一种网络节点的副本文件存储容量的调整方法和装置

摘要

本发明公开了一种网络节点的副本文件存储容量的调整方法和装置，包括：确定待调整副本文件存储容量的当前网络节点所属的网络层次；将与所述当前网络节点处于同一网络层次且与当前网络节点同属于同一个上层网络节点的所有网络节点组成局部网络节点；根据所述局部网络节点中各个网络节点的链路带宽和副本文件存储容量，调整当前网络节点的副本文件存储容量。本发明可根据网络需求的变化，动态调整网络节点存储容量的空间大小，为需要存储更多文件的网络节点提供更大的存储空间，缩小存储少量文件的网络节点的存储空间，实现了存储容量的均衡设置，提高存储利用率，能够将服务推向距离用户更近的地方，缩短响应时间，提升用户体验服务质量。

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种应用于面向服务的互联网中网络节点的 副本文件存储容量的调整方法和装置。

背景技术

随着技术的发展和应用需求的不断提高，未来的互联网将从面向地址的TCP/IP （Transmission Control Protocol/Internet Protocol，传输控制协议/因特网互联协议）架 构转向面向服务的网络体系架构。未来的互联网中，服务请求者不再关心服务提供者 的位置信息，而是服务的内容。面向服务的互联网体系架构从根本上解决以TCP/IP 为中心的现有互联网所不能解决的问题，例如IP（Internet Protocol，因特网互联协议） 地址短缺，缺乏服务质量保证等。

在面向服务的互联网体系架构中，以服务标识作为寻址依据，用户只需关心所请 求的服务所具有的属性，属性可以是静态的或是动态的。服务本身将成为关注重点， 比如信息搜索，内容分享和云计算服务等。面向服务的互联网体系架构的设计，是将 互联网看作提供服务的服务池，从而不仅限于提供数据的传输通道。面向服务的互联 网体系架构还能够解决如何为用户提供更好的服务质量，包括服务感知，服务迁移等。

借助于硬件技术的高速发展，存储单元已经不再是稀缺资源，然而，长距离的传 输仍然会消耗大量的网络资源，因此，赋予网络节点存储和计算的能力成为可能。

目前，副本文件存储技术已经在数据网格研究中得到了长足发展。面向服务的互 联网络将存储和计算能力添加到网络节点上，这无疑将进一步推进副本文件存储技术 的快速发展。当网络节点具有存储和计算的能力后，网络节点便可以根据当前网络的 服务请求，判断服务及文件的流行热度，从而选择具有较高热度的服务及文件存储至 本地。对热点文件的请求再次来临时，网络节点可以及时提供服务，而不需要先从远 端获取服务文件，再提供给服务请求者。此外，具有一定冗余功能的副本文件存储还 可以提升文件的可用性和可靠性，从而改善服务质量。将服务推向距离用户更近的地 方，可以缩短服务响应时间，降低传输带宽消耗，节省网络资源。

目前具有很多种副本文件存储的策略，主要是基于副本文件流行程度的判断，存 储最流行的文本，当存储空间不够用时，对当前存储的文件进行选择淘汰，删除不再 流行的副本文件，存储更新的流行文件。还有一种策略是根据前一段时间文件的请求 数量判断存储该文件将会带来的收益，与存储代价相比较，决定是否存储该文件。与 前一种策略一样的是，在存储空间满时，依然会删除不再流行的文件，为流行文件腾 出空间。

然而，这些方法并不是为面向服务的网络而专门设计的，没有有效利用面向服务 的网络节点的计算和存储功能。存储容量设定的前提是根据地域自身情况，独立分配 网络节点存储容量大小，而没有考虑将网络节点的存储容量设定为何值时能够对整个 网络的性能有所优化。预先设定好的存储容量不能根据网络中需求的变化而改变，有 可能在网络运行一段时间后，某些网络节点的存储容量已满，虽然保存有一些流行文 件，但是已经没有更多的空间进行存储，只能从远端获取。而这些文件每次被请求， 都需要消耗一次网络带宽，需要用户等待。同时，有些网络节点没有收到很多文件的 请求，仅仅存储了很少量的副本文件，存储利用率很低。这样就造成了网络资源的利 用不均衡，也不能保证网络有效利用率，达不到较好的服务质量。

