基于累积点播概率的负载均衡算法研究

为了提高集群系统的资源利用率,降低对用户请求的拒绝率,需要对集群系统中的各个服务器节点进行负载均衡.文章在对一些主流的负载均衡算法进行了详细分析,对比了它们的优缺点,并在此基础上提出了基于累积点播概率的负载均衡算法.该算法包含三个部分:最优副本生成、贪婪的副本放置和动态贪婪副本调整.仿真实验验证了所提算法的有效性.     

浅析电信营运商信息化建设之负载均衡技术优化加速HTTP应用

负载均衡技术通过设置虚拟服务器IP（VIP）,将后端多台真实服务器的应用资源虚拟成一台高性能的应用服务器,使用负载均衡算法,将大量来自客户端的应用请求分配到后端的服务器进行处理。通过负载均衡设备提供的HTTP优化和加速功能,能够大大提升电信运营商后端服务器系统的处理能力,降低服务器端负载情况,节约服务器资源和广域网链路带宽,从而大大减少电信运营商的用户在请求访问服务时所等待响应的时间。     

一种基于移动代理的P2P系统主动负载均衡算法

负载均衡是P2P系统的研究热点,针对现有负载均衡算法的不足,提出了一种基于移动代理的主动负载均衡算法.该算法使用移动代理收集负载信息、生成负载迁移决策,降低了系统的通信开销,而且避免了单点失效问题和"颠簸"现象.通过引入对用户请求的评估和迁移,预见性的处理负载问题,提高了系统的服务质量.     

基于改进布谷鸟算法的自适应负载均衡算法

针对负载均衡算法在高负载请求下服务器集群效率不高,负载不均衡及低负载请求下影响服务器效率的问题,文中基于Nginx负载均衡服务器,提出一种基于改进布谷鸟算法的自适应负载均衡算法。该算法通过熵权法确定CPU、内存、磁盘IO性能和网络带宽等各项负载指标的权系数,衡量各项负载指标对负载评价影响的重要程度,并基于Nginx加权轮询算法和服务器实时负载情况,设计了高并发负载情况下的动态负载均衡算法。引入转化阈值计算,通过引入基于种群熵的改进布谷鸟算法计算Nginx静态加权轮询算法,转变为动态负载均衡算法的转化阈值。通过实验测试,相较于WRR算法、least-con算法和动态权重算法,该算法在响应时间和实际并发数等方面具有表现更好,在数值上相比于动态权重算法有18%左右的提升,验证了本文算法具有更好的负载均衡效果。     

基于非精确状态信息的QoS组播路由算法

提出了一种在非精确网络状态信息下满足时延和带宽约束的最小代价组播路由算法。基于非精确网络下门限更新策略，提出一种将安全性和组播树代价相结合的路径选择函数。模拟多组播业务的仿真结果表明．该算法所得组播树的代价最优，而且请求接受率较高，反映了该算法同时具有较好的QoS能力和负载均衡能力。     

基于粒子群优化的负载均衡的虚拟网络映射

虚拟网络映射忽略通信路径上中间节点的资源消耗,以底层物理网络资源消耗最小或路径最短为目标,导致最优路径上中间节点资源不足而出现瓶颈,影响整个底层网络的性能及后续虚拟网络请求成功率。该文针对这一问题考虑物理路径上中间节点资源消耗,以节点负载和链路负载同时达到均衡为目标,将路径跳数限制作为约束,建立虚拟网络映射的数学模型,并采用多目标负载均衡粒子群优化算法求解,记作 LB-PSO。实验证明该算法有效地消除了资源瓶颈,为后续虚拟网络请求提供一个更为均衡的底层物理网络,从而提高了虚拟网络构建成功率、网络资源利用率以及基础设施提供商的收益。     

光网络中实现流量工程的负载均衡动态路由算法

提出了一种在光网络中实现流量工程的负载均衡动态路由算法(LBDRO).该算法通过新定义的链路关键度函数和链路当前可用带宽确定链路动态成本,并依据该动态成本运用最短路径优先算法为到达的LSP请求建立动态成本优化路径.该算法的计算复杂度低,仿真实验表明,与MHA、WSP、MIRA算法相比,在光传输网络中,该算法在降低LSP建立请求服务拒绝率、均衡网络负载以及链路失效后重路由等方面有很好的性能.     

