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  • 一种HP2P网络负载平衡的方法
一种HP2P网络负载平衡的方法 授权有效中;
  • 专利(申请)号: CN201410106285.7
  • 专利类型: 发明;
  • 主分类: H电学;
  • 产业领域: 电通信领域
  • 专利来源: 高校;
  • 申请日: 2014-03-21
  • 原始申请人: 西安电子科技大学
  • 当前专利权人: 西安电子科技大学
  • 交易方式: 转让;
  • 其他交易方式:
  • 参考价格(元): ¥50000
  • 联系方式: 远诺龚雪—18329540641

摘要

【 中文摘要 】一种HP2P网络负载平衡的方法, 其包括, HP2P网络群间负载平衡的方法, 通过群分裂以及群在网络地址空间的移动来实现群之间的负载转移, 并通过新节点加入负载较大的群诱导群发生分裂和合并从而使得负载较大的地址空间群数目较多, 负载较小的地址空间群数目较少;HP2P网络群内负载平衡的方法, 通过超级节点对群内负载有效的调度, 使群内负载率较低的节点找到群内负载率较高的节点。

【 英文摘要 】The invention provides a method for balancing loads of HP2P networks. The method includes a method for balancing loads between HP2P network groups and a method for balancing loads inside the HP2P network groups. According to the method for balancing the loads between the HP2P network groups, load transfer between the groups is achieved through group splitting and movement of the groups in network address space, new nodes are added to the groups with large loads to induce the groups to be split and combined, and then the number of the address space groups with the large loads is large, and the number of the address space groups with the small loads is small. According to the method for balancing the loads inside the HP2P network groups, the loads in the groups are effectively scheduled through super nodes, and nodes with the low load rate in the groups are made to find nodes with the high load rate in the groups.

技术摘要(来自于incoPat)

【 用途 】

化学品放射性化学品hp2p组
方法过程其它方法过程信息负载均衡方法

【 技术功效 】

技术功效句使群内负载率较低的节点找到群内负载率较高的节点; 负载较小的地址空间群数目较少
技术功效短语群内负载率高; 群内负载率低; 较小群数目; 负载少
技术功效1级负载率; 数量; 负载
技术功效2级负载率提高; 负载率降低; 数量降低; 负载降低
技术功效3级群内负载率提高; 群内负载率降低; 群数量降低; 负载降低
技术功效TRIZ参数26-物质或事物的数量;10-力;

分类号

【技术分类】

主分类

H04L12/803;

  • H 电学

  • H04

    电通信技术

  • H04L

    数字信息的传输,例如电报通信(电报和电话通信的公用设备入H04M)〔4〕

  • H04L12/00

    数据交换网络(存储器、输入/输出设备或中央处理单元之间的信息或其他信号的互连或传送入G06F13/00)〔5〕[2006.01]

  • *H04L12/70

    分组交换系统〔2013.01〕[2013.01]

  • **H04L12/801

    流量控制或拥塞控制〔2013.01〕[2013.01]

  • ***H04L12/803

    负载均衡,例如多链路上的业务分配〔2013.01〕[2013.01]

IPC分类号
清洁能源产业分类2.1.2; 2.2.3; 3.3.3
数字经济核心产业分类010201; 010609; 030103; 030301; 030302; 030303; 030304; 030305; 030306; 030307; 030403; 030404; 040101; 040102; 040103; 040104; 040501; 040502; 040503; 040703

【行业分类】

国民经济行业分类

制造业信息传输、软件和信息技术服务业居民服务、修理和其他服务业

国民经济行业(主)

制造业信息传输、软件和信息技术服务业居民服务、修理和其他服务业

新兴产业分类

下一代信息网络产业数字创意技术设备制造

新兴产业(主)

下一代信息网络产业

知识密集型分类

信息通信技术制造业信息通信技术服务业新装备制造业

学科分类

工程

专利历程

  • 2014-03-21

    申请日

    CN201410106285.7(当前专利)