为了提升副本文件的可用性和可靠性，许多副本文件放置的算法及策略得到了深 入研究。这些算法侧重于在网络节点处选择哪些文件进行存储，主要判断依据可以是 副本文件的被请求次数，副本文件存活时间等参数。这些策略往往在网络运行初期就 安排好了所有网络节点的存储容量大小，有些可能根据地域性的优势设置较大的存储 容量，有些则可能设置较小的存储容量。但是这样的设置仅根据本网络节点的存储容 量提供能力，并未考虑这样的设置对本网络节点存储副本文件的利用率以及整个网络 的服务质量和网络性能带来的影响。同时，一旦在初期设置了网络节点的存储容量大 小，后期也不会进行修正。当存储空间全部占用时，采用替换算法，删除掉一些不再 符合存储要求的副本文件，用新的副本文件进行替换，这样存储空间一直都处于全部 利用的状态。此外，部分副本文件都处于需要存储的状态，然而存储空间不能将它们 全部存储，只能在每次被请求时，对其他副本文件进行替换，这样就会造成存储空间 的不稳定性，频繁的发生副本文件替换，却不能适当扩充存储容量空间，以满足更多 副本文件的存储需求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种网络节点的副本文件存储容量的调整方法和装置，以 根据网络需求的变化，调整网络节点的存储容量，使得存储资源能得到较合理地分配， 同时提升资源利用率。

本申请的技术方案是这样实现的：

一种网络节点的副本文件存储容量的调整方法，包括：

确定待调整副本文件存储容量的当前网络节点所属的网络层次；

将与所述当前网络节点处于同一网络层次，且与当前网络节点同属于同一个上层 网络节点的其他网络节点选出，并将当前网络节点和所选出的所述其他网络节点共同 组成局部网络节点；

提取所述局部网络节点中各个网络节点的链路带宽和副本文件存储容量；

根据所述局部网络节点中各个网络节点的链路带宽和副本文件存储容量，调整当 前网络节点的副本文件存储容量。

进一步，所述根据所述局部网络节点中各个网络节点的链路带宽和副本文件存储 容量，调整当前网络节点的副本文件存储容量，包括：

步骤a、根据公式（1）获得当前网络节点在局部网络节点的带宽相对比例

$p_i={\mathrm{BW}}_i/\underset{j=1}{\overset{n}{\Sigma }}{\mathrm{BW}}_j---\left(1\right)$

其中，p_i为当前网络节点在局部网络节点中的带宽相对比例，BW_i为当前网络节 点的带宽，BW_j为所述局部网络节点中第j个网络节点的带宽，n为局部网络节点中的 网络节点的总个数，i∈[1,n]，j∈[1,n]；

根据公式（2）获得局部网络节点的副本文件存储容量初始值

S_i＝Ave_s＝S/n  （2）

其中，S_i和Ave_s为局部网络节点中各个网络节点的副本文件存储容量初始值， S为局部网络节点的副本文件存储容量总值；

根据公式（3）获得当前网络节点的副本文件存储容量参考值

Q＝p_i×S  （3）

其中，Q为当前网络节点的副本文件存储容量参考值；

步骤b、提供存储容量调整阈值，若|Ave_s-Q|＞S_TH，则执行步骤c，以进行当 前网络节点的副本文件存储容量的调整，若|Ave_s-Q|≤S_TH，则当前网络节点的副 本文件存储容量保持初始值S_i；其中，S_TH为所提供的存储容量调整阈值；

步骤c、记录满足Ave_s-p_j×S＞S_TH的局部网络节点中的网络节点的个数，记 录满足p_j×S-Ave_s＞S_TH的局部网络节点中的网络节点的个数，之后执行步骤d；

其中，p_j为所述局部网络节点中第j个网络节点的带宽相对比例，j∈[1,n]；

步骤d、依据如下公式调整当前网络节点存储容量：

若Q-Ave_s＞S_TH，则

$S_i^{\prime }=S_i+\mathrm{Ave}\_s\times \alpha \times \frac{L}{M}---\left(4\right)$

若Ave_s-Q＞S_TH，则

S_i′＝S_i-Ave_s×α  （5）

其中，α为调整系数，L为满足Ave_s-p_j×S＞S_TH的局部网络节点中的网络节 点的个数，M为满足p_j×S-Ave_s＞S_TH的局部网络节点中的网络节点的个数，S_i′为 调整之后的当前网络节点的副本文件存储容量，多次将通过公式（4）或者公式（5） 所获得的S_i′作为S_i带回至公式（4）或者公式（5）中，进而获得多个S_i′，利用所获得 的多个S_i′分别进行网络运行模拟，以确定调整后的当前网络节点的副本文件存储容 量。

