IC-P2P网络的负载均衡
  • 【摘要】

    IS-P2P(Index-based Structured P2P Network)是在分析无结构与有结构P2P网络结构的基础上,提出的一种基于索引的结构化P2P网络模型.IS-P2P网络采用两层混合结构,上层由比较稳定的索引结点组成有结构索引网络,使用文档路由搜索机制,提供服务的发布和查找功能;下层由普通结点组成分布式网络.该策略中,下层普通结点通过其邻居超级结点的路由进入索引层,但普通结点的邻... 展开>>IS-P2P(Index-based Structured P2P Network)是在分析无结构与有结构P2P网络结构的基础上,提出的一种基于索引的结构化P2P网络模型.IS-P2P网络采用两层混合结构,上层由比较稳定的索引结点组成有结构索引网络,使用文档路由搜索机制,提供服务的发布和查找功能;下层由普通结点组成分布式网络.该策略中,下层普通结点通过其邻居超级结点的路由进入索引层,但普通结点的邻居超级结点不止一个,如何选择进入索引层的路由,IS-P2P模型未涉及到. 本文引入成簇的思想,普通结点依照成簇算法确定其唯一的邻居超级结点,根据结点的负载能力,每个索引结点与一定数量的普通结点组簇,索引结点基于负载均衡改进的Chord路由协议成环.但索引结点不维护簇内结点的服务索引,所有的服务索引基于分布式散列表的方式发布到Chord环上.服务查询的路由分簇内路由和簇间路由(Chord环上路由),实现了层次化路由查询.在这种网络环境下的IC-P2P(Index-based Cluster P2P Network)网络,索引结点为普通结点提供服务发布、服务发现以及服务目录维护等基本功能,负载均衡就成为了上层索引网络面临的一个关键问题. 以Chord为原型,本文设计了基于负载均衡的IC-P2P网络索引层路由算法.文中将结点的负载分为路由负载和服务负载两类.在路由层,针对Chord协议中Finger table带来的路由热点问题,提出路由阈值退避算法,通过Finger table的前一跳分担热点负载,消除热点问题;在服务层,针对Chord环上的资源发布不均匀的问题,引入静态副本策略.在服务发布阶段,为每个服务分配几个静态副本,通过增加服务的个数,降低服务查询代价,进而改善Chord环上结点的负载均衡程度.同时,对于网络中的服务热点问题,引入动态副本策略,检测服务的动态访问频率,当其访问次数达到结点上该服务的访问阈值,就生成该服务的动态副本,发布到Chord环上的轻载结点. 基于Chord路由协议,本文编写了基于IC-P2P网络仿真环境的Chord-sim仿真软件,并在该仿真环境下对上述负载均衡策略进行了实验仿真.实验数据表明,路由阈值退避算法对Chord环上路由热点的消除效果明显,但同时带来了路由代价的提升,因此,路由阈值退避算法用于热点消除的策略较好,不适合作为Chord环上结点负载均衡的策略.实验还表明静态副本策略通过增加Chord环上服务的个数,降低了服务查询的代价,进而做出了一定的结点负载均衡的贡献;对于网络中的热点事件,动态副本策略很好的缓解热点事件带来的网络拥塞. 收起<<

  • 【作者】

    高超 

  • 【学科专业】

    信号与信息处理

  • 【授予学位】

    硕士

  • 【授予单位】

    武汉大学

  • 【导师姓名】

    郭成城

  • 【学位年度】

    2009

  • 【语种】

    chi

  • 【关键词】

    IC-P2P%负载均衡%副本策略%路由阈值