    申请号

  • 2014-07-09

    首次公开日

    CN103916327A

    首次公开号

  • 2017-02-08

    授权公告日

    CN103916327B(当前专利)

    授权公告号

  • 2034-03-21

    预估到期日

    计算因素


其他著录项

代理机构北京科亿知识产权代理事务所(普通合伙) 11350
代理人汤东凤
申请语言汉语
审查员段燕辉

1.一种HP2P网络负载平衡的方法,特征在于:其包括,HP2P网络群间负载平衡的方法,通过群分裂以及群在网络地址空间的移动来实现群之间的负载转移,并通过新节点加入负载较大的群诱导群发生分裂和合并,使负载较大的地址空间群数目增多,负载较小的地址空间群数目减少,其中负载定义为该群中节点单位时间所需要处理消息的平均数目;
HP2P网络群内负载平衡的方法,通过超级节点对群内负载有效的调度,使群内负载率较低的节点找到群内负载率较高的节点,进而将负载率较高的节点负载转移至负载率较低的节点来实现群内节点间的负载平衡,其中根据HP2P网络特性,负载定义为群内节点所需要维护的元数据数目,负载率定义为负载与节点能力的比值,且所述元数据为资源的索引;
所述HP2P网络群间负载平衡的方法包括:
步骤(A1)群A的超级节点S随机地向周围k·log2N个群发送群负载请求消息,获取所述k·log2N个群的负载信息,并通过计算这k·log2N个群的负载平均值来估算出当前整个HP2P网络的群平均负载Loadavg,其中k是一个在区间[1,N/log2N]取值的整数,N为网络中群的数目;
步骤(A2)若群A当前负载Load>γ·Loadavg,且群分裂成的两个小群中节点数目均大于HP2P网络群节点数目下限,则将该群分裂成两个群,其中γ是一个大于1的实数,HP2P网络群间负载平衡的方法本次执行结束;否则转至步骤(A3);
步骤(A3)构建HP2P网络中Chord环,群A向其前驱群和后继群发送负载请求消息,从而获取前驱群和后继群的当前负载情况,其中前驱群为HP2P网络Chord环中离群A最近的前一个群,后继群为HP2P网络Chord环中离群A最近的后一个群;
步骤(A4)如果群A当前负载Load>Loadavg则转至步骤(A5),如果Load<Loadavg则转至步骤(A8);否则HP2P网络群间负载平衡的方法执行结束;
步骤(A5)如果群A负载Load≥Loadlight/(1-2·β),则将自身负载降低β,其中β是一个在区间(0,0.5)取值的实数,并转至步骤(A6);否则转至步骤(A8);其中Loadlight为该群的前驱群和后继群中负载较小的群的负载;
步骤(A6)如果Loadlight为群A的前驱群的负载,则群A通知其前驱群沿着Chord环顺时针移动,移动的地址空间长度为(Load-Loadlight)×Length/(2×Load),并将相应的元数据转移到前驱群中,HP2P网络群间负载平衡的方法本次执行结束,其中Length为群A在Chord环中所维护的地址空间长度;否则转至步骤(A7);
步骤(A7)Loadlight为群A的后继群的负载,则群A沿着Chord环逆时针移动,移动的地址空间长度为(Load-Loadlight)×Length/(2×Load),并将相应的元数据转移到后继群中,而后HP2P网络群间负载平衡的方法本次执行结束;
步骤(A8)如果Load≤(1-2·β)·Loadheavy,并转至步骤(A9);其中Loadheavy为该群的前驱群和后继群中负载较重群的负载,β是一个在区间(0,0.5)取值的实数,否则HP2P网络群间负载平衡方法执行结束;
步骤(A9)如果Loadheavy为群A的前驱群的负载,则群A通知其前驱群沿着Chord环逆时针移动,移动的地址空间长度为(Loadheavy-Load)×Lengthpredecessor/(2×Loadheavy),并从前驱群获取相应的元数据,其中Lengthpredecessor为前驱群在Chord环中所维护的地址空间长度,而后HP2P网络群间负载平衡方法本次执行结束;否则转至步骤(A10);
步骤(A10)Loadheavy为群A的后继群的负载,则群A沿着Chord环顺时针移动,移动的地址空间长度为(Loadheavy-Load)×Lengthsuccessor/(2×Loadheavy),并从后继群获取相应的元数据,其中Lengthsuccessor为后继群在Chord环中所维护的地址空间长度,此时HP2P网络群间负载平衡方法执行结束;
为了进一步达到HP2P网络群间负载的均衡性,在节点加入网络过程中,节点从k·log2N个群中选择一个负载最大群进行加入,其中k与步骤(A1)中所涉及的参数k为同一参数,N为HP2P网络中群的数目;
所述HP2P网络群内负载平衡的方法包括普通节点群内负载平衡方法与超级节点群内负载平衡方法;
所述普通节点群内负载平衡方法包括:
步骤(B1)普通节点从超级节点处获取该群当前的平均负载率
步骤(B2)如果节点的负载率则认为节点负载率较高,此时该节点将向群
中超级节点通报自身的负载率以及所需要向群内其它节点转移的元数据数目为
然后普通节点群内负载平衡方法本次执行结束,其中capacity为该
节点的能力,α为区间(1,2)之间的一个实数;否则转至步骤(B3);
步骤(B3)如果节点的负载率则认为该节点负载率较低;此时,该节
点向群中超级节点通报自身的负载率以及可以从群内其它节点接收的最大元数据数目
其中capacity为该节点的能力,普通节点群内负载平衡方法本次执
行结束。

