biIene和Germany50網(wǎng) 絡(luò)的用戶群完成下載的時間即分布。首先，從圖6(a)和圖7(a)可發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的方法在多數(shù) 情況下比原始的BT協(xié)議具有更短的完成時間。其次，從累計完成比例隨下載時間的分布情 況來看，本發(fā)明的方法與原始的BT協(xié)議的下載速率（即圖中的直線斜率)相近，當(dāng)用戶群較 小時，本發(fā)明的方法的下載速率與原始的BT協(xié)議的相近，但隨著用戶群規(guī)模的增加，本發(fā)明 的方法的下載速率隨之增加并領(lǐng)先于原始的BT協(xié)議。第三，在整個完成時間內(nèi)，原始的BT協(xié) 議和本發(fā)明的方法幾乎保持勻速的下載速率，但到快接近下載完成時，整個用戶群的下載 速率變的十分緩慢，這主要是因為絕大多數(shù)BT用戶已完成下載，用戶群此時的下載速率受 限于極少數(shù)未完成下載BT用戶的接入鏈路的帶寬。從圖7(b)可以看出，這正是Germany50網(wǎng) 絡(luò)中用戶群規(guī)模為100時alto的下載完成時間慢于native的原因。綜上，從完成時間看，本 發(fā)明的方法具有與原始的BT協(xié)議相似甚至更優(yōu)的表現(xiàn)。
[0072] 最后，通過實驗評估域內(nèi)流量。Abilene和Germany50網(wǎng)絡(luò)的每個用戶群在下載期 間的域內(nèi)BT流量占網(wǎng)絡(luò)的總BT流量的比例如圖8所示。首先，本發(fā)明的方法的域內(nèi)BT流量遠(yuǎn) 比原始BT協(xié)議的高。對于Ab i I ene網(wǎng)絡(luò)，本發(fā)明的方法的域內(nèi)BT流量為19.03%~41.40%， 而原始的BT協(xié)議的僅為6.04%~8.64% ;而Germany50網(wǎng)絡(luò)對應(yīng)的比例分別為15.33 %~ 36.17%與2.33%~2.71 %。其次，隨著用戶群規(guī)模的增加，本發(fā)明的方法的域內(nèi)BT流量的 比例也隨著增加，這是因為本發(fā)明的方法優(yōu)先選擇同一個節(jié)點下面的BT用戶，當(dāng)用戶群規(guī) 模增加時，被分配到同一個節(jié)點下的BT用戶數(shù)量也隨之增加，故域內(nèi)BT流量比例也隨之增 加?？傊?，在域內(nèi)BT流量上，本發(fā)明的方法比原始BT協(xié)議的表現(xiàn)更好。
[0073]總之，以上的實驗從流量的穩(wěn)定性、下載時間和域內(nèi)流量3個方面全面地驗證了增 強網(wǎng)絡(luò)流量穩(wěn)定性的P2P流量優(yōu)化方法的有效性。實驗結(jié)果表明，與原始的BT協(xié)議相比，本 發(fā)明的方法可在不犧牲BT協(xié)議的性能甚至增加性能的情況下，顯著增強網(wǎng)絡(luò)流量矩陣的穩(wěn) 定性。
【主權(quán)項】
1. 一種增強Internet核心網(wǎng)流量穩(wěn)定性的BT流量優(yōu)化方法，包括的步驟是： A、 BT用戶p從追蹤服務(wù)器獲取用戶群的候選BT用戶列表； B、 BT用戶p從候選BT用戶列表中選擇給定數(shù)量的候選BT用戶建立鄰居連接，得到鄰居 BT用戶； C、 BT用戶p周期性地從鄰居BT用戶中選擇出給定數(shù)量的鄰居BT用戶進(jìn)行疏通，形成被 疏通BT用戶，而對未被選擇的鄰居BT用戶進(jìn)行阻塞，被疏通的BT用戶從BT用戶p下載感興趣 的文件片段，若BT用戶p被鄰居BT用戶疏通，則BT用戶p還同時從鄰居BT用戶處下載感興趣 文件片段； 其特征在于： 所述的步驟B即BT用戶p從候選BT用戶列表中選擇給定數(shù)量的BT用戶建立鄰居連接得 到鄰居BT用戶列表的具體操作是： B1、計算候選BT用戶列表中候選BT用戶pu的流量松弛量ru，其中，u為候選BT用戶列表中的用尸pu的序虧，1為BT用戶p所依附的節(jié)點在核心 網(wǎng)中的序號，j為候選BT用戶pu所依附的節(jié)點在核心網(wǎng)中的序號，(?和my分別為從互聯(lián)網(wǎng)服 務(wù)提供商（即ISP)處獲取的節(jié)點i到節(jié)點j當(dāng)前流量和當(dāng)前流量平穩(wěn)期的峰值流量，化為節(jié) 點j的流量松弛量，Rj=mi j-ci j，n j為依附于節(jié)點j的BT用戶的數(shù)量； B2、將候選列表中的候選BT用戶pu分為3類，與BT用戶p依附于相同的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的歸為第 1類BT用戶pu，流量松弛量為正的候選BT用戶pu歸為第2類BT用戶pu，流量松弛量小于或等于 〇的候選BT用戶p u歸為第3類BT候選用戶pu。 