[發(fā)明專利]一種異構(gòu)計(jì)算環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)模擬任務(wù)負(fù)載平衡方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410407933.2
• 申請日: 2014-08-18
• 公開（公告）號: CN104184674B
• 公開（公告）日: 2017-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王曉鋒;卞娜云;劉淵;陳世云
• 申請（專利權(quán)）人: 江南大學(xué)
• 主分類號: H04L12/803
• 分類號: H04L12/803
• 代理公司: 無錫市大為專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙)32104
• 代理人: 徐士金,韓鳳

1.一種異構(gòu)計(jì)算環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)模擬任務(wù)負(fù)載平衡方法，其特征是，包括以下步驟：

(1)讀入一個(gè)異構(gòu)計(jì)算環(huán)境參數(shù)，包括異構(gòu)計(jì)算環(huán)境中計(jì)算節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)M，第i個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)模擬能力參數(shù)K_i，第i個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)路由模擬能力函數(shù)F_i(n)，1≤i≤M；

(2)讀入一個(gè)網(wǎng)絡(luò)模擬的實(shí)際拓?fù)鋱DG(V,E)，其中點(diǎn)集合V＝{v₁…,v_j,…,v_N}，點(diǎn)權(quán)值w_v(v_j)，邊權(quán)值w_e(v_i,v_j)；v_j表示第j個(gè)拓?fù)涔?jié)點(diǎn)，N為拓?fù)涔?jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)，1≤j≤N；

(3)初始化參數(shù)：初始化無進(jìn)展遷移次數(shù)Counter為0，初始化網(wǎng)絡(luò)模擬任務(wù)負(fù)載均衡度B的閾值B_Delta為0.95，初始化當(dāng)前最優(yōu)的負(fù)載平衡度B_est為0；

(4)負(fù)載平衡初始化：將拓?fù)鋱DG(V,E)初始劃分為{G₁,…,G_i,…,G_M}，使得數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)模擬任務(wù)負(fù)載均衡度BP最大；

(5)計(jì)算當(dāng)前最優(yōu)的負(fù)載平衡度B_est；

(6)判斷B_est是否小于B_Delta且Counter是否小于3，滿足則終止循環(huán)，輸出負(fù)載平衡結(jié)果{G₁,…,G_i,…,G_M}；不滿足則轉(zhuǎn)到步驟(7)；

(7)統(tǒng)計(jì)當(dāng)前各G_i的拓?fù)涔?jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)n_i，并根據(jù)各計(jì)算節(jié)點(diǎn)的路由模擬計(jì)算開銷函數(shù)獲得路由模擬運(yùn)行時(shí)間最小的劃分與最大的劃分

(8)從中選擇某一待移動(dòng)的拓?fù)涔?jié)點(diǎn)v_m，其中v_m必須與中的某個(gè)節(jié)點(diǎn)之間存在鏈路且點(diǎn)權(quán)值是所有與存在鏈路的節(jié)點(diǎn)中最小；

(9)將節(jié)點(diǎn)v_m從移動(dòng)至并獲得新的負(fù)載平衡結(jié)果{G₁,…,G_i,…,G_M}；

(10)對拓?fù)涔?jié)點(diǎn)v_m遷移后的新負(fù)載平衡結(jié)果進(jìn)行評估，若負(fù)載平衡程度B有優(yōu)化，則接受該新負(fù)載平衡結(jié)果，更新B_est，Counter重置為0，轉(zhuǎn)步驟(6)執(zhí)行；否則Counter加1，轉(zhuǎn)步驟(6)執(zhí)行。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異構(gòu)計(jì)算環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)模擬任務(wù)負(fù)載平衡方法，其特

征是，步驟(3)所述的網(wǎng)絡(luò)模擬任務(wù)負(fù)載均衡度B通過如下公式計(jì)算：

B＝α×BR+(1-α)BP

其中，BP為數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)模擬任務(wù)負(fù)載均衡度，BR為路由模擬任務(wù)負(fù)載均衡度；α為權(quán)值，取值范圍在[0,1]，當(dāng)α>0.5，則表示側(cè)重考慮路由模擬任務(wù)負(fù)載平衡，當(dāng)α<0.5，則表示側(cè)重考慮數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)模擬任務(wù)負(fù)載平衡，若綜合考慮路由模擬任務(wù)以及數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)模擬任務(wù)的負(fù)載平衡，則選取α＝0.5。

3.根據(jù)權(quán)利要求1，2所述的異構(gòu)計(jì)算環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)模擬任務(wù)負(fù)載平衡方法，其特征是，所述數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)模擬任務(wù)負(fù)載均衡度BP通過以下公式獲得：

其中w_i為第i個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)所分配到拓?fù)涔?jié)點(diǎn)的權(quán)值和，K_i為第i個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)模擬能力參數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的異構(gòu)計(jì)算環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)模擬任務(wù)負(fù)載平衡方法，其特征是，所述路由模擬任務(wù)負(fù)載均衡度BR通過如下公式計(jì)算：

其中n_i為第i個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)所分配到的拓?fù)涔?jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)，F(xiàn)_i(n)為第i個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)路由模擬能力函數(shù)。