基于软件定义网络的服务器集群负载均衡技术研究

在当前的网络体系结构下,采用硬件系统实现服务器集群负载均衡存在着获取负载节点状态困难、流量导向方式复杂等制约因素,不利于提升服务器集群的伸缩性和服务性能。针对此问题,该文提出一种基于软件定义网络(SDN)的负载均衡机制(SDNLB)。该机制借助SDN具有的集中式控制和流量灵活调度优势,利用SNMP协议和OpenFlow协议对服务器的运行状态和全局网络负载信息进行实时监测,并通过权值计算的方式选择出权重最高的服务器作为流处理的目标服务器,在此基础上,采用最优转发路径算法进行流量调度,从而达到提高服务器集群的利用率与处理性能的目的。搭建了实验平台对SDNLB的性能进行仿真测试,实验结果表明:在相同的网络负载条件下,SDNLB与其他负载均衡算法相比,能够有效地降低服务器集群的负载,并能够显著提高网络吞吐量和带宽利用率,缩短流的完成时间和平均时延。     

一种基于分布式服务器集群的可扩展负载均衡策略技术

提出了一种基于软件定义网络的分布式数据库负载均衡算法,将数据、控制、应用分离的同时计算服务器集群中单个服务器的实际负载.通过查询流量采样记录来决策最少连接的服务器路径,减少了访问请求的响应时间,提高了系统吞吐量和容错能力,实现了充分利用服务器资源的目的.内网中的分布式数据库实验对通用负载均衡技术和基于软件定义网络的负载均衡技术进行了比较,在不同服务器集群的负载状态下,后者的平均响应时间小于前者,并得到了更好的负载均衡效果.     

一种面向多类型服务的动态负载均衡算法

针对航空物流ILink数据平台交易复杂性高、服务种类多、业务规模大等特点,提出一种面向多类型服务的动态负载均衡算法。通过分析四种基本服务类型以及实时采集四种服务类型的资源消耗,根据用户服务请求类型的不同动态调整各服务器的负载,引入了过载服务器节点缓冲机制缓冲负载过重节点,有效解决了航空物流ILink数据平台可能出现的用户等待时间过长、局部负载过重、甚至个别服务器节点崩溃的问题,达到了集群的负载均衡。仿真实验结果表明,提出的算法在系统吞吐量、系统响应时间、负载率等关键指标上优于经典的比率算法和遗传算法。     

一种生存性军事虚拟网络映射新方法

针对生存性的军事虚拟网络映射问题,提出了生存性的军事虚拟网络映射需要遵循的原则。构建了虚拟网络映射模型,并采用蝙蝠算法进行求解。针对故障情况,提出了区分服务的故障恢复策略,对于高优先级虚网请求提前构建保护路径,对于低优先级虚网请求则提出基于链路可靠性的故障迁移算法,为了减少带宽消耗适当考虑了节点迁移策略。最后通过仿真验证了算法在虚拟网络运行成功率、故障修复率和链路利用率方面相比其他算法具有更好的性能。     

弹性光网络双重故障下的自适应保护级别算法

为了降低弹性光网络中双链路故障保护下的业务及带宽阻塞率、均衡带宽资源分配,提出了一种双重故障下的自适应保护级别算法。该算法综合考虑传输距离、调制格式等因素,根据链路频谱资源使用状态动态地更新链路惩罚系数,选取最佳路径进行传输,同时根据请求类型及网络空闲资源状态自适应地选择保护方法,为业务提供最大限度的保护。仿真结果表明,在双链路故障下,算法在阻塞率方面取得了较好的性能,同时均衡了网络中各链路上的资源使用。     

RMFS：一种支持用户交互的流媒体调度方案

基于组播的流调度算法能够有效降低服务器和网络带宽消耗.但研究表明,在用户进行VCR交互操作情况下,这些算法的性能将急剧恶化.该文提出一种有效支持用户交互的视频点播系统流调度方案:常规组播固定调度RMFS.RMFS采用基于请求类的接纳控制策略,并通过流合并机制来合并单播流.分析了RMFS方案的最佳组播间隔、最佳请求阈值和最小服务器容量需求.仿真结果验证了分析模型的正确性和RMFS方案的可行性.     