B3、找出第2類候選BT用戶pu中流量松弛量ru的最大值，令該最大值等于rm，然后將第1 類候選BT用戶pu的流量松弛量ru改為rm; 計算第3類候選BT用戶pu依附的節(jié)點j的流量松弛量^的最小值，令該最小值等于Rmin， 然后更新第3類候選BT用戶pu的流量松弛量ru車中，ε為任意小的正 實數(shù)；Β4、將第1類候選ΒΤ用戶pu和第2類候選ΒΤ用戶pu合并為優(yōu)選ΒΤ用戶pu，第3類候選ΒΤ用 戶pu作為次選BT用戶pu。 B5、如鄰居BT用戶的給定數(shù)量小于優(yōu)選BT用戶pu的數(shù)量，則將未被選出的優(yōu)選BT用戶pu 的流量松弛量ru的歸一化值作為其選擇概率，從優(yōu)選BT用戶pu中使用輪盤賭選擇法選擇出 給定數(shù)量的優(yōu)選BT用戶p u，作為優(yōu)選鄰居BT用戶建立鄰居關(guān)系； 如鄰居BT用戶的給定數(shù)量等于優(yōu)選BT用戶pu的數(shù)量，則選擇出全部優(yōu)選BT用戶pu，作為 優(yōu)選鄰居BT用戶建立鄰居關(guān)系； 如鄰居BT用戶的給定數(shù)量大于優(yōu)選BT用戶pu的數(shù)量，則選擇出全部優(yōu)選BT用戶pu作為 優(yōu)選鄰居BT用戶，建立鄰居關(guān)系;并將未被選出的次選BT用戶pu的流量松弛量ru的歸一化值 作為其選擇概率，從次選BT用戶p u中使用輪盤賭選擇法選擇出不足數(shù)量的次選BT用戶pu作 為次選鄰居BT用戶，建立鄰居關(guān)系；所述的不足數(shù)量為鄰居BT用戶的給定數(shù)量與優(yōu)選BT用 戶p u的數(shù)量之差； 所述的步驟C中BT用戶p周期性地從鄰居BT用戶中選擇出給定數(shù)量的鄰居BT用戶進(jìn)行 疏通，形成被疏通BT用戶的具體操作如下： C1、獲取鄰居BT用戶pu的數(shù)據(jù)傳輸速率tu，如果BT用戶p是只提供其他鄰居BT用戶下載 的種子用戶，則數(shù)據(jù)傳輸速率tu指鄰居BT用戶pu從BT用戶p處的下載速率;否則，數(shù)據(jù)傳輸速 率t u指鄰居BT用戶pu對BT用戶p的上傳速率;如果鄰居BT用戶pu的數(shù)據(jù)傳輸速率t u都為0,則 都更新為1; C2、分別將鄰居BT用戶pu的流量松弛量^和數(shù)據(jù)傳輸速率tu進(jìn)行歸一化處理分別得到 鄰居BT用戶pu的流量松弛量歸一化值$和數(shù)據(jù)傳輸速率歸一化值f，并將取二者中的最小 值作為選擇權(quán)值wu，即wu=min(/丨，ζ );其中，min表示取最小值運算。 C3、如被疏通BT用戶的給定數(shù)量小于優(yōu)選鄰居BT用戶pu的數(shù)量，則將未選出的優(yōu)選鄰居 BT用戶pu的選擇權(quán)值wu的歸一化值作為其選擇概率，從優(yōu)選鄰居BT用戶pu中使用輪盤賭選 擇法選擇出給定數(shù)量的優(yōu)選鄰居BT用戶p u進(jìn)行疏通； 如被疏通BT用戶的給定數(shù)量等于優(yōu)選鄰居BT用戶pu的數(shù)量，則選擇出全部優(yōu)選鄰居BT 用戶pu進(jìn)行疏通； 如被疏通BT用戶的給定數(shù)量大于優(yōu)選鄰居BT用戶pu的數(shù)量，則選擇出全部優(yōu)選鄰居BT 用戶pu進(jìn)行疏通，并將未選出的次選鄰居BT用戶pu的選擇權(quán)值wu的歸一化值作為其選擇概 率，從次選鄰居BT用戶p u中使用輪盤賭選擇法選擇出還需數(shù)量的次選鄰居BT用戶pu進(jìn)行疏 通;所述的還需數(shù)量為被疏通BT用戶的給定數(shù)量與優(yōu)選鄰居BT用戶p u的數(shù)量之差。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種增強網(wǎng)絡(luò)流量穩(wěn)定性的P2P流量優(yōu)化方法，該方法包括對BT協(xié)議的兩個關(guān)鍵算法的改進(jìn)：(1)BT鄰居用戶選擇算法，引入流量松弛量的概念刻畫網(wǎng)絡(luò)的流量狀態(tài)，根據(jù)鄰居BT用戶的流量松弛量的相對大小按概率選擇鄰居BT用戶；(2)阻塞/疏通算法，同時考慮peer的流量松弛量和傳輸速率，進(jìn)行雙指標(biāo)選擇，使BT協(xié)議根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的當(dāng)前狀態(tài)主動調(diào)整自身的流量模式。利用本發(fā)明可顯著增強網(wǎng)絡(luò)流量矩陣的穩(wěn)定性且不犧牲BT協(xié)議的性能甚至增加性能。
【IPC分類】H04L29/08, H04L12/811, H04L12/801
【公開號】CN105610726
【申請?zhí)枴緾N201610015026
【發(fā)明人】伍元勝
【申請人】西南交通大學(xué)
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2016年1月8日