进一步，步骤d中，利用所获得的多个S_i′分别进行网络运行模拟，以确定调整后 的当前网络节点的副本文件存储容量，包括：

利用所获得的多个S_i′分别进行网络运行模拟，以获得多组性能评估参数；

根据所获得的多组性能评估参数确定调整后的当前网络节点的副本文件存储容 量。

进一步，所述性能评估参数包括：存储容量利用率、服务响应时间和带宽消耗。

进一步，根据所获得的多组性能评估参数确定调整后的当前网络节点的副本文件 存储容量，包括：

将通过网络运行模拟而获得的多组性能评估参数带入如下公式，进而获得多个评 估参考值：

σ＝MJT×Ln(BWC)/(1+SEU)  （6）

其中，σ为评估参考值，MJT为服务响应时间，BWC为带宽消耗，SEU为存储容量 利用率；

在所获得的多个评估参考值σ中选取最小的评估参考值σ所对应的S_i′作为调整后 的当前网络节点的副本文件存储容量。

进一步：

所述网络层次包括至少两层节点层次；

其中，以0层节点作为提供服务的根节点，用于提供服务文件的源头存储，所述 网络中处所述0层节点以外其余各层节点所存储的副本文件均从所述0层节点获得；

所述网络层次中，相邻的层次节点为上下层关系。

一种网络节点的副本文件存储容量的调整装置，包括：

层次确定模块，用于确定待调整副本文件存储容量的网络节点所属的网络层次；

节点组合模块，用于在所述层次确定模块确定出该网络节点所属的网络层次后， 将与该网络节点处于同一网络层次，且与该网络节点同属于同一个上层网络节点的其 他网络节点选出，并将该网络节点和所选出的所述其他网络节点共同组成局部网络节 点；

参数提取模块，用于提取所述局部网络节点中各个网络节点的链路带宽和副本文 件存储容量；

容量调整模块，用于根据所述局部网络节点中各个网络节点的链路带宽和副本文 件存储容量，调整该网络节点的副本文件存储容量。

进一步，所述容量调整模块包括：

带宽比例获取模块，用于根据公式（1）获得当前网络节点在局部网络节点的带宽 相对比例

$p_i={\mathrm{BW}}_i/\underset{j=1}{\overset{n}{\Sigma }}{\mathrm{BW}}_j---\left(1\right)$

其中，p_i为当前网络节点在局部网络节点中的带宽相对比例，BW_i为当前网络节 点的带宽，BW_j为所述局部网络节点中第j个网络节点的带宽，n为局部网络节点中的 网络节点的总个数，i∈[1,n]，j∈[1,n]；

存储容量初始值获取模块，用于根据公式（2）获得局部网络节点的副本文件存储 容量初始值：

S_i＝Ave_s＝S/n  （2）

其中，S_i和Ave_s为局部网络节点中各个网络节点的副本文件存储容量初始值， S为局部网络节点的副本文件存储容量总值；

存储容量参考值获取模块，用于根据公式（3）获得当前网络节点的副本文件存储 容量参考值

Q＝p_i×S  （3）

其中，Q为当前网络节点的副本文件存储容量参考值；

调整阈值设定模块，用于提供存储容量调整阈值；

调整判断模块，用于根据局部网络节点的副本文件存储容量总值、存储容量平均 值获取模块所提供的局部网络节点的副本文件存储容量平均值、带宽比例获取模块所 提供的当前网络节点在局部网络节点的带宽相对比例、以及调整阈值设定模块所提供 存储容量调整阈值，确定是否进行当前网络节点的副本文件存储容量的调整；

其中，若|Ave_s-Q|＞S_TH，则进行当前网络节点的副本文件存储容量的调整， 若|Ave_s-Q|≤S_TH，则当前网络节点的副本文件存储容量保持初始值S_i；

其中，S_TH为所提供的存储容量调整阈值；

网络节点记录模块，用于在所述调整判断模块确定进行当前网络节点的副本文件 存储容量调整后，记录满足Ave_s-p_j×S＞S_TH的局部网络节点中的网络节点的个 数，记录满足p_j×S-Ave_s＞S_TH的局部网络节点中的网络节点的个数；其中，p_j为所述局部网络节点中第j个网络节点的带宽相对比例，j∈[1,n]；

