一種網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的副本文件存儲(chǔ)容量的調(diào)整方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的副本文件存儲(chǔ)容量的調(diào)整方法和裝置，包括：確定待調(diào)整副本文件存儲(chǔ)容量的當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)所屬的網(wǎng)絡(luò)層次；將與所述當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)處于同一網(wǎng)絡(luò)層次且與當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)同屬于同一個(gè)上層網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)組成局部網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)；根據(jù)所述局部網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中各個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的鏈路帶寬和副本文件存儲(chǔ)容量，調(diào)整當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的副本文件存儲(chǔ)容量。本發(fā)明可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)需求的變化，動(dòng)態(tài)調(diào)整網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)容量的空間大小，為需要存儲(chǔ)更多文件的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)提供更大的存儲(chǔ)空間，縮小存儲(chǔ)少量文件的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)空間，實(shí)現(xiàn)了存儲(chǔ)容量的均衡設(shè)置，提高存儲(chǔ)利用率，能夠?qū)⒎?wù)推向距離用戶更近的地方，縮短響應(yīng)時(shí)間，提升用戶體驗(yàn)服務(wù)質(zhì)量。
【專利說明】一種網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的副本文件存儲(chǔ)容量的調(diào)整方法和裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種應(yīng)用于面向服務(wù)的互聯(lián)網(wǎng)中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的副本文件存儲(chǔ)容量的調(diào)整方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用需求的不斷提高，未來的互聯(lián)網(wǎng)將從面向地址的TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol,傳輸控制協(xié)議/ 因特網(wǎng)互聯(lián)協(xié)議)架構(gòu)轉(zhuǎn)向面向服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)。未來的互聯(lián)網(wǎng)中，服務(wù)請(qǐng)求者不再關(guān)心服務(wù)提供者的位置信息，而是服務(wù)的內(nèi)容。面向服務(wù)的互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)從根本上解決以TCP/IP為中心的現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)所不能解決的問題，例如IP (Internet Protocol,因特網(wǎng)互聯(lián)協(xié)議)地址短缺，缺乏服務(wù)質(zhì)量保證等。
[0003]在面向服務(wù)的互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)中，以服務(wù)標(biāo)識(shí)作為尋址依據(jù)，用戶只需關(guān)心所請(qǐng)求的服務(wù)所具有的屬性，屬性可以是靜態(tài)的或是動(dòng)態(tài)的。服務(wù)本身將成為關(guān)注重點(diǎn)，比如信息搜索，內(nèi)容分享和云計(jì)算服務(wù)等。面向服務(wù)的互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)的設(shè)計(jì)，是將互聯(lián)網(wǎng)看作提供服務(wù)的服務(wù)池，從而不僅限于提供數(shù)據(jù)的傳輸通道。面向服務(wù)的互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)還能夠解決如何為用戶提供更好的服務(wù)質(zhì)量，包括服務(wù)感知，服務(wù)遷移等。
[0004]借助于硬件技術(shù)的高速發(fā)展，存儲(chǔ)單元已經(jīng)不再是稀缺資源，然而，長(zhǎng)距離的傳輸仍然會(huì)消耗大量的網(wǎng)絡(luò)資源，因此，賦予網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)和計(jì)算的能力成為可能。
[0005]目前，副本文件存儲(chǔ)技術(shù)已經(jīng)在數(shù)據(jù)網(wǎng)格研究中得到了長(zhǎng)足發(fā)展。面向服務(wù)的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)將存儲(chǔ)和計(jì)算能力添加到網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上，這無疑將進(jìn)一步推進(jìn)副本文件存儲(chǔ)技術(shù)的快速發(fā)展。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)具有存儲(chǔ)和計(jì)算的能力后，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)便可以根據(jù)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)請(qǐng)求，判斷服務(wù)及文件的流行熱度，從而選擇具有較高熱度的服務(wù)及文件存儲(chǔ)至本地。對(duì)熱點(diǎn)文件的請(qǐng)求再次來臨時(shí)，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可以及時(shí)提供服務(wù)，而不需要先從遠(yuǎn)端獲取服務(wù)文件，再提供給服務(wù)請(qǐng)求者。此外，具有一定冗余功能的副本文件存儲(chǔ)還可以提升文件的可用性和可靠性，從而改善服務(wù)質(zhì)量。將服務(wù)推向距離用戶更近的地方，可以縮短服務(wù)響應(yīng)時(shí)間，降低傳輸帶寬消耗，節(jié)省網(wǎng)絡(luò)資源。