DiffServ‐based bandwidth‐constrained anycast routing in a mobile IPv6 network

This paper proposes a differentiated service (DiffServ)‐based bandwidth‐constrained network layer anycast routing for a mobile IPv6 network. The proposed algorithm comprises three steps: (1) When moving into a new foreign network, the mobile node (MN) chooses a feasible path to easily locate the nearest server that can serve it. To perform path selection, a multi‐level list structure (MLLS) is defined and used to store the available bandwidth and hop count of a path. (2) An ingress extended edge router (E‐ER) uses the multi‐level list algorithm (MLLA) to examine the MLLS for selecting the feasible path with the smallest number of hops that satisfies the MN bandwidth request. (3) The E‐ER uses a condition of path change (CPC) variable to determine whether it should optimize the route between itself and the server. Simulation results indicate that the proposed algorithm offers better performance than the existing related approaches in terms of the average running time, request blocking rate, and reducing the control overhead of the simulated network. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

WIRELESS BROADBAND ACCESS: WIMAX AND BEYOND - Investigation of Bandwidth Request Mechanisms under Point-to-Multipoint Mode of WiMAX Networks

The WiMAX standard specifies a metropolitan area broadband wireless access air interface. In order to support QoS for multimedia applications, various bandwidth request and scheduling mechanisms are suggested in WiMAX, in which a subscriber station can send request messages to a base station, and the base station can grant or reject the request according to the available radio resources. This article first compares two fundamental bandwidth request mechanisms specified in the standard, random access vs. polling under the point-to-multipoint mode, a mandatory transmission mode. Our results demonstrate that random access outperforms polling when the request rate is low. However, its performance degrades significantly when the channel is congested. Adaptive switching between random access and polling according to load can improve system performance. We also investigate the impact of channel noise on the random access request mechanism     

基于深度确定性策略梯度的虚拟网络功能迁移优化算法

针对NFV/SDN架构下,服务功能链(SFC)的资源需求动态变化引起的虚拟网络功能(VNF)迁移优化问题,该文提出一种基于深度强化学习的VNF迁移优化算法。首先,在底层CPU、带宽资源和SFC端到端时延约束下,建立基于马尔可夫决策过程(MDP)的随机优化模型,该模型通过迁移VNF来联合优化网络能耗和SFC端到端时延。其次,由于状态空间和动作空间是连续值集合,提出一种基于深度确定性策略梯度(DDPG)的VNF智能迁移算法,从而得到近似最优的VNF迁移策略。仿真结果表明,该算法可以实现网络能耗和SFC端到端时延的折中,并提高物理网络的资源利用率。     

Admission control on multipath routing in 802.11-based wireless mesh networks

Admission control (AC) is a mechanism for meeting bandwidth requirements of data transmissions. Early research on admission control for wireless mesh networks (WMNs) was centered around single-path routing. Compared to single-path routing, parallel multipath routing may offer more reliable network services and better load balancing. Applying admission control to multipath routing could further improve service quality, but it also faces a number of challenges. For example, transmission on one path may affect transmission on a neighboring path. Addressing these challenges, this paper presents an AC algorithm on parallel multipath routing for WMNs. In particular, we formulate an optimization problem for achieving the best service based on available bandwidth and bandwidth consumption of to-be-admitted data sessions. While solving this problem is a complex task, we devise an optimal algorithm for selecting two node-disjoint paths with rate allocation, and propose a distributed multipath routing and admission control protocol to achieve a near-optimal solution. Simulations show that MRAC is efficient and effective in meeting bandwidth requirements.     

Bandwidth‐guaranteed QoS routing of multiple parallel paths in CDMA/TDMA ad hoc wireless networks

This paper investigates the issues of QoS routing in CDMA/TDMA ad hoc networks. Since the available bandwidth is very limited in ad hoc networks, a QoS request between two nodes will be blocked if there does not exist a path that can meet the QoS requirements, even though there is enough free bandwidth in the whole system. In this paper, we propose a new scheme of using multiple paths between two nodes as the route for a QoS call. The aggregate bandwidth of the multiple paths can meet the bandwidth requirement of the call and the delays of these paths are within the required bound of the call. We also propose three strategies by which to choose a set of paths as the route, namely, shortest path first (SPF), largest bandwidth first (LBF), and largest hop‐bandwidth first (LHBF). Extensive simulations have been conducted to evaluate the performance of the three strategies in comparison with a traditional single path routing algorithm. The simulation results show that the proposed multiple paths routing scheme significantly reduces the system blocking rates in various network environments, especially when the network load is heavy. Copyright © 2005 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于网格和遗传算法的移动代理路由算法研究

针对一类基于移动代理的无线传感器网络内移动代理的迁移路由问题,提出了一种基于网格和遗传算法的移动代理迁移路由算法.该方法通过改进的自适应遗传算法获取迁移的基路径信息,再结合网络网格化和路由修复策略来实现路由节点失效时的路由修复,从而有效降低能耗和实现成功迁移.