一种结构化对等网络中的偏向路由算法
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可使 系统 内节 点负载有更好 的平衡 ， 可以提 高 系统的扩展性能．
关 键 词 ： ２ ；负载 平 衡 ；结 构 化 网络 ＰＰ 中图 分 类 号 ： Ｐ３ ３ Ｔ ９ 文 献 标 志码 ： Ａ
结 构 化 Ｐ Ｐ协 议 是 一 种 采 用 分 布 式 哈 希 表 ２
（ Ｈ ） 术的 、 Ｄ Ｔ技 高效 的关键 字 查 找定 位 服 务 ， 目前 在 流媒体 Ｊ文件共 享 等领 域 已有广 泛 应 用 ． 、 在
１ 偏 向路 由算法
为 描 述 本 文 提 出 的偏 向 路 由算 法 ， 文 以 本 Ｅ ｉｈｒ ｐＣ ｏｄ的拓 扑结 构 为基础 ． Ｅ ｉｈ ｒ ， 在 ｐＣ ｏｄ中 每个 结 点具有 一个 唯一 的 ， 所有 组成 一个 环 型 空 Ｄ， 间． 关键 字 ｋ 映射 ＮＪ 针 方 向最 近 的结 点 ， ｙ ｅ ｌ 顾时 该 结 点记 为 Ｓｃｅ ｏ（ｅ） 每 个 结 点 采 用 哈希 函数 ￣ｃｓ ｒｋ ． ￥ ｙ
统 的扩 展性 能 ．
结 构化 Ｐ Ｐ协 议 中 ， 点 间 的逻 辑 拓 扑 关 系 和 资 ２ 结 源放 置均 有 严 格 的控 制 ， 个 数 据 对 象 用 关 键 字 每 ｋｙ标示 ， 过 ｋｙ把数 据对 象 映射 到确定 的结 点 ， ｅ 通 ｅ 这使 得结 构化 Ｐ Ｐ协 议 中 的查询 具 有精 确 和 高 效 ２ 的特 点 ． 目前 已存 在很 多基 于 Ｄ Ｔ的结 构 化 Ｐ Ｐ Ｈ ２ 协议 ， 据 网络结 点是 否严 格 控 制路 由表 的 大 小 ， 根 可把 结 构 化 Ｐ Ｐ协 议 分 为两 类 ： 一 类 是 结 点 路 ２ 第 由表大 小 固定为 Ｏ（ｏＮ）（ １ｇ Ｎ为结 点 总数 ） 的结 构 化 Ｐ Ｐ协 议 ， 类 协 议 研 究 主 要 集 中在保 证 查 询 ２ 该 性 能为 Ｏ（ｏＮ） １ ｇ 的前 提 下 ， 何 最 小 化 结 点 的 路 如 由表 ， 型 的 协议 如 Ｃ Ｏ Ｄ 、 Ｐ Ｓ Ｒ 等 ， 典 Ｈ Ｒ Ｊ ＭＳ Ａ Ｔ Ｙ 这些 协议 一 般 采 用 贪 婪 式 搜 索 算 法 ． 二 类 为无 第 状态 限制 的结 构 化 Ｐ Ｐ协 议 ， 型 的协 议 如 Ｅ Ｉ ２ 典 Ｐ． Ｃ Ｏ Ｄ 、Ａ Ｅ ＬＡ 等 ． 究 表 明 ， 网络 波 Ｈ Ｒ Ｋ Ｄ Ｍ Ｉ 研 在 动 ｃ ｕ 比较小 或 者带 宽允许 的情 况 下 ， 点 路 由 ｈｍ 结 表大 小不 需 要 严 格 限 制 为 ０（ｏＮ） 结 点 可 以保 １ ｇ ， 存一 个较 大甚 至全 局 的路 由表 以实 现高 效 的查 询 性能， 因此第 二类 协议 应用 更 为普遍 ． 目前 提 出 的 结 构 化 Ｐ Ｐ协 议 均 假 设 由 Ｈ ｓ ２ ａｈ 函数 生成 的结 点 ， 布 均 匀 ， 统 内结 点 负 载具 Ｄ分 系 有较好 的平衡 ， 在实 际 环 境 中 ， 分结 点 承 载 的 但 部 键值 空 间具 有 很 大 差 异 ， 致 部 分 结 点 负 载 具 有 导 较大 差异 ． 目前 ， 状态 限制 的结 构 化 Ｐ Ｐ协 议 采 无 ２