调节模块，用于依据如下规则进行当前网络节点存储容量的调整：

若Q-Ave_s＞S_TH，则

$S_i^{\prime }=S_i+\mathrm{Ave}\_s\times \alpha \times \frac{L}{M}---\left(4\right)$

若Ave_s-Q＞S_TH，则

S_i′＝S_i-Ave_s×α  （5）

其中，α为调整系数，L为满足Ave_s-p_j×S＞S_TH的局部网络节点中的网络节 点的个数，M为满足p_j×S-Ave_s＞S_TH的局部网络节点中的网络节点的个数，S_i′为 调整之后的当前网络节点的副本文件存储容量，多次将通过公式（4）或者公式（5） 所获得的S_i′作为S_i带回至公式（4）或者公式（5）中，进而获得多个S_i′，利用所获得 的多个S_i′分别进行网络运行模拟，以确定调整后的当前网络节点的副本文件存储容 量。

进一步，所述调节模块中包括：

网络运行模拟模块，用于利用所获得的多个S_i′分别进行网络运行模拟，以获得多 组性能评估参数；

存储容量确定模块，用于根据所获得的多组性能评估参数确定调整后的当前网络 节点的副本文件存储容量。

进一步，所述性能评估参数包括：存储容量利用率、服务响应时间和带宽消耗；

所述存储容量确定模块，用于将通过网络运行模拟而获得的多组性能评估参数带 入如下公式，进而获得多个评估参考值，在所获得的多个评估参考值中选取最小的评 估参考值所对应的S_i′作为调整后的当前网络节点的副本文件存储容量：

σ＝MJT×Ln(BWC)/(1+SEU)  （6）

其中，σ为评估参考值，MJT为服务响应时间，BWC为带宽消耗，SEU为存储容量 利用率。

从上述方案可以看出，本发明的网络节点的副本文件存储容量的调整方法和装置， 可根据网络需求的变化，动态调整网络节点存储容量的空间大小，结合存储容量和链 路带宽的依赖关系，响应网络动态变化的服务需求，为有需求存储更多文件的网络节 点提供更大的存储空间，缩小存储少量文件的网络节点的存储空间，从而实现存储容 量的均衡设置，优化存储资源分配，提高存储利用率，确保副本的可用性和可靠性， 能够将服务推向距离用户更近的地方，缩短响应时间，提升用户体验服务质量。

附图说明

图1为本发明的网络节点的副本文件存储容量的调整方法的实施例示意图；

图2为本发明调整方法的一个具体实施例流程图；

图3为本发明的网络节点的副本文件存储容量的调整装置的实施例示意图；

图4为本发明调整装置中的容量调整模块的实施例结构示意图；

图5为本发明调整装置中的调节模块的实施例结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实 施例，对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，本发明的网络节点的副本文件存储容量的调整方法主要包括：

确定待调整副本文件存储容量的当前网络节点所属的网络层次；

将与所述当前网络节点处于同一网络层次，且与当前网络节点同属于同一个 上层网络节点的其他网络节点选出，并将当前网络节点和所选出的所述其他网络 节点共同组成局部网络节点；

提取所述局部网络节点中各个网络节点的链路带宽和副本文件存储容量；

根据所述局部网络节点中各个网络节点的链路带宽和副本文件存储容量，调 整当前网络节点的副本文件存储容量。

本发明的上述方法，首先确定待调整副本文件存储容量的当前网络节点所属 的网络层次，其目的在于，确定并选择出与当前网络节点的网络层次相同的其它 所有的网络节点，以获取当前网络节点的副本文件存储容量调整的相关参数。本 发明中，当前网络节点的副本文件存储容量的调整需要参考与其处于相同网络层 次的其它所有的网络节点的相关参数，例如其它网络节点的带宽、副本文件存储 容量、存储容量利用率等。

