结构化对等网络中访问热点引起的负载均衡技术研究

摘要

对等网络中节点的处理能力的不同常常导致负载不均衡。有些节点经常被访问，那么面对蜂拥而至的突发访问，很容易导致访问热点(Query Hotspot)问题。访问热点的出现将使得节点的性能严重降低，不仅令该节点不能够提供有效服务，甚至还会影响到整个对等网络的服务质量。所以如何优化资源的调配显得格外重要，负载均衡的研究对提高对等网络的性能也有着至关重要的意义。对等网络中各节点相互平等且没有中心存在，传统基于中心服务器调度的负载均衡算法不适用，需根据对等网络的特性研究新的负载均衡算法。 本文对国内外现阶段的对等网络的负载均衡技术进行了分析和研究。在全面细致分析访问热点问题的产生以及解决手段的基础上，对访问热点的负载转移进行了细致的研究，设计提出了一种考虑链路延迟的负载均衡方案。该方案解决了现阶段负载转移算法中存在的一些不足： 1、负载转移没有考虑节点之间的链路延迟； 2、算法只依赖于系统中的一些固定位置的节点，很容易导致单点失效的问题。 3、本文根据该算法做了一个简单的模拟系统来验证该方案。 4、通过对比实验对该方案中的负载转移算法的性能做了验证，实验结果表明该算法确实能有效地平衡各节点上的负载，达到负载均衡，并且减少负载转移开销。

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致谢

1 绪论

1.1研究背景

1.2研究内容和组织结构

1.3本章小结

2 对等网络的概述

2.1对等网络的概念

2.2对等网络的特点和发展

2.3对等网络的关键技术

2.4两种对等网络介绍

2.4.1非结构化对等网络

2.4.2结构化对等网络

2.5结构化对等网络中的负载均衡问题

2.6本章小结

3 处理访问热点问题的负载均衡技术

3.1负载均衡技术

3.2对等网络中的访问热点问题

3.3访问热点问题现有的解决策略

3.3.1复制技术解决访问热点问题的策略

3.3.2基于流言传播解决访问热点问题的策略

3.3.3虚拟节点解决访问热点问题的策略

3.3.4三种策略优缺点比较

3.4本章小结

4 考虑链路延迟的负载均衡方案的设计

4.1方案的设计目标

4.2方案的设计特点

4.3方案的网络结构模型

4.4方案的设计结构

4.5方案的详细设计

4.5.1各成员模块的主要功能

4.5.2各成员模块之间的关系

4.6本章小结

5 考虑链路延迟的负载均衡方案的实现

5.1相关概念和定义

5.2方案的实现

5.2.1节点信息存储维护模块实现

5.2.2监听节点信息模块实现

5.2.3调配资源模块实现

5.2.4负载转移模块实现

5.3方案的验证

5.4验证分析

5.5本章小结

6 总结与展望

6.1总结

6.2展望

6.3本章小结

参考文献

作者简历