种 算法 类似 于 Ｃ ｏｄ等协 议 中使用 的路 由算 法 ； ｈｒ ② 迭 代 路 由算 法 ， 种算 法 类 似 于 Ｋ ｄｍｉ 这 ａｅ ｌ ａ中使 用 的路 由算法 ． 由于 这 两 种 路 由算 法 均 没 有 考 虑节 点 负载 信息 ， 因此无 助 于平 衡 系 统 内节 点 负 载． 本 文提出的偏 向路 由算法主要针对采用贪婪式路 由 算 法 的无 状 态 限制 的结 构 化 Ｐ Ｐ协 议 ． 无 状 态 ２ 在 限制 的结 构 化 Ｐ Ｐ系 统 中 ， 点 的每个 路 由表人 ２ 结 口包含 多个 路 由表指 针 ， 消 息 路 由 的过 程 中 ， 在 结 点 在选 择下 一 跳 结 点 时 可 能 存 在 多 种 选 择 ， 种 每 选 择均 能保 证 路 由算 法 性 能 为 Ｏ（ｏＮ） 在 消 息 １ｇ ． 的路 由过程 中 ， 果 存 在 多 个 结 点 可 以作 为 消 息 如 路 由的下一 跳 结 点 时 ， 向路 由算 法 将 根 据 路 由 偏 表 中的节 点 负 载 变 化 和 路 由效 率 决 定 下 一 跳 节 点． 实验 结果 表 明 ， 与贪 婪 式 路 由算 法 相 比 ， 保 在 证 路 由效 率 为 Ｏ（ｏＮ） １ｇ 的前 提 下 ， 向路 由算 法 偏 可使系统内节点负载有 更好的平衡 ， 以提高系 可
第１ ０卷
２１ 年 ０１
第 ５期
１ Ｏ月
广州 大 学学报 （ 自然科 学 版 ）
Ｊｕ ａ ｏ ｕｎｚｏ ｎｖｒ ｔ（ ａｕａ Ｓ ｉ ｃ ｄｔ ｎ ｏｒｌ ｆ ａｇｈ ｕＵ ｉ ｓｙ Ｎ ｔｒｌ ｃ ｎｅＥ ｉｏ ） ｎ Ｇ ｅｉ ｅ ｉ
Ｖｏ ． ０ Ｎｏ． Ｉ１ ５
０ｃ． ２０１ ｔ １
文章 编号 ：６ １４ ２ （０ １ ０ －０ ５０ １７ —２９ ２ １ ）５０５ －３
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
一
种结构化对等 网络 中的偏 向路 由算法
熊 伟 ，谢 冬 青
（ 广州大学 计算机科学 与教育软件学院 ， 东 广州 广 ５ ００ ） １０ ６
摘
要 ：由于路 由效率高 ， 贪婪 式路 由算法成为 目前基 于 Ｄ Ｔ的结构化 Ｐ Ｐ协议 的首选路 由算法 ， Ｈ ２ 但贪婪式路
由算法仅考虑路 由效率而忽视 了系统 中节点 负载平衡 问题． 文章提 出一种适 用于无状 态结构化 Ｐ Ｐ协议 中的 ２ 偏向路 由算 法， 与传统的路 由算 法不同的是 ， 向路 由算 法将根据 节点 间负载 变化和路 由效率两个方 面来动 态 偏 选择下一跳节 点． 实验结果表 明： 与贪婪式路 由算 法相 比 ， 在保证路 由效 率为 ０ １ｇ 的前提 下 ， 向路 由算 法 （ｏＮ） 偏