本发明中，网络层次为网络服务的层次，根据网络服务的层次将节点划分为 不同的层次。所述网络层次包括至少两层节点层次；其中，以0层节点作为提供 服务的根节点，用于提供服务文件的源头存储，所述网络中处所述0层节点以外 其余各层节点所存储的副本文件均从所述0层节点获得；所述网络层次中，相邻 的层次节点为上下层关系。例如，本发明实施例中，所述网络层次为以提供服务 文件的源头网络节点作为0层节点，以0层节点、1层节点、2层节点、3层节点 等进行网络层次划分，其中，0层节点为提供服务的根节点，提供服务文件的源头 存储，网络中其余各层节点的副本文件均从0层节点获得，对于服务文件的存储 来说，0层节点具有最大的存储容量，因为0层节点提供服务文件的源头存储，所 以0层节点存储容量应该足够大，能够存储所有可能服务所需的服务文件，1层节 点为大区的划分节点，负责整个网络中一部分服务文件的存储，2层节点为1层节 点的下层节点，2层节点与1层节点为上下层关系，3层节点为2层节点的下层节 点，3层节点与2层节点为上下层关系，其余各层次节点依次类推。

网络层次的划分取决于不同的网络结构规模，而非用统一的带宽、存储容量 数值限定。

作为一个实施例，采用K.Ranganathan和I.Foster于2001年在Grid Computing  发表的Identifying dynamic replication strategies for a high-performance data grid中 的定义，就全球互联网划分而言，服务文件的源头为0层节点，1层节点为国家服 务中心节点，2层节点为地区中心节点（2层节点覆盖一个国家的一大部分区域）， 3层节点是工作组节点，4层节点就是数千台服务客户终端的集合。K.Ranganathan 和I.Foster也给出了相关参数的设置，如下表所示：

  实际大小 到下一级节点的网络带宽(MB/s) 文件数量 1,000,000   1层节点存储容量 2200兆兆字节 320 2层节点存储容量 1000兆兆字节 320 3层节点存储容量 120兆兆字节 320

需要说明的是，本发明不仅局限于上述设置，实际中可根据服务总数量及服 务文件的大小而变化，并且在不同层间的带宽设置也不局限于上述带宽限制，实 际带宽配置取决于所应用的网络规模。

如果针对某个较小范围的面向服务的网络环境，服务的源节点（即0层节点） 保存全部服务文件，能够提供所有服务。随后将该较小范围的面向服务的网络划 分为几个区域（小于该网络的整体），每个区域具有一个本区域的统一服务节点， 即1层节点，这些1层节点不保存所有服务文件，而保存该1层节点所属区域中 最流行的服务文件，1层节点的副本文件存储容量小于0层节点。逐层节点以此类 推以继续划分网络，便可形成2层节点、3层节点等，不再赘述。

其中，将与所述当前网络节点处于同一网络层次，且与当前网络节点同属于 同一个上层网络节点的其他网络节点选出，例如，当前所要调整副本文件存储容 量的网络节点为某一4层网络节点时，则提取与该4层网络节点具有同一个上层 （3层）网络节点的其他4层网络节点，也就是属于同一个3层区域（3层网络节 点）的4层网络节点。若采用组合优化模式，那么就选取处于同一区域、同一层 的网络节点进行调整。

本发明方法的一个实施例中，所述局部网络节点的副本文件存储容量的总量 是固定的。本发明的实施例是在这一固定的副本文件存储容量的总量中进行合理 的分配，进而通过均衡的副本文件存储容量分配实现局部网络节点中各个网络节 点副本文件存储容量利用率的提高和网络服务质量的优化。

本发明的方法中，所述根据所述局部网络节点中各个网络节点的链路带宽和 副本文件存储容量，调整当前网络节点的副本文件存储容量，主要包括以下步骤。

步骤a、根据公式（1）获得当前网络节点在局部网络节点的带宽相对比例

$p_i={\mathrm{BW}}_i/\underset{j=1}{\overset{n}{\Sigma }}{\mathrm{BW}}_j---\left(1\right)$

其中，p_i为当前网络节点在局部网络节点中的带宽相对比例，BW_i为当前网络 节点的带宽，BW_j为所述局部网络节点中第j个网络节点的带宽，n为局部网络节 点中的网络节点的总个数，i∈[1,n]，j∈[1,n]；

根据公式（2）获得局部网络节点的副本文件存储容量初始值

S_i＝Ave_s＝S/n  （2）

其中，S_i和Ave_s为局部网络节点中各个网络节点的副本文件存储容量初始 值，S为局部网络节点的副本文件存储容量总值；

按照网络节点带宽在总带宽中的比重分配副本文件存储容量，则根据公式（3） 获得当前网络节点的副本文件存储容量参考值

Q＝p_i×S  （3）

其中，Q为当前网络节点的副本文件存储容量参考值。

步骤b、提供存储容量调整阈值，若|Ave_s-Q|＞S_TH，则执行步骤c，进行 当前网络节点的副本文件存储容量的调整，若|Ave_s-Q|＜S_TH，则当前网络节点 的副本文件存储容量保持初始值S_i；其中，S_TH为所提供的存储容量调整阈值。

