[发明专利]一种不甚发达网络环境下的云计算服务节点选取方法

权利要求书

1.一种不甚发达网络环境下的云服务节点选取方法，其特征是将已知位置的云服务节点作为锚节点，为了体现传输时延与真实距离的非线性相关性，利用锚节点到终端节点的传输时延值对锚节点进行加权，并在定位过程中逐一测量终端节点与距离其当前预测位置最接近的锚节点的传输时延，直到无法搜索到更近的锚节点为止，然后把已测量的锚节点中传输时延值最小的节点作为最佳服务节点，并将终端的计算任务迁移到该节点。

2.具体步骤为：

一、锚节点布局与预处理

1.1记录分布在服务区域内的云节点的地理位置即经纬度，如节点a的地理位置记为(x_a,y_a)，其中x_a和y_a分别为节点a的经度和纬度；

1.2将全部服务节点两两配对，测量并记录全部服务节点间的传输时延，如节点a和节点b之间的传输时延记为rtt_i,j；

1.3利用节点间的地理位置和传输时延，计算传输时延与地理距离的换算系数t，计算公式如下：

t=Σi=1nΣj=1ndi,jΣi=1nΣj=1nrtti,j]]>

其中n是锚节点的数量，d_i,j是锚节点i与锚节点j之间地理上的距离，可以通过两点的经纬度进行精确求取。当服务区域局限于某一个国家时，可以用二维平面近似拟合球面，得到如下的距离近似拟合公式：

di,j=(xi-xj)2+(yi-yj)2]]>

1.4计算全部锚节点的重心o的位置(x_o,y_o)，计算公式如下：

xo=Σi=1nxin]]>

yo=Σi=1nyin]]>

同样地，n是锚节点的数量。

二、初始测量锚节点选取

2.1从锚节点集合Ω中抽取3个锚节点，组成测量锚节点集Ψ。为了避免节点间可能存在的多重共线性问题，初始测量节点之间的距离应尽可能的远，也就是尽量选取边缘节点作为初始测量节点。本方法采取了基于锚节点与重心位置距离的加权策略，锚节点a以概率p_a被抽取为初始锚节点，一种p_a的计算公式可以定义为：

pa=da,oΣi=1ndi,o]]>

即距离锚节点重心越远的节点，被抽取作为初始测量节点的概率越高。

三、最近邻服务节点的迭代选取

3.1利用测量锚节点集合Ψ发起的主动测量，或终端节点α发起的被动测量方式，取得其与终端节点与测量锚节点集Ψ中节点的传输时延；

3.2求解如下的最优化问题，得到终端节点α的地理位置的经纬度预测：

(xα,yα)=argmin(x,y)Σi=1|ψ|wi(rttα,i-(x-xi)2+(y-yi)2)2]]>

其中是w_i节点i的权值。考虑到不甚发达环境下传输时延与地理距离的线性相关性不明显，节点权值应随节点传输时延增加而减小。例如采用如下的节点权值计算公式：

wi=1rttα,i]]>

3.3计算终端节点α当前预测地理位置与锚节点集合Ω-Ψ中所有锚节点的距离，并选取其中预测距离最近的锚节点β，并将其加入到测量锚节点集Ψ；

3.4测量锚节点β与终端节点的传输时延，如果该时延是测量锚节点集Ψ中传输时延最小值，则回到步骤3.3，否则找出测量锚节点集Ψ中具有最小传输时延的锚节点γ，将其所代表的服务节点作为最优服务节点返回给终端节点α。