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DHT的P2P系统的负载均衡算法

在基于DHT的结构化P2P系统中，DHT的使用以及节点处理能力的不同导致系统中节点的负载不均衡．现有的负载均衡算法存在两个不足：①负载的转移没有考虑节点之间的链路延迟；②算法依赖于系统中固定位置的某些节点．提出了分布式负载均衡算法：每个节点周期性的收集系统局部负载信息，然后选择链路延迟较小的节点进行负载转移．算法依赖于系统中的所有节点，解决了单点失败问题．同时，负载的转移是在链路延迟较小的节点之间进行的．仿真实验表明，①对于各种系统利用率，该算法都可以获得理想的负载均衡效果；②算法可以使负载转移开销减少45％以上．     

一种结构化P2P 协议中的自适应负载均衡方法

提出一种自适应负载均衡方法,方法采用一种被动式结点负载统计方法生成局部负载视图;一种文件访问统计方法生成局部文件访问视图;当系统内结点负载存在差异时,重载结点把指向自身的逻辑链路迁移至指向局部负载视图中的轻载结点,通过减小重载结点入度和增加轻载结点入度来减小结点间负载差异;当结点的请求负载较高时,通过局部文件访问视图计算需要缓存的热点文件及目标结点,降低承载热点文件的结点请求负载.实验结果表明,在用户查询服从Zipf 分布的环境下,自适应负载均衡方法可使系统负载达到较好的均衡;缓存方法虽然在一定程度上增加了缓存和更新开销,但在一定条件下比查询消息命中缓存节省的网络开销要小,降低了系统的整体负载.     

集群计算并行I/O中动态文件分配策略

针对集群计算系统中并行I／O文件分配问题进行了研究,提出一种新的动态文件分配算法一启发式负载与服务时间变化综合平衡策略。该策略将所需要的访问服务时间相似的文件分配到集群系统的同一结点磁盘上,并保证每个磁盘上的负载值不超过负载平衡的极限值,从而在所有结点磁盘间既基本实现负载均衡,又使每个磁盘上文件间的服务时间变化最小化。实验结果表明了该策略在性能提高方面的有效性。     

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。     

DHT网络中一种基于树型结构的负载均衡方案

负载均衡是P2P系统在设计时需要考虑的公平性问题之一,本文针对DHT网络中文件在节点问分布不均匀的问题,提出了一种基于树型结构的负载均衡方案，针对P2P网络中节点的性能差异和相同节点上文件的差异提出对于文件的负载度量准则，并根据此准则对一些热门文件按照树型结构复制方案进行分块复制，该复制方案具有维护简单、扩展性好、负载更分散的特点．仿真结果表明本方案大大改善了网络的性能，有效地进行了负载均衡．     

基于P2P系统的动态负载均衡算法

在现实的P2P网络环境中,由于节点的计算能力和带宽等方面的异构性,网络负载不均衡现象非常突出.基于数据复制/转移策略,提出一种动态的平衡算法.根据节点的能力,当前节点负载状态、负载转移代价预估算,在整个系统范围内找到一组传输代价较小并且负载较轻的节点集合,从中随机选取较为适宜的节点进行负载转移或者数据复制.试验结果表明,该算法能够有效地均衡负载的分布以及降低负载的迁移率.     

基于DHT的P2P系统负载均衡算法

负载不均衡是影响P2P系统应用服务器性能的关键因素之一,目前研究主要集中在基于flat DHT（Distributed Hashing Table）的P2P系统模型上。将分布式负载均衡算法结合虚拟服务器技术的优势相结合。设置双阈值以解决不必要的节点间通信问题;并在热区迁移中采用隔层负载迁移策略,以期减少不必要的反复的负载迁移。仿真实验结果表明,算法保证负载在各节点上趋于公平并使热区的次数明显减少。     

P2P分布实时数据交换的高可用混合负载均衡算法

负载分配是分布式系统的资源管理和任务调度的关键问题之一，本文在分析当前已有算法在负载的实时分配方面存在的问题基础上，提出了适用于P2P分布实时数据交换的高可用性混合负载均衡算法2PLB．该算法将处理结点的处理能力和网络流情况协同考虑，以一种静态负载均衡和动态负载均衡结合的自调节混合负载均衡算法实现用于实时任务调度和负载调节．相比单纯的静态负载均衡或者动态负载均衡算法，本文所提的算法避免了纯静态负载均衡算法在处理任务时不能满足可适应性问题，又克服了纯动态负载均衡在任务处理过程中由于维护动态负载状态和任务迁移而导致的计算复杂度等问题的缺点，所提算法对于大规模实时任务处理具有实时性强，易于调度，具有显著的可比性等特点，广域网络环境下的系统测试表明所提算法能够以对等模式提供高质量实时数据交换和共享服务．     

一个基于分布式数据库系统的动态负载分配算法

负载分配算法能够通过在其结点间明智地再分配工作负载而提高分布式系统的性能．在本文中,我们提出了一个新的基于分布式数据库系统的动态负载分配算法．它能够根据系统负载状况、数据的分布和结点间的通信开销自适应地改变其参数和策略。对一个分布式数据库系统的模拟表明,该算法能比稳定的发送者启动自适应算法提供更好的稳定性和性能。     

