peer-to-peer系统中用虚拟节点实现负载均衡.doc
约22页DOC格式手机打开展开
peer-to-peer系统中用虚拟节点实现负载均衡,peer-to-peer系统中用虚拟节点实现负载均衡页数22 字数21649 摘要 网络技术的飞速发展与迅速普及使其成为现代社会传承文明的重要手段，网络的规模越来越大，连入网络中的设备、计算单元的数量和种类也越来越多。网络本身也因“无处不在的计算”而蕴含了大量的资源，如计算资源，信息资源等，这些信息资源在互联网中存在着...
内容介绍
此文档由会员 天缘 发布
Peer-to-peer系统中用虚拟节点实现负载均衡
页数 22 字数 21649
摘要
网络技术的飞速发展与迅速普及使其成为现代社会传承文明的重要手段，网络的规模越来越大，连入网络中的设备、计算单元的数量和种类也越来越多。网络本身也因“无处不在的计算”而蕴含了大量的资源，如计算资源，信息资源等，这些信息资源在互联网中存在着大量的复制和冗余。如何组织、定位和传输这些资源从而合理有效的利用它们为人们提供信息资源服务成为人们所关注的焦点问题。
伴随着网络技术的发展，计算模型也相应的从传统的单机计算模型转变为网络计算模型，目前的网络计算模型主要是C/S、B/S计算模型，这两种计算模型在海量信息的组织、访问等方面都不同程度存在着如单点服务瓶颈、无法抵抗Dos攻击等问题。Peer-To-Peer（P2P）计算模型正是在此情况下为了解决海量计算单元及其信息资源的合理利用问题而提出的分布式计算模型。在P2P计算模型中系统的所有节点是对等的，各节点具有相同的责任，系统中的各个节点互相协同来共同完成计算任务。
为了确保P2P系统的高性能, 那我们就必须研究P2P系统负载均衡，通过合适的利用一切可以获得资源以及对于内容的有效控制来达到。我们追求在所有的节点中实现公正的负载分布。公正的负载分布暗示着我们确保负载均衡，而必须把不同种的对等点的资源异构性也考虑进去。
在我们的模型中，我们使用了“虚拟节点”，也可以称之为“虚拟服务器”这一概念来实现负载均衡的。一个虚拟服务器看上去就像一个在分布式Hash表下的单个Peer点，但每个物理节点可以负责多个虚拟节点，即多个虚拟服务器。例如在Chord中，每个虚拟服务器负责一个ID空间的邻接区域。但一个节点可以通过多个虚拟服务器而拥有环上的非邻接部分。把一个负载分成虚拟服务器的主要好处在于我们可以把一个虚拟服务器从系统中的任一个节点搬到另一个节点上去。这个操作看上去是在分布式Hash表算法下的一次Leave操作，后又接着是一个Join操作，所以能被所有的DHT分布式哈希所支持。相反，如果每个节点只有一个虚拟服务器的话，它只能把负载转移到与它是邻居的节点上去（例如，在Chord中它的后继节点或者前驱节点）。即使把负载分割成虚拟服务器会增加查找路径的长度，我们相信这个可以把负载从任一个节点转移到另一个的灵活性对于在DHT的任何负载均衡方案都是相当重要的。在我们的方案中，我们就需要依靠虚拟服务器的转移来实现系统的负载的均衡。
即使很多应用已经在一些基于DHT分布式哈希的P2P系统中所提到过，但哪种应用将最终将流行以及在解决传统工作负载的问题上很少被提到。由于很难完整地提出负载平衡的问题，我们做一些简化了地假设，并能够在实践中可行地。首先，我们不专门限制于某一种特殊类型的资源（存储，带宽或者CPU），我们假设只存在一种存在瓶颈的资源需要优化，第二，我们只考虑一种方案来达到负载平衡，通过从重负载节点转移虚拟服务器到轻负载的节点上去。这样的方案很适合于在分布式文件系统、带有Web服务器的网络以及提供动态HTML内容或进行分布式加入操作地地方进行平衡负载【6】。第三，我们假设在一个虚拟服务器上的负载是稳定的（如同在分布式加入操作中），随着时间的迁移是不会改变的。有了以上三个假设之后，我们可以继续做以下的工作了。
参考文献:
【1】 S.Ratnasamy and P.Francis and M.Handley and R.Karp and S.Shenker. “A Scalable Content-Addressable Network”, Proc.ACM SIGCOMM 2001.
【2】 I Stoica and R.Morris and D.Karger and M.F.Kaashoek and H.Balakrishnan. “Chord : A Scalable Peer to Peer Lookup Service for Internet Applications”, Proc.ACM SIGCOMM 2001.
【3】 F.Dabek and M.F.Kasshoek and D.Karger and R.Morris and I.Stoica. “Wide-area Cooperative Storage with CFS”, Proc.ACM SOSP 2001.
【4】 K.Hildrum and J.Kubiatowicz and S.Rao and B.Y.Zhao. “Distributed Object Location in a Dynamic Network”, Proc.ACM SPAA 2002.
