【摘要】：可信可控網(wǎng)絡(luò)利用多個(gè)控制節(jié)點(diǎn)對(duì)AS進(jìn)行聯(lián)合控制,容易造成多個(gè)控制節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)控制過(guò)程中持有的AS視圖不一致。針對(duì)該問(wèn)題,在可信可控網(wǎng)絡(luò)模型的基礎(chǔ)上提出了基于選舉算法的AS內(nèi)一致性視圖構(gòu)建機(jī)制,該機(jī)制首先基于選舉算法選舉出主控制節(jié)點(diǎn),然后主控制節(jié)點(diǎn)根據(jù)AS內(nèi)各個(gè)控制節(jié)點(diǎn)的負(fù)載將視圖構(gòu)建任務(wù)分配給負(fù)載最低的控制節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)構(gòu)建視圖,并利用主控制節(jié)點(diǎn)的時(shí)間對(duì)生成的視圖的版本進(jìn)行界定,從而避免了多個(gè)控制節(jié)點(diǎn)獨(dú)自構(gòu)建視圖造成的視圖混亂問(wèn)題。另外,仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,提出的一致性視圖構(gòu)建機(jī)制具有良好的性能。
【圖文】：

高可信可控網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性和魯棒性，但是它也給可信可控網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)了新的視圖一致性的問(wèn)題：在可信可控網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)控制節(jié)點(diǎn)在控制域內(nèi)維護(hù)一個(gè)控制信息數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)保存本控制域的控制信息，而在每個(gè)控制節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行著多個(gè)網(wǎng)絡(luò)控制機(jī)制，由于網(wǎng)絡(luò)延遲以及網(wǎng)絡(luò)震蕩性等原因，如果多個(gè)控制節(jié)點(diǎn)的多個(gè)控制機(jī)制都需要自己構(gòu)建ＡＳ的網(wǎng)絡(luò)視圖，很容易造成視圖信息的不一致，從而導(dǎo)致不同網(wǎng)絡(luò)控制機(jī)制對(duì)網(wǎng)絡(luò)的控制策略產(chǎn)生矛盾，影響網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。為了便于說(shuō)明多個(gè)控制節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)視圖可能不一致的問(wèn)題，我們給出了一個(gè)示例：如圖１所示，控制節(jié)點(diǎn)ＣＮ１和ＣＮ３分別在ｔ１和ｔ２時(shí)刻開始構(gòu)建各自的網(wǎng)絡(luò)視圖，分別向除自身以外的所有控制節(jié)點(diǎn)發(fā)送其他控制域的視圖請(qǐng)求。而在ＣＮ１和ＣＮ３構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)視圖的過(guò)程中，ＣＮ４負(fù)責(zé)的控制域的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)在ｔ３時(shí)刻發(fā)生了變化，由于ＣＮ１與ＣＮ４的網(wǎng)絡(luò)延遲較長(zhǎng)，使得ＣＮ４對(duì)ＣＮ１返回的網(wǎng)絡(luò)視圖發(fā)生在ｔ３以后。而由于ＣＮ３與ＣＮ４的網(wǎng)絡(luò)延遲較短，使得ＣＮ３在ｔ３時(shí)刻之前就返回了其局部視圖，這就會(huì)造成ＣＮ１在ｔ５得到的視圖與ＣＮ３在ｔ４時(shí)刻得到的視圖不一致。而由于ＣＮ３與ＣＮ２間的通信延遲，造成ＣＮ３得到視圖的時(shí)刻ｔ４晚于ＣＮ１得到視圖的時(shí)刻ｔ５，這就造成生成時(shí)刻較晚的視圖其準(zhǔn)確性反而不如生成時(shí)刻較早的視圖的高。圖１控制節(jié)點(diǎn)分別構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)視圖示例·２９７·

ｅｌｓｅ｛ｓｔａｔｅ＝ＰＣＮ；／／如果沒(méi)有收到更高優(yōu)先級(jí)節(jié)點(diǎn)的選舉包，則自己成為ＰＣＮｓｅｎｄ（ｔａｓｋ，ｈｉｇｈｅｓｔ＿ｐｒｉｒｏｒｉｔｙ＿ＣＮ＿ｉｎ＿ｐｒｉｑｕｅｕｅ）｝｝（ｂ）主節(jié)點(diǎn)選舉算法圖２ＰＣＮ選舉算法根據(jù)上述的選舉過(guò)程，圖３給出了相應(yīng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)可以分成３種：選舉態(tài)、ＰＣＮ態(tài)和ＳＣＮ態(tài)。每個(gè)ＣＮ都維持一個(gè)守護(hù)進(jìn)程，，在正常情況下一個(gè)ＡＳ內(nèi)有一個(gè)ＰＣＮ，當(dāng)節(jié)點(diǎn)剛加入時(shí)默認(rèn)設(shè)置為ＳＣＮ狀態(tài)。圖３ＡＳ中ＣＮ的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖３基于選舉的一致性視圖構(gòu)建算法３．１算法介紹第２節(jié)中，給出了ＡＳ內(nèi)主控制節(jié)點(diǎn)的選舉算法。在本節(jié)中基于選舉算法的選舉結(jié)果，并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)視圖的一致性需求和控制節(jié)點(diǎn)之間的負(fù)載均衡的需求，提出了一致性視圖構(gòu)建機(jī)制來(lái)對(duì)用戶（網(wǎng)絡(luò)控制機(jī)制）提交的網(wǎng)絡(luò)視圖構(gòu)建任務(wù)進(jìn)行統(tǒng)一處理。其主要思想是需要構(gòu)建ＡＳ內(nèi)一致性視圖的用戶統(tǒng)一向主控制節(jié)點(diǎn)提交一致性視圖構(gòu)建請(qǐng)求；主控制節(jié)點(diǎn)將任務(wù)分配給從控制節(jié)點(diǎn)進(jìn)行處理，同時(shí)設(shè)定一個(gè)任務(wù)等待時(shí)間，并在視圖構(gòu)建任務(wù)完成前將提交一致性視圖構(gòu)建請(qǐng)求的用戶放在等待隊(duì)列中，當(dāng)一致性視圖構(gòu)建任務(wù)處理完成后，一次性將一致性視圖交付給等待隊(duì)列中的用戶；而從控制節(jié)點(diǎn)則負(fù)責(zé)根據(jù)主控制節(jié)點(diǎn)分配的任務(wù)構(gòu)建該控制域的局部視圖，并由其中一個(gè)從控制節(jié)點(diǎn)對(duì)這些局部視圖進(jìn)行綜合后提交給主控制節(jié)點(diǎn)。為了更清楚地說(shuō)明處理過(guò)程，給出了一致性視圖構(gòu)建算法的步驟，具體如下：１）由于ＡＳ內(nèi)的每個(gè)控制節(jié)點(diǎn)都知道本ＡＳ內(nèi)的主控制節(jié)點(diǎn)的地址，運(yùn)行在某一控制節(jié)點(diǎn)上的網(wǎng)絡(luò)控制機(jī)制產(chǎn)生一致性視圖構(gòu)建需求時(shí)，向ＡＳ
【作者單位】： 西安交通大學(xué)電子與信息工程學(xué)院;攀枝花學(xué)院數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(61071217)資助
【分類號(hào)】：TP393.08

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本文編號(hào)：2535115