[发明专利]基于移动智能体的无结构对等网络负载均衡方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及对等网络技术领域，尤其涉及一种基于移动智能体的无结构对等网络负载均衡方法及系统。

背景技术

近年来，对等（Peer-to-Peer，P2P）网络已逐渐发展成一种重要的网络模式。这是因为与传统的客户机/服务器（Client/Server，C/S）模式相比，对等网络具有容错性好、可扩展性强、成本低廉、可以充分利用分布资源等优势。对等网络在文件共享、分布式计算、流媒体服务等发面已有广泛的应用。

对等网络分为两种：有结构的和无结构的，有结构的对等网络对节点的连接有严格的限制，而无结构的对等网络节点的连接有很大的自由度。由于无结构对等网络节点的分布式特点，节点只知道其邻居节点的资源，却并不知道网络中其它节点上资源的分布情况，因此无结构对等网络中一个极大的难题是网络中的资源定位问题。为此已经提出许多搜索方法来实现无结构对等网络上资源的有效定位，如洪泛法、random walks、APS（Adaptive Probability Search）等。然而以上方法在资源查找过程中由于查询消息的转发，导致网络中部分节点在查找过程中需要处理的消息过多而出现消息拥塞，进而严重影响搜索的继续进行，造成搜索性能的下降，因而如何在对等网络中实现负载均衡就显得尤为重要。

所谓负载均衡是指将网络负载依据节点的处理能力分摊到各个节点上。现有的负载均衡方法主要有两类，一类是研究通过动态改变网络拓扑结构来实现网络的负载均衡策略，改变网络拓扑结构的方法可以使处理能力强的节点拥有更多的邻居，分担更多的网络负载，充分利用自身的处理能力，达到负载均衡的目的。如Gia根据节点的满意度水平来调整网络结构；Luis等提出的DANTE，节点定期发起重连，并利用节点的吸引力来确定可以重连到那些节点。这些方法中节点发起查询的速率都是固定的，拓扑结构基本稳定后如果网络中的查询负载突然增大很容易在中心节点引发拥塞。另一类是研究在不改变网络的拓扑结构的基础上来实现负载均衡方法，该类方法通过把拥塞节点的多余查询消息有目的地转移到有多余处理能力的节点来实现负载均衡，在这类研究中最关键的问题是如何发现拥塞，由于移动智能体的高灵活性、高效性、低负载、低通信延迟、高异步性等特点，使它逐渐被应用到了拥塞感知方法中。Shekhar等提出了一种基于拥塞感知的移动智能体路由协议，移动智能体随机地从邻居节点中选择下一个访问节点；Li等提出了一种基于移动智能体的对等网络负载均衡方法，移动智能体通过轮流访问节点中的所有节点，来寻找拥塞节点。但是现有的基于移动智能体的负载均衡方法都是在不改变网络的拓扑结构的基础上进行的。

有鉴于此，有必要提出了一种新的基于移动智能体的无结构对等网络负载均衡方法及系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于移动智能体的无结构对等网络负载均衡方法及系统，避免了网络节点拥塞，实现负载均衡。

本发明的一种基于移动智能体的无结构对等网络负载均衡方法，所述方法包括以下步骤：

S1、网络中每个节点定期发起拓扑调整机制，向处理能力强的节点连接，形成中心式拓扑结构；

S2、通过计算节点在某一时刻的拥塞水平判断节点的拥塞状态，进一步进行网络拓扑优化。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S1具体为：

S11、节点P_i发出搜集消息来搜集参加该节点拓扑调整的候选节点集；

S12、将节点搜集消息转发到一个随机选择的邻居节点，并将该节点添加到集合S_i；同时存活时间TTL减1；若存活时间TTL不等于0，则重复步骤S12，继续搜集节点；

S13、将候选节点集Si返回给消息发起节点P_i；

S14、从节点P_i的当前邻居节点集合中选择处理能力最弱且连接度大于1的节点P_min(Ni)；