步骤c、记录满足Ave_s-p_j×S＞S_TH的局部网络节点中的网络节点的个数， 记录满足p_j×S-Ave_s＞S_TH的局部网络节点中的网络节点的个数，之后执行步 骤d；其中，p_j为所述局部网络节点中第j个网络节点的带宽相对比例，j∈[1,n]。

步骤d、依据如下公式调整当前网络节点存储容量：

若Q-Ave_s＞S_TH，则

$S_i^{\prime }=S_i+\mathrm{Ave}\_s\times \alpha \times \frac{L}{M}---\left(4\right)$

若Ave_s-Q＞S_TH，则

S_i′＝S_i-Ave_s×α  （5）

其中，α为调整系数，L为满足Ave_s-p_j×S＞S_TH的局部网络节点中的网络节 点的个数，M为满足p_j×S-Ave_s＞S_TH的局部网络节点中的网络节点的个数， S_i′为调整之后的当前网络节点的副本文件存储容量，多次将通过公式（4）或者公 式（5）所获得的S_i′作为S_i带回至公式（4）或者公式（5）中，进而获得多个S_i′， 利用所获得的多个S_i′分别进行网络运行模拟，以确定调整后的当前网络节点的副 本文件存储容量。

在步骤d中，利用所获得的多个S_i′分别进行网络运行模拟，以确定调整后的 当前网络节点的副本文件存储容量，包括：

利用所获得的多个S_i′分别进行网络运行模拟，以获得多组性能评估参数；

根据所获得的多组性能评估参数确定调整后的当前网络节点的副本文件存储 容量。

作为一个具体实施例，本发明中的所述网络运行模拟可采用已有的仿真模拟 软件和代码实现，不再赘述。

作为一个具体实施例，所述性能评估参数包括：存储容量利用率、服务响应 时间和带宽消耗。

作为一个具体实施例，通过多组性能评估参数进而获得调整后的当前网络节 点的副本文件存储容量利用如下方法获得：

将通过网络运行模拟而获得的多组性能评估参数带入如下公式，进而获得多 个评估参考值：

σ＝MJT×Ln(BWC)/(1+SEU)  （6）

其中，σ为评估参考值，MJT为服务响应时间，BWC为带宽消耗，SEU为存储 容量利用率；

在所获得的多个评估参考值σ中选取最小的评估参考值σ所对应的S_i′作为调 整后的当前网络节点的副本文件存储容量。

从上述实施例可以看出，步骤d中，是利用所获得的多个S_i′分别进行网络运 行模拟，获得多组性能评估参数：存储容量利用率、服务响应时间和带宽消耗， 进而从所述多组性能评估参数中选出存储容量利用率较高、服务响应时间较低、 带宽消耗较小的S_i′作为调整后的当前网络节点的副本文件存储容量。

如图2所示，本发明的网络节点的副本文件存储容量的设置方法的一个具体 实施例包括以下步骤。

步骤101、确定待调整副本文件存储容量的当前网络节点所属的网络层次，之 后执行步骤102。

本步骤101中，因为各个网络层次节点的带宽设置不同，处于上层网络层次 的网络节点的带宽设置一般来说都要高于处于下层网络层次的网络节点，因此， 在已知网络层次和带宽设置的对应关系的前提下，可以直接通过所述当前网络节 点的带宽大小而直接确定当前网络节点所属的网络层次。

步骤102、将与所述当前网络节点处于同一网络层次，且与当前网络节点同属 于同一个上层网络节点的其他网络节点选出，并将当前网络节点和所选出的所述 其他网络节点共同组成局部网络节点，之后执行步骤103；

步骤103、提取所述局部网络节点中各个网络节点的链路带宽和副本文件存储 容量，之后执行步骤104；

步骤104、根据公式（1）获得当前网络节点在局部网络节点的带宽相对比例

$p_i={\mathrm{BW}}_i/\underset{j=1}{\overset{n}{\Sigma }}{\mathrm{BW}}_j---\left(1\right)$