[0006]目前具有很多種副本文件存儲(chǔ)的策略，主要是基于副本文件流行程度的判斷，存儲(chǔ)最流行的文本，當(dāng)存儲(chǔ)空間不夠用時(shí)，對(duì)當(dāng)前存儲(chǔ)的文件進(jìn)行選擇淘汰，刪除不再流行的副本文件，存儲(chǔ)更新的流行文件。還有一種策略是根據(jù)前一段時(shí)間文件的請(qǐng)求數(shù)量判斷存儲(chǔ)該文件將會(huì)帶來的收益，與存儲(chǔ)代價(jià)相比較，決定是否存儲(chǔ)該文件。與前一種策略一樣的是，在存儲(chǔ)空間滿時(shí)，依然會(huì)刪除不再流行的文件，為流行文件騰出空間。
[0007]然而，這些方法并不是為面向服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)而專門設(shè)計(jì)的，沒有有效利用面向服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的計(jì)算和存儲(chǔ)功能。存儲(chǔ)容量設(shè)定的前提是根據(jù)地域自身情況，獨(dú)立分配網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)容量大小，而沒有考慮將網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)容量設(shè)定為何值時(shí)能夠?qū)φ麄€(gè)網(wǎng)絡(luò)的性能有所優(yōu)化。預(yù)先設(shè)定好的存儲(chǔ)容量不能根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中需求的變化而改變，有可能在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行一段時(shí)間后，某些網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)容量已滿，雖然保存有一些流行文件，但是已經(jīng)沒有更多的空間進(jìn)行存儲(chǔ)，只能從遠(yuǎn)端獲取。而這些文件每次被請(qǐng)求，都需要消耗一次網(wǎng)絡(luò)帶寬，需要用戶等待。同時(shí)，有些網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)沒有收到很多文件的請(qǐng)求，僅僅存儲(chǔ)了很少量的副本文件，存儲(chǔ)利用率很低。這樣就造成了網(wǎng)絡(luò)資源的利用不均衡，也不能保證網(wǎng)絡(luò)有效利用率，達(dá)不到較好的服務(wù)質(zhì)量。
[0008]為了提升副本文件的可用性和可靠性，許多副本文件放置的算法及策略得到了深入研究。這些算法側(cè)重于在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)處選擇哪些文件進(jìn)行存儲(chǔ)，主要判斷依據(jù)可以是副本文件的被請(qǐng)求次數(shù)，副本文件存活時(shí)間等參數(shù)。這些策略往往在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行初期就安排好了所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)容量大小，有些可能根據(jù)地域性的優(yōu)勢(shì)設(shè)置較大的存儲(chǔ)容量，有些則可能設(shè)置較小的存儲(chǔ)容量。但是這樣的設(shè)置僅根據(jù)本網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)容量提供能力，并未考慮這樣的設(shè)置對(duì)本網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)副本文件的利用率以及整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)性能帶來的影響。同時(shí)，一旦在初期設(shè)置了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)容量大小，后期也不會(huì)進(jìn)行修正。當(dāng)存儲(chǔ)空間全部占用時(shí)，采用替換算法，刪除掉一些不再符合存儲(chǔ)要求的副本文件，用新的副本文件進(jìn)行替換，這樣存儲(chǔ)空間一直都處于全部利用的狀態(tài)。此外，部分副本文件都處于需要存儲(chǔ)的狀態(tài)，然而存儲(chǔ)空間不能將它們?nèi)看鎯?chǔ)，只能在每次被請(qǐng)求時(shí)，對(duì)其他副本文件進(jìn)行替換，這樣就會(huì)造成存儲(chǔ)空間的不穩(wěn)定性，頻繁的發(fā)生副本文件替換，卻不能適當(dāng)擴(kuò)充存儲(chǔ)容量空間，以滿足更多副本文件的存儲(chǔ)需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]有鑒于此，本發(fā)明提供一種網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的副本文件存儲(chǔ)容量的調(diào)整方法和裝置，以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)需求的變化，調(diào)整網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)容量，使得存儲(chǔ)資源能得到較合理地分配，同時(shí)提升資源利用率。
[0010]本申請(qǐng)的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的: [0011]一種網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的副本文件存儲(chǔ)容量的調(diào)整方法，包括:
[0012]確定待調(diào)整副本文件存儲(chǔ)容量的當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)所屬的網(wǎng)絡(luò)層次；
