请求缓存命中率是一个重要问题。现阶段的研究主要集中在多缓存节点之间进行协作的方式。由于每个缓存节点的缓存能力和周边用户的请求分布不同,导致每个缓存节点的服务能力有所差异,所以有必要对各个缓存节点的服务能力进行有效区分,进而充分利用各个缓存节点的服务能力,使得整体收益达到最大。因此本文提出了一种主从节点协作缓存算法。该算法以缓存节点选择算法为基础,充分利用服务能力较强的缓存节点之间的协作,调整各个缓存节点的缓存决策,使得整体请求延迟达最小。另外,考虑到实际情况下用户多具有移动性,本文在移动场景下测试了提出的基于虚拟时延的最优缓存节点选择算法来证明所提算法的实际适用性。最后仿真实验结果验证了本文提出的最优缓存节点选择算法和主从节点协作缓存算法的有效性。