负载平衡在结构化点对点系统

文摘

在过去的几年里,点对点(P2P)系统迅速在普及,并已成为一种共享资源的主要方式。在这些系统中,负载平衡是一个关键的挑战,因为节点往往是异构的。虽然在文献中提出了负载平衡方案,这些方案通常是临时的,基于启发式和本地化。在本文中,我们提出了一个通用框架,HiGLOB,全球结构化P2P系统的负载平衡。HiGLOB中的每个节点有两个关键组件:1)直方图管理器维护一个直方图反映了全球的分布系统中的负载,和2)负载平衡管理器,重新分配时的负载节点超载或在加载。我们利用元数据路由到P2P网络分割成没有重叠区域直方图对应的桶。我们建议机制保持直方图的构造和维护成本低。我们进一步证明我们的方案可以控制和约束整个系统的负载不平衡。我们提出一个新的框架,称为直方图全球负载均衡(HiGLOB)来促进全球结构化P2P系统的负载平衡。每个节点P HiGLOB有两个关键组件。 The first component is a histogram manager that maintains a histogram that reflects a global view of the distribution of the load in the system. The histogram stores statistical information that characterizes the average load of no overlapping groups of nodes in the P2P network. These nodes are connected to P through its neighbor nodes. The histogram information can be used for two purposes. On one hand, it is used to determine if a node is normally loaded, overloaded, or under loaded. On the other hand, it is used to facilitate the discovery of a lightly loaded node or a heavily loaded node for the load-balancing process when it is needed. The second component of the system is a load-balancing manager that takes actions to redistribute the load whenever a node becomes overloaded or under loaded.

介绍

点对点(P2P)系统已成为一个有吸引力的解决方案和定位在互联网上资源共享。几种P2P系统已经成功地部署了范围广泛的应用程序。负载平衡的基本方法是找到一对节点负载很高和其他轻负荷加载并重新分配到这两个节点。然而,要从琐碎的(全球)P2P系统中的负载平衡。有在P2P负载平衡的两个主要问题:1)如何确定一个节点是否超载或加载下,和2)如果是这样,如何找到合适的合作伙伴节点重新分配负载。一个流行的解决方案是让系统中的每个节点查询任意数量的其他节点的负载周期性。如果查询节点的数量足够大,节点可以近似的平均负载系统,因此,它可以确定它是否超载或加载。如果节点超载(或加载下),这重新发布与查询节点的负载最轻的(或最重)加载自该节点应该是轻(或严重)加载节点。这种方法的主要问题是,它只能保证全球负载均衡系统的概率。另一方面,我们可以使用一个单独的DHT跳过图等维护节点的载荷分布。

然而,这种解决方案仍有一个问题:它产生大量成本维持完整的信息系统中每个节点的负载。在本文中,我们提出一个新的框架,称为直方图全球负载均衡(HiGLOB)来促进全球结构化P2P系统的负载平衡。每个节点P HiGLOB有两个关键组件。

第一个组件是一个直方图管理器维护一个直方图,它反映了一个全局视图的分布系统中负载。的直方图统计信息存储特征的平均负载没有重叠的P2P网络中的节点组。这些节点通过其邻居节点连接到P。直方图信息可以用于两个目的。

一方面,它是用来确定一个节点是否正常加载,过载,或加载。另一方面,它是用来促进发现节点的负载很轻或重加载节点负载平衡过程时是必要的。第二个组件系统的负载平衡管理器,操作时重新分配负载节点超载或在加载。

静态负载均衡管理器可能重新分配负载时动态地当一个新节点加入系统和现有的节点在系统超载或加载。我们利用元数据路由到P2P网络分割成没有重叠区域直方图对应的桶。我们建议机制保持直方图的构造和维护成本低。

总而言之,本文以下贡献:。它提出了一个通用框架,使用直方图来维护全球的载荷分布在结构化P2P系统视图。

模块

有五个模块中HI-GLOB框架。

1。创建柱状图

2。&发送get请求

3所示。计算负载

4所示。负载平衡

5。发送&得到响应

模块描述

1。创建柱状图

在这个模块中,网络啐在重叠区域。每个对等直方图经理将保持直方图。在柱状图,统计信息将存储的负载。每个对等包含负载值的直方图的邻居。

2发送GET请求

使用这个模块,每个点可以请求操作到另一个点。请求可能像zip,解压缩,压缩、解压缩和转换文档。同行会请求。该请求将被视为负担。在处理之前请求的负载对等计算。

3计算负载

对等计算前处理的负载请求。对等计算的负载。然后将计算该地区的平均负荷。如果个人负荷大于2倍的平均负载,同行将视为超载。其他点通常会被视为加载点。

后计算负荷的负荷因子计算。负载因素是前加载和电流负荷之间的比例。如果负载系数大于1的直方图将被更新。减少直方图维护成本,直方图没有需要更新小负荷的变化。如果负荷系数小于1的直方图将不会被更新。

4负载平衡

如果同伴正常加载,加载将由相同的对等。其他的如果是重载的同行在该地区的数量将被统计在内。如果只有一个点负载将共享点。如果同行甚至同伴的数量将分裂为两同行,和负载共享,即在低负载。如果同行的数量是奇数,那么同伴将分裂为同行和将会有一个奇怪的对等。负载将共享同行对或奇怪的同行,这是减少负载。

5发送和得到响应

响应将发送给同行。响应可能像解压文件,压缩文件,文档,压缩文件夹或解压缩文件。响应将被保存在同行谁发送请求。

结论

在本文中,我们提出了一个框架,HiGLOB,使全球结构化P2P系统的负载平衡。每个节点在HiGLOB维护节点的负载信息系统使用直方图。这使得整个系统有全局视图的载荷分布,从而促进全球负载均衡。我们系统分割成不重叠的组的平均负载的节点和维护他们在直方图中一个节点。我们还提出了两种技术来减少维护和构建直方图的开销。即使提案是一个通用的框架,可以部署不同的P2P系统。

数据乍一看

图1 图2 图3 图4 图5

引用

d . Karger和m·鲁尔”简单高效的p2p系统的负载平衡算法,“Proc,美国电脑。并行算法和架构(SPAA), 2004年。 S3:可伸缩的、可共享的、安全的基于P2P的数据管理系统,http://www.comp.nus.edu.sg/ ~ s3p2p, 2008。 Madhukar和c·威廉姆森的纵向研究P2P流量分类、“Proc,如计算机协会。建模、分析和模拟计算机和电信。系统(吉祥物),2006年。 s . Saroiu P.K. Gummadi,蛀木水虱,时任“对等文件共享系统的测量研究,“Proc MultimediaComputing和网络会议。(MMCN), 2002年。