一种结构化P2P网络动态负载均衡算法的研究

负载均衡是P2P网络的研究热点之一,当前负载均衡技术存在负载均衡程度低、假设条件过多等问题.提出一了种增强型负载均衡算法ELB_P2P,它根据节点的承栽能力为其分配相应大小的可动态调整的ID地址空间以及合理的载荷,在负载转移时自动选择延迟小带宽高的轻栽节点,并引入负载转移流量控制机制.实验表明,相对于Chord等传统P2P协议,ELB_P2P算法有更快的负载均衡速度、更小的负载均衡开销,系统稳定性好,在网络重栽情况下也能取得较低的负载不平衡度,并且对节点属性没有苛刻的限制和假定.     

结构化P2P网络的负载均衡技术研究

在结构化对等网络中,负载失衡现象的产生将会造成单点失效、网络拥塞、请求延迟甚至是系统瘫痪等系统应用性能问题。本文针对传统复制算法中存在的无有效的预防热点策略、忽视节点性能差异性和副本维护机制等问题,提出基于节点性能分类和数据,节点分析的自适应负载均衡算法。通过实验模拟证明本文算法能够有效地实现结构化对等网络的负载均衡,降低数据请求报文的丢失率,从而有效地提高系统节点的利用率。     

一种结构化P2P负载均衡策略的研究

热点对象是影响P2P系统负栽均衡的一个重要方面.含有热点对象的节步不但本身成为高请求负载的节点,同时使路由路径上的节点成为高路由负栽节点.本文利用Pastry系统路由表选择性,提出了一种动态路由表的思想,减轻高负载节点路由路径上的路由负载.经实验证明,该算法有效地解决了结构化P2P系统中因热点对象引发的路由负载均衡问题.     

异构结构化P2P网络负载均衡方案

结构化P2P网络由于采用DHT算法导致节点存储资源的不均衡,当前解决方案都是假定节点容量及负载是均匀分布在系统中,而忽略了实际网络存在的节点异构性的影响.本文提出的考虑节点异构性的结构化P2P网络负载均衡方案提出了负载均衡的衡量标准--负载平滑度,采用基于相同资源描述符的资源整体转移方案,以节点的邻居节点为平衡范围,描述了系统在节点加入、离开,资源加入以及节点过载情况下的算法,使得整个系统逐步达到负载均衡.该方案充分考虑了实际网络中存在的异构问题.仿真实验表明,该方案有效地解决了并构P2P网络下的负载均衡问题.     

基于资源热度的Hot-Chord结构化网络搜索算法

Chord算法是结构化P2P网络的经典算法。Chord具有很多优秀特性,但仍存在一定局限：节点异构性、负载均衡、热点资源问题与底层物理拓扑。从路由效率、负载均衡、拓扑匹配几个角度改进Chord,并在此基础上提出基于资源性能和热度的Hot-Chord。充分考虑节点异构性和底层物理拓扑结构,引入局部负载均衡,建立热环,提高热点资源搜索效率,从而提高性能。     

结构化P2P系统中基于网络定位的负载均衡算法*

结构化P2P系统中,各对等节点处理能力的差异以及关键字通常与一定的语义相关,导致系统中节点的负载不均衡。算法针对基于DHT的大规模计算网络中,计算任务在节点间分布不均衡的问题,提出了一种高效的基于网络定位的负载均衡算法：当某个节点的负载较小时,它将以自己为中心,与物理位置相近的节点构成一个星型结构区域,然后在这个物理位置相近的区域进行负载转移。该算法具有扩展性好、效率高、维护简单的特点。仿真实验表明本算法可以达到理想的负载均衡效果,并使负载转移开销减少了40%以上。     

一种层次结构化P2P网络中的负载均衡方法

相对于扁平结构化P2P网络,层次结构化P2P网络可利用稳定、高性能的超级节点提高P2P网络在动态环境下的性能.然而,超级节点的负载不均是层次结构化P2P网络面临的基本问题之一.对此,作者提出一种超级节点的负载均衡方法,通过分离超级节点负责的关键字空间和负责的叶子节点空间来为均衡负载提供条件,通过采用"力矩平衡原理"来实现兼顾均衡超级节点负责的叶子节点空间和查询请求负载.实验结果表明:在节点承载容量服从Zipf分布和查找请求服从正态分布或Pareto分布的环境下,负载均衡方法可使超级节点的负载达到较好的均衡,实现了用较少的超级节点承担较大的负载总量.     

