一种对等网络中冷门资源索引的优化放置方法

摘要

一种对等网络中冷门资源索引的优化放置方法，将对等网络中的缓存索引的节点选择，索引的均衡放置等进行了数学的抽象，从数学角度提供了一个资源优化放置的模型，由此提高了对等网络中冷门文件的搜索成功率，同时减少了缓存索引的开销，从而使得整个网络的总开销减少，使网络更具有扩展性。

主权项

1.一种对等网络中冷门资源索引的优化放置方法，其特征在于实现步骤如下：A.在对等网络每一个运行周期开始时，网络中的每个节点统计上一个周期内的自身被访问的次数；B.每个节点根据访问次数确定自己为叶子节点或者超级节点，访问次数超过设定阈值的节点定义为热门节点，也称之为超级节点，访问次数没达到阈值的节点称为叶子节点；所有的节点向其周围的节点发送一个表明自己身份的信息，从而网络中每个节点均知晓自己周围的超级节点和叶子节点；C.叶子节点根据自己接收到的步骤B中所述身份信息，统计出自己路由表里的超级节点，并计算所述这些超级节点与自己的行为相似性；所述叶子节点与超级节点间的行为相似性是指上个周期内叶子节点与超级节点共同在线时间的比重；此外，叶子节点统计上一周期内自身的资源访问次数，将访问次数低于设定阈值的资源定义为冷门资源；D.所述超级节点根据自己接收到的步骤B中所述身份信息，统计出自己路由表中存在的超级节点和叶子节点，并计算这些超级节点与自身之间的连通度，再将所述连通度发送给其路由表中的叶子节点；E.叶子节点根据步骤C中所述的与超级节点之间的行为相似性，以及接收到的D中所述的超级节点之间的连通度信息，建立一个以每个叶子节点放置的资源索引数最小为目标函数的整数规划模型，所述目标函数的整数规划模型为：$\min \underset{j=1}{\overset{m}{\Sigma }}{X}_{\mathrm{nij}}$$s.t.\underset{j=1}{\overset{m}{\Sigma }}{P}_{\mathrm{ij}}·X_{\mathrm{nij}}·\left|L_j\right|\ge \lambda ---\left(1\right)$X_nir+X_nip+…+X_niq≤1        （2）$(\mathrm{if\; Conn}{\mathrm{ect}}_{({\mathrm{SN}}_r,{\mathrm{SN}}_p,···{\mathrm{SN}}_q)}=\frac{\left|L_{r\cap p···\cap q}\right|}{\left|L_r\right|+\left|L_p\right|+···+\left|L_q\right|}>\beta )(\forall {\mathrm{SN}}_r,{\mathrm{SN}}_p,···{\mathrm{SN}}_q\in {\Omega }_{\mathrm{SN}})$X_nij＝0,1           （3）其中：X_nij描述叶子节点N_i将冷门资源f_n的索引存储于超级节点SN_j上这个事件，X_nij＝1表示在SN_j存储该索引，否则X_nij＝0，m为超级节点的个数；模型的约束条件（1）中的P_ij表示节点N_i将冷门资源f_n的索引存储于超级节点SN_j的概率，P_ij可以用行为相似性来表示，λ是一个给定的阈值；模型的约束条件（2）中Ω_SN表示超级节点的集合，L_r,L_p，…,L_q表示的是超级节点SN_r,SN_p,…,SN_q的路由表中节点集合，L_r∩p…∩q表示的是这些超级节点路由表中的共同连接节点的集合，|·|表示集合的大小，当连通度大于指定的阈值β时只在其中的一个节点上放置同一个文件的索引，从而减少网络的资源放置开销；F.求解步骤E中所述整数规划模型，得出放置资源索引的超级节点的集合；G.叶子节点将步骤C中所述的自身的冷门资源的索引缓存到步骤F所得的最优解中对应的超级节点上。