关 键 词 ： ２ ；负载 平 衡 ；结 构 化 网络 ＰＰ 中图 分 类 号 ： Ｐ３ ３ Ｔ ９ 文 献 标 志码 ： Ａ
结 构 化 Ｐ Ｐ协 议 是 一 种 采 用 分 布 式 哈 希 表 ２
（ Ｈ ） 术的 、 Ｄ Ｔ技 高效 的关键 字 查 找定 位 服 务 ， 目前 在 流媒体 Ｊ文件共 享 等领 域 已有广 泛 应 用 ． 、 在
１ 偏 向路 由算法
为 描 述 本 文 提 出 的偏 向 路 由算 法 ， 文 以 本 Ｅ ｉｈｒ ｐＣ ｏｄ的拓 扑结 构 为基础 ． Ｅ ｉｈ ｒ ， 在 ｐＣ ｏｄ中 每个 结 点具有 一个 唯一 的 ， 所有 组成 一个 环 型 空 Ｄ， 间． 关键 字 ｋ 映射 ＮＪ 针 方 向最 近 的结 点 ， ｙ ｅ ｌ 顾时 该 结 点记 为 Ｓｃｅ ｏ（ｅ） 每 个 结 点 采 用 哈希 函数 ￣ｃｓ ｒｋ ． ￥ ｙ
统 的扩 展性 能 ．
结 构化 Ｐ Ｐ协 议 中 ， 点 间 的逻 辑 拓 扑 关 系 和 资 ２ 结 源放 置均 有 严 格 的控 制 ， 个 数 据 对 象 用 关 键 字 每 ｋｙ标示 ， 过 ｋｙ把数 据对 象 映射 到确定 的结 点 ， ｅ 通 ｅ 这使 得结 构化 Ｐ Ｐ协 议 中 的查询 具 有精 确 和 高 效 ２ 的特 点 ． 目前 已存 在很 多基 于 Ｄ Ｔ的结 构 化 Ｐ Ｐ Ｈ ２ 协议 ， 据 网络结 点是 否严 格 控 制路 由表 的 大 小 ， 根 可把 结 构 化 Ｐ Ｐ协 议 分 为两 类 ： 一 类 是 结 点 路 ２ 第 由表大 小 固定为 Ｏ（ｏＮ）（ １ｇ Ｎ为结 点 总数 ） 的结 构 化 Ｐ Ｐ协 议 ， 类 协 议 研 究 主 要 集 中在保 证 查 询 ２ 该 性 能为 Ｏ（ｏＮ） １ ｇ 的前 提 下 ， 何 最 小 化 结 点 的 路 如 由表 ， 型 的 协议 如 Ｃ Ｏ Ｄ 、 Ｐ Ｓ Ｒ 等 ， 典 Ｈ Ｒ Ｊ ＭＳ Ａ Ｔ Ｙ 这些 协议 一 般 采 用 贪 婪 式 搜 索 算 法 ． 二 类 为无 第 状态 限制 的结 构 化 Ｐ Ｐ协 议 ， 型 的协 议 如 Ｅ Ｉ ２ 典 Ｐ． Ｃ Ｏ Ｄ 、Ａ Ｅ ＬＡ 等 ． 究 表 明 ， 网络 波 Ｈ Ｒ Ｋ Ｄ Ｍ Ｉ 研 在 动 ｃ ｕ 比较小 或 者带 宽允许 的情 况 下 ， 点 路 由 ｈｍ 结 表大 小不 需 要 严 格 限 制 为 ０（ｏＮ） 结 点 可 以保 １ ｇ ， 存一 个较 大甚 至全 局 的路 由表 以实 现高 效 的查 询 性能， 因此第 二类 协议 应用 更 为普遍 ． 目前 提 出 的 结 构 化 Ｐ Ｐ协 议 均 假 设 由 Ｈ ｓ ２ ａｈ 函数 生成 的结 点 ， 布 均 匀 ， 统 内结 点 负 载具 Ｄ分 系 有较好 的平衡 ， 在实 际 环 境 中 ， 分结 点 承 载 的 但 部 键值 空 间具 有 很 大 差 异 ， 致 部 分 结 点 负 载 具 有 导 较大 差异 ． 目前 ， 状态 限制 的结 构 化 Ｐ Ｐ协 议 采 无 ２