基于结构化P2P网络的动态负载均衡算法研究

针对结构化P2P网络中可能出现的查找"热点"问题,结合基于DHT的P2P系统路由机制提出了ADLB(adaptive dy namic load balancing)算法,该算法充分利用原有Chord[4]协议的路由机制和P2P网络中各节点的异质性,通过动态控制节点加入来减轻重载节点的负载.此外还提出了一套动态监测控制节点负载的方法,最后通过性能仿真验证了算法的有效性.     

Ad Hoc网络中基于能量综合权值的EIW-DSR路由算法

针对Ad Hoc网络中DSR路由算法没有考虑能量消耗而造成的网络"热点"问题,本文提出一种基于能量综合权值的路由算法—EIW-DSR。该算法利用权值综合了路径节点上的能量消耗、剩余能量及其方差、枢纽性等参数,具有能耗低、负载均衡、可靠性强等优点。仿真结果表明,与DSR路由算法和WBDSR路由算法相比,该算法在节省能量消耗、均衡负载、消除网络"热点"、延长网络生命周期方面均得到了较大提高。     

P2P网络中基于节点负载度的均衡控制算法研究

在非结构化P2P网络中,为了抑制“搭便车“行为,需要寻找网络中的集散节点。在参考传统集散节点连接数的基础上,还考虑了不同节点的负载能力差异,引入了负载度概念,将负载度高的节点称为重载节点。在此基础上提出了一种节点负载均衡控制算法,将重载节点的负载向一些轻载节点转移。仿真实验表明,本算法能有效地控制网络中各节点的负载,使之尽可能合理均衡分布,以此抑制“搭便车”行为,从而维护和提高网络性能。     

一种支持邻居负载感知的动态负载平衡扩散算法

动态负载平衡是网络节点之间负载分布调整的主要手段。负载平衡中的扩散算法与其他算法相比具有各节 点同步执行,迁移开稍较小、不存在中心节点瓶颈等优势。对FOS (First Order Scheme)扩散算法进行改进,提出了 支持部居负载感知的动态负载平衡扩散算法(NLA LI3)。采用了发送者启动的策略来建立迁移组,利用节点的部居 负载信息计算负载交换的影响因子,以实现对H)S算法的加速改进。实验证明,该算法有效提升了收敛速度。     

Load balancing in peer-to-peer systems using a diffusive approach

We developed a diffusive load balancing technique for P2P systems. This technique uses the overlay network of a P2P system and results in the nodes of the network having similar available capacities; therefore the services hosted on these nodes are expected to have similar mean response times. In this paper, the technique is presented, including the policies, stages of operation, and decision algorithms. The convergence of the available capacities to the global average is demonstrated. The convergence speed depends on the decision algorithm, the neighborhood structure of the underlying overlay network, and the workload distribution. When used in a system with churn, the technique keeps the standard deviation of available capacities in the system within a bound. This bound depends on the amount of churn and the frequency of the load balancing operations, as well as on the distribution of node capacities. However, the sizes of services have little impact on this bound. The paper presents the results of analytical analysis and simulation studies.     

一种面向节点负载均衡的虚拟网络重构算法

为提高虚拟网络请求接受率,针对物理节点负载不均衡的问题,提出一种面向节点负载均衡的虚拟网络重构算法。根据物理节点的平均可用计算资源和最小可用计算资源,设置一个阈值,对超过阈值的物理节点进行重配置,动态地选择需要迁移的虚拟节点,在均衡物理节点负载的情况下,尽可能地减少虚拟节点的迁移数量。仿真结果表明,所提方法均衡了物理节点负载,提高了物理网络资源利用率和虚拟网络请求接受率。     

基于多Agent技术的多运营终端自适应负载均衡算法

当前网络用户数量、多运营终端节点数量增长趋势明显,导致网络计算资源很难达到均衡状态。提出基于多Agent技术的多运营终端自适应负载均衡算法。定义多运营终端负载状态,采集多运营终端负载信息,并量化处理负载信息。以此为基础,搭建Agent负载均衡结构,引入多Agent技术,结合多运营终端节点工作特点,构建网络资源模型,设计...     

