[发明专利]一种基于网络定位的负载均衡算法

权利要求书

1.一种基于网络定位的负载均衡方法由以下步骤构成：

(1)指定一组参考节点，也称作路标节点，记做m个。在一个基于DHT 的结构化网络中，路标节点可以从本结构化网络中选择，也可以在因特网中 任意选择。

(2)计算DHT网络中每个节点到这组路标节点的距离，从而得到每个节 点的网络坐标，把节点的网络坐标映射到m维的笛卡儿空间上，这个笛卡儿 空间就叫路标空间。

(3)把m维坐标空间映射到一维坐标空间并保存坐标的相近性，从而，每 一个DHT中的节点的网络坐标都对应一个坐标数，该坐标数作为节点的ID。

(4)当网络中某个节点的负载较轻时，以该节点为中心将坐标相近的节点 构成一个星型结构。

(5)在这个物理位置相近的星型结构区域，将负载重的节点的任务转移到 负载轻的节点上。

2.根据权利要求1所述的基于网络定位的负载均衡方法，其特征在于：步骤(4) 包括以下过程：

(4.1)周期性计算结构化P2P网络的每一个节点的聚集系数CC，系统局 部利用率C_system-A、和负载转移阀值T_A，T_A＝(C_system-A+ε)×capality_A。其中ε为可 调参数，用来在负载均衡程度和负载转移开销之间取得折中，取值为CC× log(N)，N表示节点A的局部系统中节点的个数。

(4.2)当某个周期中节点A的负载L_A小于负载转移阀值T_A时，节点A向 坐标数满足条件的所有节点i发出查询请求，并以节点A为中心 构造一个星型结构区域。其中H_i、H_A分别为节点i和节点A的坐标数，δ 为常量，取值范围为[0，1]。

(4.3)在节点A的查询过程中，如果某个节点i满足加入星型结构的条件， 则i节点会根据其负载L_i和负载转移阀值T_i时之间的关系，进入步骤(A1)或 者(A2)：

(A1)如果节点i的负载L_i大于负载转移阀值T_i时，则节点i是过载节点， 它向节点A发送需要转移的虚拟服务器的索引及其每个的负载大小，节点A 收集这些信息并将负载按从小到大的顺序排列成一个待分配负载链表a。

(A2)如果节点i的负载L_i小于负载转移阀值T_i时，则节点i是负载较轻 节点，它向节点A发送能够接受的负载数量(T_i-L_i)，节点A收集这些信息并 将负载数量按从小到大的顺序排成一个可接受负载链表b。

3.根据权利要求1所述的基于网络定位的负载均衡方法，其特征在于：步骤(5) 包括以下过程：

(5.1)根据链表a中的一个虚拟服务器V，选择链表b里所有符合 (T_i-L_i)＞＝load(V)条件的节点中的(T_i-L_i)值最小的节点。

(5.2)利用DHT中的离开和加入操作把虚拟服务器从过载节点转移到负 载较轻节点，并删除a，b链表中相应的结点。

(5.3)循环执行前面两个步骤，直到链表a为空；或者星型结构中没有节 点能够接收剩下的虚拟服务器，即链表a不为空。这时节点A通知其它各节 点解散星型结构。