其中，p_i为当前网络节点在局部网络节点中的带宽相对比例，BW_i为当前网络 节点的带宽，BW_j为所述局部网络节点中第j个网络节点的带宽，n为局部网络节 点中的网络节点的总个数，i∈[1,n]，j∈[1,n]；

根据公式（2）获得局部网络节点的副本文件存储容量初始值

S_i＝Ave_s＝S/n  （2）

其中，S_i和Ave_s为局部网络节点中各个网络节点的副本文件存储容量初始 值，S为局部网络节点的副本文件存储容量总值；

按照网络节点带宽在总带宽中的比重分配副本文件存储容量，则根据公式（3） 获得当前网络节点的副本文件存储容量参考值

Q＝p_i×S  （3）

其中，Q为当前网络节点的副本文件存储容量参考值，之后执行步骤105。

步骤105、提供存储容量调整阈值，若|Ave_s-Q|＞S_TH，则执行步骤106， 以进行当前网络节点的副本文件存储容量的调整，若|Ave_s-Q|≤S_TH，则当前网 络节点的副本文件存储容量保持初始值S_i；其中，S_TH为所提供的存储容量调整阈 值。

步骤106、记录满足Ave_s-p_j×S＞S_TH的局部网络节点中的网络节点的个 数，记录满足p_j×S-Ave_s＞S_TH的局部网络节点中的网络节点的个数，之后执 行步骤107；其中，p_j为所述局部网络节点中第j个网络节点的带宽相对比例， j∈[1,n]。

步骤107、依据如下公式调整当前网络节点存储容量：

若Q-Ave_s＞S_TH，则

$S_i^{\prime }=S_i+\mathrm{Ave}\_s\times \alpha \times \frac{L}{M}---\left(4\right)$

若Ave_s-Q＞S_TH，则

S_i′＝S_i-Ave_s×α  （5）

其中，α为调整系数，L为满足Ave_s-p_j×S＞S_TH的局部网络节点中的网络 节点的个数，M为满足p_j×S-Ave_s＞S_TH的局部网络节点中的网络节点的个 数，Ave_s与p_j×S的差值等于S_TH的情况不计入L和M，S_i′为调整之后的当前网 络节点的副本文件存储容量，多次将通过公式（4）或者公式（5）所获得的S_i′作 为S_i带回至公式（4）或者公式（5）中，进而获得多个S_i′，之后执行步骤108。

步骤108、利用所获得的多个S_i′分别进行网络运行模拟，获得多组性能评估参 数：存储容量利用率、服务响应时间和带宽消耗，之后执行步骤109。

步骤109、将通过网络运行模拟而获得的多组性能评估参数带入如下公式，进 而获得多个评估参考值：

σ＝MJT×Ln(BWC)/(1+SEU)  （6）

其中，σ为评估参考值，MJT为服务响应时间，BWC为带宽消耗，SEU为存储 容量利用率；

在所获得的多个评估参考值σ中选取最小的评估参考值σ所对应的S_i′作为调 整后的当前网络节点的副本文件存储容量。

本发明实施例同时提供了一种网络节点的副本文件存储容量的调整装置，如 图3所示，包括：层次确定模块1、节点组合模块2、参数提取模块3和容量调整 模块4。

其中，层次确定模块1，用于确定待调整副本文件存储容量的网络节点所属的 网络层次；节点组合模块2，用于在所述层次确定模块1确定出该网络节点所属的 网络层次后，将与该网络节点处于同一网络层次，且与该网络节点同属于同一个 上层网络节点的其他网络节点选出，并将该网络节点和所选出的所述其他网络节 点共同组成局部网络节点；参数提取模块3，用于提取所述局部网络节点中各个网 络节点的链路带宽和副本文件存储容量；容量调整模块4，用于根据所述局部网络 节点中各个网络节点的链路带宽和副本文件存储容量，调整该网络节点的副本文 件存储容量。

其中，如图4所示，所述容量调整模块4包括：带宽比例获取模块401、存储 容量初始值获取模块402、存储容量参考值获取模块403、调整阈值设定模块404、 调整判断模块405、网络节点记录模块406和调节模块407。

其中，带宽比例获取模块401，用于根据公式（1）获得当前网络节点在局部 网络节点的带宽相对比例

$p_i={\mathrm{BW}}_i/\underset{j=1}{\overset{n}{\Sigma }}{\mathrm{BW}}_j---\left(1\right)$

