[发明专利]一种对等网络中流行资源副本的优化放置方法

摘要

一种对等网络中流行资源副本的优化放置方法，将对等网络中存储副本的节点之间连通度，放置副本节点的负载均衡等技术难点进行了数学的抽象，从数学角度提供了一个资源优化放置模型，由此提高了对等网络中流行文件的搜索成功率，同时减少了存储流行文件的节点开销，使得整个网络的总开销减少，网络具有更好的扩展性。

主权项

1.一种对等网络中流行资源副本的优化放置方法，其特征在于实现步骤如下：A.在对等网络每一个运行周期开始时，对等网络中的每个节点统计上一个周期内的自身被访问的次数；B.每个节点根据访问次数确定自己为叶子节点或者超级节点，访问次数超过设定阈值的节点定义为热门节点，也称之为超级节点，访问次数没达到阈值的节点称为叶子节点；所有的节点向其周围的节点发送一个表明自己身份的信息，从而对等网络中每个节点都知道自己周围的超级节点和叶子节点信息；C.超级节点根据自己接收到的步骤B中所述身份信息，统计出自己路由表里的叶子节点，并计算所述这些叶子节点与自己的行为相似性；所述叶子节点与超级节点间的行为相似性是指上个周期内叶子节点与超级节点共同在线时间的比重；此外，超级节点统计上一周期内自身的资源访问次数，将访问次数高于设定阈值的资源定义为流行资源；D.所述叶子节点将自身提供的存储容量和路由表信息发送给超级节点，所述超级节点根据接收到的叶子节点的信息，统计出这些叶子节点之间的连通度；E.超级节点根据步骤C中所述的与叶子之间的行为相似性，以及D中所述的叶子节点之间的连通度信息和叶子节点的存储容量信息，建立整数规划模型，模型的优化目标为超级节点放置尽可能少的流行文件副本，同时减少超级节点开销；减少超级节点开销的整数优化模型为：minΣn=1kΣj=1mXnij---(1)]]>s.tΣj=1mPij·Xnij≥λn=1,2,···kλ≥1---(2)]]>Σn=1kXnij·Cn≤Djj=1,2,···m---(4)]]>X_nij＝0,1   （5）模型的目标函数（1）中的X_nij描述超级节点SN_i将流行资源f_n的副本存储于叶子节点N_j上这个事件，X_nij＝1表示N_j存储该副本，否则X_nij＝0，m为叶子节点的个数，k为待放置的副本个数；模型的约束条件（2）中的P_ij表示超级节点SN_i将流行资源f_n的副本存储于叶子节点N_j的概率，P_ij用行为相似性来表示，λ是一个给定的阈值；模型的约束条件（3）中Ω_N表示叶子节点的集合，T_p,T_q表示的是叶子节点N_p,N_q的路由表中节点集合，表示这些叶子节点路由表中存在共同的邻居节点，此时相同文件只需要在这些叶子节点上至多放置一个副本，从而减少网络的资源放置开销；模型的约束条件（4）表示节点存储副本的总容量不能超过节点自身提供的存储空间容量，其中C_n表示资源n的容量，D_j表示节点j能够提供的缓存空间容量；F.求解步骤E中所述整数规划模型，得出放置资源副本的叶子节点集合；G.超级节点将步骤C中所述的流行资源的副本缓存到步骤F所得的最优解中对应的叶子节点上。