[發明專利]大規模網絡節點分組管理系統及管理方法

有效

• 申請號: 201310231867.3
• 申請日: 2013-06-13
• 公開（公告）號: CN103281211A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 楊茹;翟鍵宏;吳長偉;陸上;鐘玉峰;王亞東;李慧君
• 申請（專利權）人: 黑龍江工程學院
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04L29/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種大規模網絡節點分組管理系統及管理方法。

背景技術

隨著對等網絡（P2P）網絡、網絡即時語音溝通工具（Skype）及應用層組播基于分組的網絡通信應用的普及發展，大規模網絡的分組通信的質量問題已經成為大家關注的熱點問題。如何進行分組以及如何評價分組效果是解決這一問題的關鍵所在。互聯網（Internet）網絡拓撲具有小世界效應，即節點在網絡中呈現出一定的聚類分布，聚類節點間具有較小的平均路徑長度和較大的聚集系數。歐氏距離比較近或特征比較相似的網絡節點間的鏈路通?？梢垣@得更高的通信效率，對大規模網絡節點進行有效地劃分或有效地分組，通?？梢垣@得更好群組內節點間的通信質量的提升。

現階段的大規模網絡節點分組技術根據網絡節點分組過程中是否進行網絡探測可以將其分為靜態分組和動態分組兩大類分組算法。靜態節點分組算法不需要進行網絡探測，沒有網絡探測的開銷，一般效率較高，但是分組算法的效果較差。靜態節點分組算法使用原有互聯中的一些屬性信息，如目標節點的網絡互聯協議（IP）地址、邊界網關協議（BGP）信息等。這一類分組技術典型的包括地理位置分組技術、N位掩碼分組技術、BGP前綴分組技術等。動態節點分組算法使用網絡測量的手段，根據網絡測量得到的網絡參數如往返時延（RTT），丟包率，路徑信息，網絡瓶頸等。探測流量屬于網絡拓撲中的噪聲流量，會對網絡參數產生一定的影響。動態節點分組典型技術有隨機分組技術、基于標桿節點的分組技術、基于坐標計算的分組技術和基于歐氏距離抽樣的分組技術等。

雖然已經有許多學者對大規模網絡節點的組管理問題提出了許多解決方案，但是現有的解決方案要么效果不夠理想，要么算法收斂速度太慢，不適合在真實網絡環境中應用。大規模網絡的復雜性、動態性、節點的行為不可預知等特點都對大規模網絡組管理系統提出了較高的要求。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于路徑生成樹相似度的大規模網絡節點組管理技術，使得組內的網絡節點間通訊效率最高，以此實現網絡子組內節點間高效地進行網絡數據傳輸與共享的大規模網絡節點分組管理系統及管理方法。

上述的目的通過以下的技術方案實現：

一種大規模網絡節點分組管理系統，其組成包括:?主服務器節點，所述的主服務器節點連接心跳服務器節點和一組普通網絡節點，所述的普通網絡節點連接子組管理節點，所述的子組管理節點連接一組子組管理節點隊列。

所述的大規模網絡節點分組管理系統，所述的主服務器節點連接所述的子組管理節點隊列組成預處理模塊，所述的主服務器節點與所述的普通網絡節點組成新節點處理模塊，所述的子組管理節點與所述的子組管理節點隊列組成子組管理節點更新模塊。

一種大規模網絡節點分組管理系統的管理方法，本方法分為三個階段，第一階段為利用預處理模塊進行預處理管理，第二階段為利用新節點處理模塊進行新節點處理管理，第三階段為子組管理節點更新模塊進行子組節點管理。

所述的大規模網絡節點分組管理系統的管理方法，所述的第一階段為利用預處理模塊進行預處理管理，系統預處理階段是，收集知名節點，然后利用路由跟蹤traceroute和移動業務記錄mtr工具獲取服務器節點到知名節點和普通網絡節點的路徑信息、往返時延、丟包率、跳數和瓶頸節點信息；用路徑信息、往返時延、丟包率、跳數和瓶頸節點信息的特征目標節點IP所屬運營商、往返時延、丟包率、跳數和瓶頸節點所屬運營商來表示一個標桿節點或知名節點，并使用歐氏距離表示節點間的相似程度，利用凝聚型的層次聚類方法將這些節點劃分為c個簇，其中c為子組個數，即每一個子組存在對應的一個標桿簇。

所述的大規模網絡節點分組管理系統的管理方法，在所述的第一階段為利用預處理模塊進行預處理管理的基礎上將每一個標桿簇中的路徑信息，將路徑上的每一個節點IP地址以點分十進制表示，每一個IP地址劃分為x.y.z.0的形式，將每一層壓縮存儲在一棵路徑樹中，并賦予路徑樹的每一層一個相似值，從路徑樹的根到葉子節點相似值為0.25、0.5、0.75；每一個標桿簇生成一棵路徑樹，路徑樹是新節點加入系統的判斷標準。

所述的大規模網絡節點分組管理系統的管理方法，所述的第二階段為

利用新節點處理模塊進行新節點處理管理，當新節點加入系統時，服務器節點首先對新節點進行一次路徑探測，獲得服務器節點到新節點的路徑信息；然后將這條路徑信息進行初步的處理，合并同網段IP地址，刪除內網節點，并賦予從服務器節點到目標節點的每一個節點一個權值，經過預處理后的路徑節點共有個，這個節點的權值從服務器網關節點到目標節點分別為。