[發明專利]一種對等網絡中流行資源副本的優化放置方法

有效

• 申請號: 201310232484.8
• 申請日: 2013-06-13
• 公開（公告）號: CN103491128A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 楊文國;高隨祥;吳鴿鵬;鄧浩江;郭田德;趙彤;安然;姜志鵬;孫靜;王慎娜
• 申請（專利權）人: 中國科學院大學
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04L12/911
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 成金玉;賈玉忠

1.一種對等網絡中流行資源副本的優化放置方法，其特征在于實現步驟如下：

A.在對等網絡每一個運行周期開始時，對等網絡中的每個節點統計上一個周期內的自身被訪問的次數；

B.每個節點根據訪問次數確定自己為葉子節點或者超級節點，訪問次數超過設定閾值的節點定義為熱門節點，也稱之為超級節點，訪問次數沒達到閾值的節點稱為葉子節點；所有的節點向其周圍的節點發送一個表明自己身份的信息，從而對等網絡中每個節點都知道自己周圍的超級節點和葉子節點信息；

C.超級節點根據自己接收到的步驟B中所述身份信息，統計出自己路由表里的葉子節點，并計算所述這些葉子節點與自己的行為相似性；所述葉子節點與超級節點間的行為相似性是指上個周期內葉子節點與超級節點共同在線時間的比重；此外，超級節點統計上一周期內自身的資源訪問次數，將訪問次數高于設定閾值的資源定義為流行資源；

D.所述葉子節點將自身提供的存儲容量和路由表信息發送給超級節點，所述超級節點根據接收到的葉子節點的信息，統計出這些葉子節點之間的連通度；

E.超級節點根據步驟C中所述的與葉子之間的行為相似性，以及D中所述的葉子節點之間的連通度信息和葉子節點的存儲容量信息，建立整數規劃模型，模型的優化目標為超級節點放置盡可能少的流行文件副本，同時減少超級節點開銷；

減少超級節點開銷的整數優化模型為：

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）

模型的目標函數（1）中的X_nij描述超級節點SN_i將流行資源f_n的副本存儲于葉子節點N_j上這個事件，X_nij＝1表示N_j存儲該副本，否則X_nij＝0，m為葉子節點的個數，k為待放置的副本個數；

模型的約束條件（2）中的P_ij表示超級節點SN_i將流行資源f_n的副本存儲于葉子節點N_j的概率，P_ij用行為相似性來表示，λ是一個給定的閾值；

模型的約束條件（3）中Ω_N表示葉子節點的集合，T_p,T_q表示的是葉子節點N_p,N_q的路由表中節點集合，表示這些葉子節點路由表中存在共同的鄰居節點，此時相同文件只需要在這些葉子節點上至多放置一個副本，從而減少網絡的資源放置開銷；

模型的約束條件（4）表示節點存儲副本的總容量不能超過節點自身提供的存儲空間容量，其中C_n表示資源n的容量，D_j表示節點j能夠提供的緩存空間容量；

F.求解步驟E中所述整數規劃模型，得出放置資源副本的葉子節點集合；

G.超級節點將步驟C中所述的流行資源的副本緩存到步驟F所得的最優解中對應的葉子節點上。