针对负载均衡的P2P动态副本策略

对等网络系统面临的最大的问题就是负载均衡.针对P2P网络中负载均衡的问题,提出了两种基于动态副本策略的负载均衡技术:周期性副本策略和基于需求的副本策略.在周期性副本策略里,每个超级节点周期性地把文件的副本发送给请求该文件频率最高的远程超级节点.在基于需求的副本策略里,当一个超级节点发现其对某个文件的访问频率过高时,就向拥有该文件的超级节点发送文件请求,以获得该文件副本.本文分析了这两种技术的平均访问代价和副本负载代价.一系列的模拟实验证实了这两种技术的可行性及其带来的好处.     

资源访问敏感的P2P系统负载均衡

针对结构化P2P网络采用DHT对资源进行分布式管理,导致负载不均衡和简单抽象的网络参考模型不足以正确反映网络访问状态,综合考虑节点负载能力、链路带宽和资源访问频度,提出资源访问敏感模型,并进行基于节点评分排序的负载均衡,将三个因素作为评判节点综合能力的依据,对资源进行动态分布式管理。     

一种结构化P2P系统的负载平衡算法

在结构化P2P系统中,由于使用分布式散列表,各节点能够达到基本的负载平衡。但是,各个节点由于承担负载的能力不同和数据的存取存在热点现象,因此仍然存在负载不平衡的情况。针对这一缺点,采用局部信息调整负载的方法,提出了分布式负载平衡算法,从而避免了单点失效问题,同时算法的实现更为简单。     

基于Kademlia的负载平衡云存储算法

针对采用主从式结构的主流云存储系统可能出现的性能瓶颈和可扩展问题,基于分布式哈希表(DHT)技术的完全分布式云存储系统成为一种新的选择。解决好节点的负载平衡问题,是此类技术获得推广的关键。研究了Kademlia算法应用于云存储系统的负载平衡性能。考虑到算法在异构环境下负载平衡性能有明显下降,改进算法在Kademlia找出的候选存储节点中根据节点的存储能力来分配负载。仿真结果表明,改进后算法的负载平衡性能有非常明显的提高,在系统模拟运行时间足够长(如1500 h以上)时,过载节点平均下降7.0%(轻载)和33.7%(重载);文件保存成功率平均提高27.2%(轻载)和35.1%(重载),而增加的通信开销可接受。     

Efficient, proximity-aware load balancing for DHT-based P2P systems

Many solutions have been proposed to tackle the load balancing issue in DHT-based P2P systems. However, all these solutions either ignore the heterogeneity nature of the system, or reassign loads among nodes without considering proximity relationships, or both. In this paper, we present an efficient, proximity-aware load balancing scheme by using the concept of virtual servers. To the best of our knowledge, this is the first work to use proximity information in load balancing. In particular, our main contributions are: 1) relying on a self-organized, fully distributed k-ary tree structure constructed on top of a DHT, load balance is achieved by aligning those two skews in load distribution and node capacity inherent in P2P systems - that is, have higher capacity nodes carry more loads; 2) proximity information is used to guide virtual server reassignments such that virtual servers are reassigned and transferred between physically close heavily loaded nodes and lightly loaded nodes, thereby minimizing the load movement cost and allowing load balancing to perform efficiently; and 3) our simulations show that our proximity-aware load balancing scheme reduces the load movement cost by 11-65 percent for all the combinations of two representative network topologies, two node capacity profiles, and two load distributions of virtual servers. Moreover, we achieve virtual server reassignments in O(log N) time.     

Web search results caching service for structured P2P networks

This paper proposes a two-level P2P caching strategy for Web search queries. The design is suitable for a fully distributed service platform based on managed peer boxes (set-top-box or DSL/cable modem) located at the edge of the network, where both boxes and access bandwidth to those boxes are controlled and managed by an ISP provider. Our solution significantly reduces user query traffic going outside of the ISP provider to get query results from the respective Web search engine. Web users are usually very reactive to worldwide events which cause highly dynamic query traffic patterns leading to load imbalance across peers. Our solution contains a strategy to quickly ease imbalance on peers and spread communication flow among participating peers. Each peer maintains a local result cache used to keep the answers for queries originated in the peer itself and queries for which the peer is responsible for by contacting the Web search engine on-demand. When query traffic is predominantly routed to a few responsible peers our strategy replicates the role of “being responsible for” to neighboring peers so that they can absorb query traffic. This is a fairly slow and adaptive process that we call mid-term load balancing. To achieve a short-term fair distribution of queries we introduce a location cache in each peer which keeps pointers to peers that have already requested the same queries in the recent past. This lets these peers share their query answers with newly requesting peers. This process is fast as these popular queries are usually cached in the first DHT hop of a requesting peer which quickly tends to redistribute load among more and more peers.     

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.