一种基于负载平衡树的多网关节点数据汇集路由算法

以均衡耗能为目标,考虑健壮性、可转发性和抗干扰性等因素,提出一种基于负载平衡树的多网关节点数据汇集路由算法(TBLB 算法).在多网关前提下,TBLB 算法结合节点能量和节点度形成以网关节点为根节点的负载平衡树,通过负载平衡树协调节点间的负载均衡,有效地降低节点的能量消耗.此外,节点根据路径性能评价因子W 进行路径选择和网关切换,进一步降低网络节点的通信开销,改善了网关节点的瓶颈问题.模拟实验结果表明,TBLB 算法能够有效均衡网络负载,对网络的能量消耗和网关节点接收到的数据包都有所改善.     

一种SRIO网络负载均衡最短路径路由算法

在串行RapidIO传输过程中,路由选路算法是影响传输性能的重要因素之一。针对串行高速输入-输出(SRIO)网络深度优先搜索分配路径非最优问题,提出一种负载均衡最短路径路由算法。通过广度优先搜索对SRIO网络中的节点进行枚举并建立网络拓扑信息,以路由跳数定义路由的成本,根据改进Floyd-WarShall算法计算并保存交换节点间的K最短路径。给出预期负载的概念和链路上的路由路径数量来定义链路的负载,采用负载均衡算法从K最短路径中进行选路,建立SRIO网络最短路径约束的负载均衡路由。实验结果表明,与深度遍历路由算法、最小跳数算法相比,该算法在网络传输平均跳数、链路平均负载和链路负载均衡方面有更好的表现,能够有效提升SRIO路由网络的稳定性。     

Optimal Static Load Balancing in Star Network Configurations with Two-Way Traffic

We study the static load balancing problem in a distributed computer system that consists of a set of heterogeneous computer systems interconnected by a star network with two-way traffic. We formulate the static load balancing problem as a nonlinear optimization problem which minimizes the mean response time. We prove that in the optimal solution the satellite nodes in the star network can be divided into four different types: the idle source nodes, the active source nodes, the neutral nodes, and the sink nodes. The necessary and sufficient conditions for optimal solution are studied. An efficient algorithm of complexity O(n) is proposed for the static load balancing of an n-satellite system. The effects of link communication time on optimal load balancing in a star network are also studied by parametric analysis. By employing the proposed algorithm, a significant system performance improvement over that without load balancing is illustrated in a numerical example. The numerical example also shows that the effects of the link communication time in a star network are large.     

WSN中基于可调感知半径的节点睡眠算法

讨论在无线传感器网络中节点的感知半径可调的情况下,如何合理设计节点的拓扑结构,实现网络的能量负载均衡、延长网络的生存周期。在保证覆盖和连通的前提下,分析当感知半径可调时节点的分布特征和拓扑结构,并对现有的冗余节点移除算法进行改进,提出一种自适应调节感知半径冗余节点睡眠算法(AASRS)。实验结果表明,该算法可以提高网络的能量负载均衡水平,并能最大化节点的感知覆盖区域,且使用的活动节点较少。     

传输受限的异构P2P系统负载平衡算法

提出了一种传输受限的异构P2P负载平衡算法,此算法依赖于局部网络的负载信息,并在局部网络内部进行负载迁移使整个系统达到负载平衡状态。理论分析和实验数据均表明,此算法可在网络传输存在限制的条件下,尽快地使系统到达平衡状态。基于局部负载信息与基于全局负载信息的负载平衡效果几乎相同,而前者的时间复杂度远低于后者,特别是在节点较多的P2P网络中。同时由于在局部网络内进行负载迁移,故能够以较小的网络通信量得到良好的性能。     

基于数据库集群的动态负载均衡研究与实现

针对数据库集群负载问题,提出了一种动态负载均衡方法,并进一步设计、实现了包括CPU使用率、磁盘存储量、磁盘响应效率、网络延时、内存使用率等在内的多指标的节点负载测量和实时监控。该算法根据各节点的负载反馈信息进行任务分配,实现了负载均衡。性能分析和实验表明,该算法具有较高的负载均衡度和较低的系统开销。