發(fā)布時間：2021-07-10 00:49

　　由于邊緣覆蓋網(wǎng)絡更為接近用戶側(cè),導致自治過程中很容易形成資源利用差異。針對其存儲負載的均衡問題,在邊緣覆蓋網(wǎng)絡存儲模型分析基礎上,提出一種存儲負載均衡分配算法。除了讀寫時間與存儲負載率之外,分配算法還充分考慮了節(jié)點跳數(shù)、鏈路質(zhì)量,以及節(jié)點處理性能等因素對存儲負載均衡的影響,并采用加權(quán)方式整合所有影響因子,通過歸一化與熵計算最終確定各因素相應的權(quán)重。考慮到邊緣覆蓋網(wǎng)絡的覆蓋率提升會使副本數(shù)量增加,為了在存儲負載均衡控制的同時降低分配操作的次數(shù),根據(jù)調(diào)度概率優(yōu)先級對存儲資源采取差異性分配。對于部分節(jié)點產(chǎn)生大量副本調(diào)度引發(fā)的局部帶寬過載現(xiàn)象,根據(jù)帶寬等級計算采取差異性分配。仿真結(jié)果表明,提出的存儲負載均衡分配算法在滿足鏈路性能與節(jié)點性能的情況下,具有良好的分配活性、跳數(shù)與時延特性,使邊緣覆蓋網(wǎng)絡能夠維持良好的存儲負載均衡性。 

【文章來源】：計算機仿真. 2020,37(11)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

節(jié)點存儲負載率實驗曲線

當網(wǎng)絡存儲內(nèi)容增加時,必然會使某些單個節(jié)點的存儲負載在短時間內(nèi)升高,引發(fā)存儲負載的均衡分配處理。在網(wǎng)絡存儲內(nèi)容增加的過程中,仿真得到網(wǎng)絡節(jié)點的平均跳數(shù),結(jié)果如圖2所示。對比三種方法在存儲內(nèi)容增加時的跳數(shù)曲線,大體的變化趨勢幾乎一致,由于需要存儲的內(nèi)容增多,節(jié)點的存儲資源消耗也將增加,從而使單跳節(jié)點的消耗增多,為了盡可能實現(xiàn)存儲負載的均衡,在向單跳節(jié)點分配負載的同時,還需要向有效范圍內(nèi)的多跳節(jié)點分配負載,因此,節(jié)點的平均跳數(shù)越來越多。相比之下本文方法的跳數(shù)略少一些,增速也較為緩慢,顯然在鏈路維持與網(wǎng)絡均衡方面,比其它兩種方法的效果更好一些。進行存儲負載分配時,時間延遲也是重要的性能指標,在網(wǎng)絡存儲內(nèi)容增加的過程中,仿真得到節(jié)點的平均時延,結(jié)果如圖3所示。對比三種方法的平均時延曲線,當節(jié)點的存儲負載增加時,本文方法具有最低的網(wǎng)絡時延,因此,可以為存儲負載分配提供更多的傳輸鏈路,進而促進負載均衡分配的效率。

進行存儲負載分配時,時間延遲也是重要的性能指標,在網(wǎng)絡存儲內(nèi)容增加的過程中,仿真得到節(jié)點的平均時延,結(jié)果如圖3所示。對比三種方法的平均時延曲線,當節(jié)點的存儲負載增加時,本文方法具有最低的網(wǎng)絡時延,因此,可以為存儲負載分配提供更多的傳輸鏈路,進而促進負載均衡分配的效率。當網(wǎng)絡存儲內(nèi)容增加時,如果不采取存儲負載均衡分配處理,會導致局部節(jié)點或者局部鏈路發(fā)生超載現(xiàn)象,而剩余節(jié)點或者鏈路則可能處于空載狀態(tài),形成嚴重的存儲負載失衡。良好的負載分配率,能夠有效改善存儲負載的均衡度,所以,最后通過仿真得到存儲負載分配率與存儲內(nèi)容大小的變化關(guān)系,結(jié)果如圖4所示。經(jīng)過結(jié)果曲線對比可知,本文方法的負載分配率最高,隨著存儲內(nèi)容的增加快速增長,在保證滿足節(jié)點性能與鏈路帶寬條件的同時,將判斷出需要分配的存儲內(nèi)容快速分配至相對空閑的節(jié)點,使所有節(jié)點保持相似的存儲負載狀態(tài),進而使網(wǎng)絡維持良好的存儲負載均衡。


本文編號：3274839