2.如权利要求1所述的一种HP2P网络负载平衡的方法,特征在于
所述群内超级节点平衡方法包括:超级节点需要建立哈希列表与有序链表,所述哈希表的键为节点的ID,值有两个项分别为消息的时间戳和节点ID所对应链表节点的地址,所述有序链表包括分别为负载率、需移动元数据量、消息时间戳、节点ID、指向链表下一个节点的指针五个数据项;当超级节点S接收到群内负载率较高的节点A的请求转移元数据的消息时:
步骤(C1)如果节点A负载率较高的消息已经存在于哈希表中且时间戳没有过期,则更新哈希表中的相应的时间戳以及有序链表中节点A的负载率、需要移动数据量,并在有序链表中根据节点A当前的负载率按照负载率从高到低的顺序将该链节点移动到有序链表的合适位置,超级节点群内负载平衡方法本次执行结束;否则转至步骤(C2);
步骤(C2)如果节点A负载率较高的消息已经存在于哈希表中但是时间戳已经过期,则首先在哈希表中删除这条记录,并在哈希表以及有序链表的相应位置创建一条新记录,超级节点群内负载平衡方法本次执行结束;否则转至步骤(C3);
步骤(C3)由于在哈希表中不存在节点A所对应的记录,所以在哈希表以及有序链表的相应位置创建这一条记录,超级节点群内负载平衡方法本次执行结束;当超级节点S接收到群内负载率较低的节点B的请求转移元数据的消息时:
步骤(D1)超级节点S获取节点B所能接收的元数据数目N;
步骤(D2)若有序链表不为空,则超级节点S从有序链表中取出第一个节点C,获取节点C的节点负载率rateC和所需要转移的元数据数目M,转至步骤(D3);否则超级节点群内负载平衡方法执行结束;
步骤(D3)如果M>N,则超级节点通知节点C将N个元数据转移给节点B,并更新节点C的负载率为M的值修改为M=M-N,如果则根据节点C的最新负载率更新其在有序链表中的位置,否则将节点C在哈希表和有序链表中删除,超级节点群内负载平衡方法本次执行结束;否则转至步骤(D4);
步骤(D4)超级节点通知节点C将M个元数据转移给节点B,并将节点C从哈希表和有序链表中删除,将N更新为N=N-M,并转至步骤(D2)。

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