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。     

一种分层P2P网络中的负载均衡算法

负载失衡是影响P2P系统应用服务性能的关键因素之一。目前,已有的研究集中在基于flat DHT(Distributed Hashing Table)的P2P模型上。分层拓扑结构由于其诸多优点而受到重视。将分层的思想引入虚拟服务器技术中,结合其优势,提出一种层次化的负载均衡算法。仿真实验表明,该算法可以依据节点能力的不同,保证负载在各个节点上公平分布。     

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.     

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。     

基于P2P的MMOG中动态负载均衡算法

P2P技术在解决大规模网络游戏的伸缩性方面提供了很好的解决方案。但是由于节点的计算能力和带宽方面的异构性，网络游戏系统应该具有一定的负载均衡能力，即能够以较小的负载迁移率动态地将负载从超载节点迁移到轻载节点中。该文提出了一种在游戏动态运行过程中的一种动态负载均衡算法。实验表明，该算法能够有效地均衡负载分布和降低负载迁移率。     

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.     

P2P视频直播系统中的分布式负载均衡算法

在分析了P2P网络应用模式优势的基础上,针对现有的基于P2P的视频直播系统中的负载均衡算法存在的问题,提出了一种分布式负载均衡算法。该算法不仅可以协同考虑节点的处理能力和网络延时,还可以在开销较小的前提下有效的降低组播树高度和平均源到端延时。     

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.     

非结构化P2P网络基于马尔科夫链的搜索算法研究

现有的非结构化P2P资源搜索算法并没有将兴趣与负载结合进行考虑,本文不仅考虑节点搜索资源时基于兴趣的查询转发,也综合考虑了各个节点的负载信息。基于此,本文设计提出了基于Markov Chain模型的资源搜索改进算法Bo MC。Bo MC算法利用马尔科夫模型为非结构化P2P网络节点通过随机采样建立状态转移概率矩阵。而转移概率是基于节点的转发因子,其中包含有节点兴趣及负载的综合信息。我们知道,基于马尔科夫链平稳分布的特性可以使整个网络在查询过程中趋于收敛状态,进而达到节点的负载均衡。根据网络负载分布情况,该算法考虑到动态更新转移概率。在Peer Sim的仿真环境下,实现Bo MC算法并将其与传统的P2P资源搜索算法作比较。     

一种新的P2P流媒体负载均衡路由算法

构建和维持一个高带宽路由结构是P2P流媒体中的一个重要问题。针对节点频繁地加入和退出覆盖会话的现状,本文设计了基于链路可用带宽的负载均衡路由算法LBR,利用已知的物理拓扑知识,在多条路由路径中选择一条对网络可用带宽影响最小的路由路径,得到轻负载的覆盖边。该算法能够动态维护高带宽的多播树,平衡覆盖会话中节点间的负载和链路间的流量。仿真实验表明,在动态环境下算法能够缓解路由上的拥塞问题,达到负载均衡的效果。     

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。     

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.     

一种对等网络负载平衡算法的研究

对等网络正在成为网络应用研究的一个新的热点，负载平衡技术是其中的一个重要问题。该文提出了一种基于局部负载扩散思想的对等网络负载平衡算法，对相应的负载评估标准、负载分散原则等内容进行了详细描述，最后给出了仿真试验结果。试验数据表明，该算法具有较低的系统开销、较小的响应延迟，减少了系统抖动现象的产生。     

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．     

Effects of node processing time on optimal load balancing in tree hierarchy network configurations

In this paper, optimal static load balancing in a tree hierarchy network that consists of a set of heterogeneous host computers is considered. It is formulated as a nonlinear optimization problem. By parametric analysis, we study the effects of the node processing time on the optimal link flow rate (i.e. the rate at which a node forwards jobs to other nodes for remote processing), the optimal node load (i.e. the rate at which jobs are processed at a node), and the optimal mean response time. We show that the entire network can be divided into several independent sub-tree networks with respect to the link flow rates and node loads. We find that the processing time of a node affects only the link flow rates and the loads of nodes which are in the same sub-tree network. Generally, an increase in the processing time of an arbitrary node causes an increase in the link flow rates of its ancestor nodes and itself, but causes a decrease in the link flow rates of its descendant nodes and its collateral nodes in the same sub-tree network. It also causes a decrease in the load of the node itself, but causes an increase in the loads of other nodes in the same sub-tree network. Furthermore, it causes an increase in the mean response time. By conducting numerical experiments, we find that the node processing time possesses a large influence on the system performance measures. Knowledge of the effects of node processing time is useful in designing networks or making a parametric adjustment to improve the system performance.     

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.