[发明专利]一种HP2P网络负载平衡的方法

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。

主权项

一种HP2P网络负载平衡的方法，其特征在于：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。