其中，p_i为当前网络节点在局部网络节点中的带宽相对比例，BW_i为当前网络节 点的带宽，BW_j为所述局部网络节点中第j个网络节点的带宽，n为局部网络节点中的 网络节点的总个数，i∈[1,n]，j∈[1,n]；

存储容量初始值获取模块402，用于根据公式（2）获得局部网络节点的副本文件 存储容量初始值：

S_i＝Ave_s＝S/n  （2）

其中，S_i和Ave_s为局部网络节点中各个网络节点的副本文件存储容量初始值， S为局部网络节点的副本文件存储容量总值；

存储容量参考值获取模块403，用于根据公式（3）获得当前网络节点的副本文件 存储容量参考值

Q＝p_i×S  （3）

其中，Q为当前网络节点的副本文件存储容量参考值；

调整阈值设定模块404，用于提供存储容量调整阈值；

调整判断模块405，用于根据局部网络节点的副本文件存储容量总值、存储容量 平均值获取模块403所提供的局部网络节点的副本文件存储容量平均值、带宽比例获 取模块401所提供的当前网络节点在局部网络节点的带宽相对比例、以及调整阈值设 定模块404所提供存储容量调整阈值，确定是否进行当前网络节点的副本文件存储容 量的调整；

其中，若|Ave_s-Q|＞S_TH，则进行当前网络节点的副本文件存储容量的调整， 若|Ave_s-Q|≤S_TH，则当前网络节点的副本文件存储容量保持初始值S_i；其中，S_TH为所提供的存储容量调整阈值；

网络节点记录模块406，用于在所述调整判断模块405确定进行当前网络节点的 副本文件存储容量调整后，记录满足Ave_s-p_j×S＞S_TH的局部网络节点中的网络 节点的个数，记录满足p_j×S-Ave_s＞S_TH的局部网络节点中的网络节点的个数； 其中，p_j为所述局部网络节点中第j个网络节点的带宽相对比例，j∈[1,n]；

调节模块407，用于依据如下规则进行当前网络节点存储容量的调整：

若Q-Ave_s＞S_TH，则

$S_i^{\prime }=S_i+\mathrm{Ave}\_s\times \alpha \times \frac{L}{M}---\left(4\right)$

若Ave_s-Q＞S_TH，则

S_i′＝S_i-Ave_s×α  （5）

其中，α为调整系数，L为满足Ave_s-p_j×S＞S_TH的局部网络节点中的网 络节点的个数，M为满足p_j×S-Ave_s＞S_TH的局部网络节点中的网络节点的个 数，S_i′为调整之后的当前网络节点的副本文件存储容量，多次将通过公式（4）或 者公式（5）所获得的S_i′作为S_i带回至公式（4）或者公式（5）中，进而获得多个 S_i′，利用所获得的多个S_i′分别进行网络运行模拟，以确定调整后的当前网络节点 的副本文件存储容量。

进一步地，如图5所示，所述调节模块407中还包括网络运行模拟模块40701和 存储容量确定模块40702。其中，网络运行模拟模块40701，用于利用所获得的多个S_i′ 分别进行网络运行模拟，以获得多组性能评估参数；存储容量确定模块40702，用于 根据所获得的多组性能评估参数确定调整后的当前网络节点的副本文件存储容量。其 中，所述性能评估参数包括：存储容量利用率、服务响应时间和带宽消耗；所述存储 容量确定模块40702，用于将通过网络运行模拟而获得的多组性能评估参数带入如下 公式，进而获得多个评估参考值，在所获得的多个评估参考值中选取最小的评估参考 值所对应的S_i′作为调整后的当前网络节点的副本文件存储容量：

σ＝MJT×Ln(BWC)/(1+SEU)  （6）

其中，σ为评估参考值，MJT为服务响应时间，BWC为带宽消耗，SEU为存储容 量利用率。

本发明的网络节点的副本文件存储容量的调整方法和装置，可根据网络需求 的变化，动态调整网络节点存储容量的空间大小，结合存储容量和链路带宽的依 赖关系，响应网络动态变化的服务需求，为有需求存储更多文件的网络节点提供 更大的存储空间，缩小存储少量文件的网络节点的存储空间，从而实现存储容量 的均衡设置，优化存储资源分配，提高存储利用率，确保副本的可用性和可靠性， 能够将服务推向距离用户更近的地方，缩短响应时间，提升用户体验服务质量。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明 的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保 护的范围之内。