【5】 A.Rowstron and P.Druschel. “Pastry: Scalable,Distributed Object Location and Routing for Large-Scale Peer-to-Peer Systems”, Proc.IFIP/ACM
International Conference on Distributed SystemsPlatforms(Middleware), Heidelberg, Germany, pages 329-350, November, 2001.
页数 22 字数 21649
摘要
网络技术的飞速发展与迅速普及使其成为现代社会传承文明的重要手段，网络的规模越来越大，连入网络中的设备、计算单元的数量和种类也越来越多。网络本身也因“无处不在的计算”而蕴含了大量的资源，如计算资源，信息资源等，这些信息资源在互联网中存在着大量的复制和冗余。如何组织、定位和传输这些资源从而合理有效的利用它们为人们提供信息资源服务成为人们所关注的焦点问题。
伴随着网络技术的发展，计算模型也相应的从传统的单机计算模型转变为网络计算模型，目前的网络计算模型主要是C/S、B/S计算模型，这两种计算模型在海量信息的组织、访问等方面都不同程度存在着如单点服务瓶颈、无法抵抗Dos攻击等问题。Peer-To-Peer（P2P）计算模型正是在此情况下为了解决海量计算单元及其信息资源的合理利用问题而提出的分布式计算模型。在P2P计算模型中系统的所有节点是对等的，各节点具有相同的责任，系统中的各个节点互相协同来共同完成计算任务。
为了确保P2P系统的高性能, 那我们就必须研究P2P系统负载均衡，通过合适的利用一切可以获得资源以及对于内容的有效控制来达到。我们追求在所有的节点中实现公正的负载分布。公正的负载分布暗示着我们确保负载均衡，而必须把不同种的对等点的资源异构性也考虑进去。
在我们的模型中，我们使用了“虚拟节点”，也可以称之为“虚拟服务器”这一概念来实现负载均衡的。一个虚拟服务器看上去就像一个在分布式Hash表下的单个Peer点，但每个物理节点可以负责多个虚拟节点，即多个虚拟服务器。例如在Chord中，每个虚拟服务器负责一个ID空间的邻接区域。但一个节点可以通过多个虚拟服务器而拥有环上的非邻接部分。把一个负载分成虚拟服务器的主要好处在于我们可以把一个虚拟服务器从系统中的任一个节点搬到另一个节点上去。这个操作看上去是在分布式Hash表算法下的一次Leave操作，后又接着是一个Join操作，所以能被所有的DHT分布式哈希所支持。相反，如果每个节点只有一个虚拟服务器的话，它只能把负载转移到与它是邻居的节点上去（例如，在Chord中它的后继节点或者前驱节点）。即使把负载分割成虚拟服务器会增加查找路径的长度，我们相信这个可以把负载从任一个节点转移到另一个的灵活性对于在DHT的任何负载均衡方案都是相当重要的。在我们的方案中，我们就需要依靠虚拟服务器的转移来实现系统的负载的均衡。
即使很多应用已经在一些基于DHT分布式哈希的P2P系统中所提到过，但哪种应用将最终将流行以及在解决传统工作负载的问题上很少被提到。由于很难完整地提出负载平衡的问题，我们做一些简化了地假设，并能够在实践中可行地。首先，我们不专门限制于某一种特殊类型的资源（存储，带宽或者CPU），我们假设只存在一种存在瓶颈的资源需要优化，第二，我们只考虑一种方案来达到负载平衡，通过从重负载节点转移虚拟服务器到轻负载的节点上去。这样的方案很适合于在分布式文件系统、带有Web服务器的网络以及提供动态HTML内容或进行分布式加入操作地地方进行平衡负载【6】。第三，我们假设在一个虚拟服务器上的负载是稳定的（如同在分布式加入操作中），随着时间的迁移是不会改变的。有了以上三个假设之后，我们可以继续做以下的工作了。
参考文献:
【1】 S.Ratnasamy and P.Francis and M.Handley and R.Karp and S.Shenker. “A Scalable Content-Addressable Network”, Proc.ACM SIGCOMM 2001.
【2】 I Stoica and R.Morris and D.Karger and M.F.Kaashoek and H.Balakrishnan. “Chord : A Scalable Peer to Peer Lookup Service for Internet Applications”, Proc.ACM SIGCOMM 2001.
【3】 F.Dabek and M.F.Kasshoek and D.Karger and R.Morris and I.Stoica. “Wide-area Cooperative Storage with CFS”, Proc.ACM SOSP 2001.
【4】 K.Hildrum and J.Kubiatowicz and S.Rao and B.Y.Zhao. “Distributed Object Location in a Dynamic Network”, Proc.ACM SPAA 2002.
【5】 A.Rowstron and P.Druschel. “Pastry: Scalable,Distributed Object Location and Routing for Large-Scale Peer-to-Peer Systems”, Proc.IFIP/ACM
International Conference on Distributed SystemsPlatforms(Middleware), Heidelberg, Germany, pages 329-350, November, 2001.