种 算法 类似 于 Ｃ ｏｄ等协 议 中使用 的路 由算 法 ； ｈｒ ② 迭 代 路 由算 法 ， 种算 法 类 似 于 Ｋ ｄｍｉ 这 ａｅ ｌ ａ中使 用 的路 由算法 ． 由于 这 两 种 路 由算 法 均 没 有 考 虑节 点 负载 信息 ， 因此无 助 于平 衡 系 统 内节 点 负 载． 本 文提出的偏 向路 由算法主要针对采用贪婪式路 由 算 法 的无 状 态 限制 的结 构 化 Ｐ Ｐ协 议 ． 无 状 态 ２ 在 限制 的结 构 化 Ｐ Ｐ系 统 中 ， 点 的每个 路 由表人 ２ 结 口包含 多个 路 由表指 针 ， 消 息 路 由 的过 程 中 ， 在 结 点 在选 择下 一 跳 结 点 时 可 能 存 在 多 种 选 择 ， 种 每 选 择均 能保 证 路 由算 法 性 能 为 Ｏ（ｏＮ） 在 消 息 １ｇ ． 的路 由过程 中 ， 果 存 在 多 个 结 点 可 以作 为 消 息 如 路 由的下一 跳 结 点 时 ， 向路 由算 法 将 根 据 路 由 偏 表 中的节 点 负 载 变 化 和 路 由效 率 决 定 下 一 跳 节 点． 实验 结果 表 明 ， 与贪 婪 式 路 由算 法 相 比 ， 保 在 证 路 由效 率 为 Ｏ（ｏＮ） １ｇ 的前 提 下 ， 向路 由算 法 偏 可使系统内节点负载有 更好的平衡 ， 以提高系 可
第１ ０卷
２１ 年 ０１
第 ５期
１ Ｏ月
广州 大 学学报 （ 自然科 学 版 ）
Ｊｕ ａ ｏ ｕｎｚｏ ｎｖｒ ｔ（ ａｕａ Ｓ ｉ ｃ ｄｔ ｎ ｏｒｌ ｆ ａｇｈ ｕＵ ｉ ｓｙ Ｎ ｔｒｌ ｃ ｎｅＥ ｉｏ ） ｎ Ｇ ｅｉ ｅ ｉ
Ｖｏ ． ０ Ｎｏ． Ｉ１ ５
０ｃ． ２０１ ｔ １
文章 编号 ：６ １４ ２ （０ １ ０ －０ ５０ １７ —２９ ２ １ ）５０５ －３
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
一
种结构化对等 网络 中的偏 向路 由算法
熊 伟 ，谢 冬 青
（ 广州大学 计算机科学 与教育软件学院 ， 东 广州 广 ５ ００ ） １０ ６
摘
要 ：由于路 由效率高 ， 贪婪 式路 由算法成为 目前基 于 Ｄ Ｔ的结构化 Ｐ Ｐ协议 的首选路 由算法 ， Ｈ ２ 但贪婪式路
由算法仅考虑路 由效率而忽视 了系统 中节点 负载平衡 问题． 文章提 出一种适 用于无状 态结构化 Ｐ Ｐ协议 中的 ２ 偏向路 由算 法， 与传统的路 由算 法不同的是 ， 向路 由算 法将根据 节点 间负载 变化和路 由效率两个方 面来动 态 偏 选择下一跳节 点． 实验结果表 明： 与贪婪式路 由算 法相 比 ， 在保证路 由效 率为 ０ １ｇ 的前提 下 ， 向路 由算 法 （ｏＮ） 偏