[0013]將與所述當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)處于同一網(wǎng)絡(luò)層次，且與當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)同屬于同一個(gè)上層網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)選出，并將當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和所選出的所述其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)共同組成局部網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)；
[0014]提取所述局部網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中各個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的鏈路帶寬和副本文件存儲(chǔ)容量；
[0015]根據(jù)所述局部網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中各個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的鏈路帶寬和副本文件存儲(chǔ)容量，調(diào)整當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的副本文件存儲(chǔ)容量。
[0016]進(jìn)一步，所述根據(jù)所述局部網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中各個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的鏈路帶寬和副本文件存儲(chǔ)容量，調(diào)整當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的副本文件存儲(chǔ)容量，包括:
[0017]步驟a、根據(jù)公式(I)獲得當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在局部網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的帶寬相對(duì)比例
【權(quán)利要求】
1.一種網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的副本文件存儲(chǔ)容量的調(diào)整方法，包括: 確定待調(diào)整副本文件存儲(chǔ)容量的當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)所屬的網(wǎng)絡(luò)層次； 將與所述當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)處于同一網(wǎng)絡(luò)層次，且與當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)同屬于同一個(gè)上層網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)選出，并將當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和所選出的所述其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)共同組成局部網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)； 提取所述局部網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中各個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的鏈路帶寬和副本文件存儲(chǔ)容量； 根據(jù)所述局部網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中各個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的鏈路帶寬和副本文件存儲(chǔ)容量，調(diào)整當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的副本文件存儲(chǔ)容量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的副本文件存儲(chǔ)容量的調(diào)整方法，其特征在于，所述根據(jù)所述局部網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中各個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的鏈路帶寬和副本文件存儲(chǔ)容量，調(diào)整當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的副本文件存儲(chǔ)容量，包括: 步驟a、根據(jù)公式(I)獲得當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在局部網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的帶寬相對(duì)比例
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的副本文件存儲(chǔ)容量的調(diào)整方法，其特征在于，步驟d中，利用所獲得的多個(gè)Si'分別進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行模擬，以確定調(diào)整后的當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的副本文件存儲(chǔ)容量，包括: 利用所獲得的多個(gè)Si'分別進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行模擬，以獲得多組性能評(píng)估參數(shù)； 根據(jù)所獲得的多組性能評(píng)估參數(shù)確定調(diào)整后的當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的副本文件存儲(chǔ)容量。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的副本文件存儲(chǔ)容量的調(diào)整方法，其特征在于，所述性能評(píng)估參數(shù)包括:存儲(chǔ)容量利用率、服務(wù)響應(yīng)時(shí)間和帶寬消耗。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的副本文件存儲(chǔ)容量的調(diào)整方法，其特征在于，根據(jù)所獲得的多組性能評(píng)估參數(shù)確定調(diào)整后的當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的副本文件存儲(chǔ)容量，包括: 將通過網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行模擬而獲得的多組性能評(píng)估參數(shù)帶入如下公式，進(jìn)而獲得多個(gè)評(píng)估參考值:
