[发明专利]一种基于预测和区域划分的P2P网络动态负载均衡方法

权利要求书

1.一种基于预测和区域划分的P2P网络动态负载均衡方法，其特征在于：定义高负载预测阈值是指预测高负载的请求文件的区分值，用Ψ表示；高负载区指以某一节点为中心的K跳路由距离的区域中至多有N节点负载低于节点高负载阈值时该区域为高负载区，该中心节点为高负载区中心节点，将高负载区的阈值称为高负载区阈值，指定以某一节点为中心的K跳路由距离的区域中至少有N个节点负载低于节点低负载阈值时该区域为低负载区，将低负载区的阈值称为低负载区阈值；通过高负载区和低负载区分别建立高负载区域负载均衡模块和低负载区域负载均衡模块；

该方法的具体步骤如下：

步骤a、获取节点资源利用率；

步骤b、判断节点资源利用率是否超过高负载区阈值，若是，执行步骤e，若否，执行步骤c；

步骤c、根据节点当前文件访问情况预测接下来的访问量；

步骤d、判断文件是否成为热点文件，若是，执行步骤e，若否，执行步骤a；

步骤e、向周围节点广播获取周围节点负载信息；

步骤f、判断是否处在高负载区域，若是，执行高负载区域负载均衡模块，若否，执行低负载区域负载均衡模块；

步骤g、服务器建立热点文件副本，进行步骤a；

所述执行高负载区域负载均衡模块的方法包括下列步骤：

步骤f11、高负载区域中的中心节点向周围发送TTL-K消息，请求周围节点信息，其中K初始值设置为1；

步骤f12、当节点接收到请求消息后，检查本节点的资源利用率是否超过高负载区阈值，如果节点负载超过了高负载区阈值，则把所述节点的负载迁移优先级列表转发给信息请求节点；否则不做处理；将路由跳数K减1，如果K小于1，则丢弃所述节点的负载迁移优先级列表，否则转发所述请求；

步骤f13、将TTL-K中的K＝K+1，若K值大于之前的TTL-K中初始化K值，则终止本算法，否则跳转到步骤f12；

步骤f14、高负载区中心节点接收到反馈消息后，建立负载中心节点迁移优先级列表，将迁移优先级列表和节点当前的热点文件信息发送给二级服务器；

步骤f15、二级服务器取出这些节点，向这些节点发送请求，获取这些节点的负载信息以及链路时延ts，使用公式9计算这些节点的迁移性能E，计算获得迁移性能E最好的n个节点，向这些节点备份分发高负载节点中的热点文件；

所述执行低负载区域负载均衡模块的方法包括下列步骤：

步骤f21、取出链表中前N个节点，将这些节点信息发送给二级服务器；

步骤f22、二级服务器向取出这些节点中的前n个节点，向这些节点发送请求，获取这些节点的负载信息以及链路延时ts，使用公式8计算这些节点的迁移性能W；

步骤f23、选取计算结果中迁移性能W最好节点即W最小值，并读取下一个链表节点，计算所述节点的迁移性能W，如果新计算节点的迁移性能W劣于之前最优节点，即新计算节点迁移性能W大于之前最优节点，则执行步骤f24，否则，执行步骤f23；

步骤f24、二级服务器向所述节点备份分发高负载节点中的热点文件，同时所述节点向高负载节点请求热点文件。

2.根据权利要求1所述一种基于预测和区域划分的P2P网络动态负载均衡方法，其特征在于，当所述节点资源利用率超过高负载区阈值时，采用局部负载均衡信息收集方法，包括下列步骤：

步骤b1、当节点根据预测模型预测到产生热点文件或者节点资源利用率高于高负载区阈值时，节点向周围节点分发广播信息，查询周围节点负载情况；

步骤b2、当节点接收到周围负载请求信息后，立即读取自身系统的负载情况，如果节点资源利用率高于高负载区阈值，则跳转至步骤b3；如果节点资源利用率低于高负载区阈值，则将节点信息、路由跳数反馈给负载信息请求节点，并在传输信息包中包含一个本节点发送信息包的时间戳；

步骤b3、如果所述接收节点为路由跳数的最后一跳接收节点，则丢弃所述信息包；否则，将路由跳数信息TTL-K信息减一，然后继续向周围节点广播。