一种基于测量的启发式网络拓扑匹配优化算法
在复杂多变的网络环境下,覆盖网络与物理网络之间普遍存在着拓扑不匹配问题.拓扑不匹配问题会给网络造成不必要的压力,影响系统的效率和可扩展性等.缓解拓扑不匹配问题有助于提高网络寻址效率、减少冗余流量、降低端到端时延.随着计算机和通信技术的不断发展,互联网的规模不断增大,网络节点的地理位置分布范围扩大、移动性增强,极大地增加了网络的动态性,尤其是节点的频繁加入、退出和失效,严重地加剧了大规模网络中覆盖网络与物理网络的不匹配问题.为了缓解该问题,该文提出了一种基于测量的启发式拓扑匹配优化算法(Measurement-based Heuristic Topology Matching Optimization Algorithm,MHTMOA),该算法包括了节点加入、退出和失效算法,用于维护一个或者多个树形覆盖网络.该算法的主要优点在于:(1)通过网络测量技术获取底层物理网络中节点间的跳数信息,简单地利用跳数三角形的边长关系,就可有效地将相近节点逐渐地汇聚;(2)允许对跳数进行粗粒度的比较,并通过三角不等式违反(Triangle Inequality Violation,TIV)感知以及启发式规则选择邻居节点,每个节点最终可获得一个准确度较高的邻居节点集合;(3)在节点频繁加入、退出和失效的场景下,节点之间也能保持高一致性的近邻关系.除了传统的时延伸缩比(Latency Stretch,LS)外,该文还定义了全局拓扑匹配比(Global Topological Matching Ratio,GTMR)和局部邻居节点准确率(Local Neighborhood Accuracy,LNA)这两个量化指标,以便更精确地衡量拓扑一致性.评价结果表明,相较于现有算法,提议算法的GTMR和LNA提升显著,LS降幅可达53％,从而更好地缓解了拓扑不匹配问题.
拓扑不匹配、覆盖网络、物理网络、网络测量、三角不等式违反、时延伸缩比
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TP311(计算技术、计算机技术)
中国科学院先导专项基金XDA06040602,XDA06040501;国家科技重大专项“新一代宽带无线移动通信网”2017ZX03001019
2018-12-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
共16页
2044-2059