σ = MJT X Ln(BffC)/(I+SEU) (6) 其中，σ為評(píng)估參考值，MJT為服務(wù)響應(yīng)時(shí)間，BWC為帶寬消耗，SEU為存儲(chǔ)容量利用率； 在所獲得的多個(gè)評(píng)估參考值σ中選取最小的評(píng)估參考值σ所對(duì)應(yīng)的Si'作為調(diào)整后的當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的副本文件存儲(chǔ)容量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的副本文件存儲(chǔ)容量的調(diào)整方法，其特征在于: 所述網(wǎng)絡(luò)層次包括至少兩層節(jié)點(diǎn)層次； 其中，以O(shè)層節(jié)點(diǎn)作為提供服務(wù)的根節(jié)點(diǎn)，用于提供服務(wù)文件的源頭存儲(chǔ)，所述網(wǎng)絡(luò)中處所述O層節(jié)點(diǎn)以外其余各層節(jié)點(diǎn)所存儲(chǔ)的副本文件均從所述O層節(jié)點(diǎn)獲得； 所述網(wǎng)絡(luò)層次中，相鄰的層次節(jié)點(diǎn)為上下層關(guān)系。
7.—種網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的副本文件存儲(chǔ)容量的調(diào)整裝置，其特征在于，包括: 層次確定模塊，用于確定待調(diào)整副本文件存儲(chǔ)容量的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)所屬的網(wǎng)絡(luò)層次； 節(jié)點(diǎn)組合模塊，用于在所述層次確定模塊確定出該網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)所屬的網(wǎng)絡(luò)層次后，將與該網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)處于同一網(wǎng)絡(luò)層次，且與該網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)同屬于同一個(gè)上層網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)選出，并將該網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和所選出的所述其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)共同組成局部網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)； 參數(shù)提取模塊，用于提取所述局部網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中各個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的鏈路帶寬和副本文件存儲(chǔ)容量； 容量調(diào)整模塊，用于根據(jù)所述局部網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中各個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的鏈路帶寬和副本文件存儲(chǔ)容量，調(diào)整該網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的副本文件存儲(chǔ)容量。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的副本文件存儲(chǔ)容量的調(diào)整裝置，其特征在于，所述容量調(diào)整模塊包括: 帶寬比例獲取模塊，用于根據(jù)公式(I)獲得當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在局部網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的帶寬相對(duì)比例
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的副本文件存儲(chǔ)容量的調(diào)整裝置，其特征在于，所述調(diào)節(jié)1吳塊中包括: 網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行模擬模塊，用于利用所獲得的多個(gè)Si,分別進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行模擬，以獲得多組性能評(píng)估參數(shù)；存儲(chǔ)容量確定模塊，用于根據(jù)所獲得的多組性能評(píng)估參數(shù)確定調(diào)整后的當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的副本文件存儲(chǔ)容量。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的副本文件存儲(chǔ)容量的調(diào)整方法，其特征在于，所述性能評(píng)估參數(shù)包括:存儲(chǔ)容量利用率、服務(wù)響應(yīng)時(shí)間和帶寬消耗； 所述存儲(chǔ)容量確定模塊，用于將通過網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行模擬而獲得的多組性能評(píng)估參數(shù)帶入如下公式，進(jìn)而獲得多個(gè)評(píng)估參考值，在所獲得的多個(gè)評(píng)估參考值中選取最小的評(píng)估參考值所對(duì)應(yīng)的S/作為調(diào)整后的當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的副本文件存儲(chǔ)容量:σ = MJTXLn (BffC)/(1+SEU) (6) 其中，σ為評(píng)估參考值 ，MJT為服務(wù)響應(yīng)時(shí)間，BWC為帶寬消耗，SEU為存儲(chǔ)容量利用率。
【文檔編號(hào)】H04L29/08GK103888373SQ201410077502
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2014年3月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月5日
【發(fā)明者】陳建亞, 伊莉婭, 崔鴻雁, 黃韜, 李莉, 劉江 申請(qǐng)人:北京郵電大學(xué)