专利名称：最佳化信息处理互助式计算机网络系统的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种计算机网络技术，特别是关于一种最佳化信息处理互助式计算机网络系统，它是建构于一种新提出的含地理坐标信息的网络系统上，可用以让网络系统的网络主机发生网络塞车状况时，以最佳化的主机借调流程来互相支持；可让一网络主机于工作负载过大时，以达到可增进网络使用效能的方式借调另一台网络主机，并让借调的网络主机来分担此负载过大的网络主机所接收到的输入事件处理工作，借此而提高其整体处理速度而缓解网络塞车状况。
公知的计算机网络系统最常用的连结架构即为树状型连结架构。目前大多数的计算机网络系统，例如互联网(Internet)、公司内部网络系统(intranet)、公司间网络系统(extranet)、等等，均是建构于此种树状型连结架构。
于网络系统的应用上，常有需要执行转连结流程；亦即当某一个处理节点接收到一输入事件时，若该处理节点目前为满载状况而无法处理该输入事件、或有必要将该输入事件的处理工作分配至其它的处理节点时，则会将该输入事件转连结至另外一个处理节点，借此而让其它的处理节点来承接客户端工作站的连结请求。
然而公知的树状型网络架构的一项缺点在于其转连结流程的效率较低；这是由于其往往须要经由其它的处理节点来转连结至所需的处理节点。
此外，由于二个处理节点之间的数据传输效益与其间的距离有关(亦即当数据传输距离缩短以及所经的处理节点减少，则传输效益将增加)，因此公知技术于转连结流程时，并无法找到地理位置邻近的处理节点来进行转连结流程，使得整体的网络使用效能较低，无法增进网络使用效能。
再者，于公知的计算机网络系统的使用上，使用尖峰期间(亦即有极大量的使用者同时登入至该计算机网络系统时)常会导致处理速度降低，造成所谓的网络塞车现象。由于公知的计算机网络系统中的网络主机的数目为固定，并无法弹性地随需要而立即增添网络主机，因此使用尖峰期间的网络塞车现象也就成为一项待解决的问题。
上述问题的一种解决方案即为增设一或多台网络主机至计算机网络系统，借此增设的网络主机来处理使用尖峰期间多出的使用者。然此种解决方案的缺点在于使用尖峰期以外的时间中，此增设的网络主机将可能处于闲置状态，因此不符合成本效益。
广义而言，本发明的最佳化信息处理互助式计算机网络系统至少包含一网络系统，其中包括多个处理节点，其中每一个处理节点均彼此相互连结；且其中的各个处理节点均设定有一包括各处理节点所属的IP地址(或主机名称)以及与该些IP地址分别对应而包括有根据该处理节点所处位置来建立专属的地理坐标参数以及根据该处理节点曾被借调过所记录的数个借调时间值的借调程序参考表。
于上述的网络系统中，若其中任何一处理节点发生网络塞车状况时，则首先执行一学习程序；亦即于初始时根据各处理节点所处的地理坐标参数以取出与该处于网络塞车状况的处理节点邻近的另一个处理节点，并让被选中的处理节点来分担该处于网络塞车状况的处理节点所接收到的输入事件处理工作；接着记录该被借调的处理节点的借调时间，借此可根据各处理节点之间的距离及借调时间而找出可达到增进网络使用效能的处理节点的借调程序。
完成上述的学习程序之后，尔后若任一处理节点再发生网络塞车状况时，则根据可达到增进网络使用效能的主机借调程序来借调另一处理节点，借此而提高其整体处理速度而缓解网络塞车状况。
图1为一示意图，其中显示本发明的最佳化信息处理互助式计算机网络系统所采用的含地理坐标信息的网络系统的基本形态；图2为一系统架构示意图，其中显示本发明的最佳化信息处理互助式计算机网络系统的基本系统架构；图3为一资料表示意图，其中显示本发明的最佳化信息处理互助式计算机网络系统中的各网络主机其所具有借调程序参考表的基本内容；图4为一流程图，其中显示本发明的最佳化信息处理互助式计算机网络系统所执行的可达到增进网络使用效能的主机借调程序；以及图5为一系统架构示意图，其中显示本发明的最佳化信息处理互助式计算机网络系统的另一实施例的基本系统架构。图中标号说明10含地理坐标信息的网络系统11处理节点 12处理节点13处理节点 14处理节点15处理节点20本发明的最佳化信息处理互助式计算机网络系统30借调程序参考表40本发明的最佳化信息处理互助式计算机网络系统100第一级网络系统101网络主机(处理节点)102网络主机(处理节点)103网络主机(处理节点)104网络主机(处理节点)200第二级网络系统201网络主机(处理节点)202网络主机(处理节点)203网络主机(处理节点)204网络主机(处理节点)205网络主机(处理节点)400第一级网络系统401网络主机(处理节点)402网络主机(处理节点)403网络主机(处理节点)404网络主机(处理节点)500第二级网络系统501网络主机(处理节点)502网络主机(处理节点)503网络主机(处理节点)504网络主机(处理节点)505网络主机(处理节点)
本发明的最佳化信息处理互助式计算机网络系统是建构于一种新提出的含地理坐标信息的网络系统上。有关此种新提出的网络系统的详细内容，请参阅本发明申请人同时提出的发明专利申请案[含地理坐标信息的网络系统]的专利说明书。
以下将结合图1来简述此含地理坐标信息的网络系统的基本观念。
含地理坐标信息的网络系统的基本观念图1的示意图即显示此新提出的含地理坐标信息的网络系统(如标号10所指的虚线框所包含的部分)的基本形态。于此范例中，假设此网络系统10包含5个处理节点11、12、13、14、15(注此处仅以5个处理节点为例加以说明，实际上可为任何数目的处理节点)。
此网络系统10的特点在于其中各个处理节点11、12、13、14、15均全部相互连结至其它所有的处理节点(亦即处理节点11同时连结至处理节点12、13、14、15；处理节点12同时连结至处理节点11、13、14、15；处理节点13同时连结至处理节点11、12、14、15；处理节点14同时连结至处理节点11、12、13、15；而处理节点15则同时连结至处理节点11、12、13、14)；且其中的各个处理节点11、12、13、14、15均分别根据其所在的地理位置而设定有一组专属的地理坐标参数，例如为其所在的地点的经纬度(longitude-altitude)，用以指示出各个处理节点11、12、13、14、15所在的地理位置。
假设(α1，β1)代表处理节点11所在的地理位置的经纬度；(α2，β2)代表处理节点12所在的地理位置的经纬度；(α3，β3)代表处理节点13所在的地理位置的经纬度；(α4，β4)代表处理节点14所在的地理位置的经纬度；而(α5，β5)则代表处理节点15所在的地理位置的经纬度；且其中系以东经为正值、西经为负值；且以北纬为正值、南纬为负值。
则任何二个地理位置(αi，βi)及(αj，βj)，i、j＝1、2、3、4、5，之间的地表距离Dij可根据基本向量定理而求得为Dij＝R·｜cos-1[cosβicosβjcos(αi-αj)+sinβisinβj]｜其中R代表地球的半径。
以下将称上述的公式为″经纬度定距公式″。由于各个处理节点11、12、13、14、15均设定有一组专属的经纬度参数，因此采用本发明的网络系统的计算机网络系统即可据以定出各个处理节点11、12、13、14、15的地理位置，并可根据上述的经纬度定距公式来定出任何二个处理节点之间的距离。
本发明的最佳化信息处理互助式计算机网络系统的实施例图2的示意图即显示本发明的最佳化信息处理互助式计算机网络系统的一实施例(如标号20所指的虚线框所包含的部分)，其即建构于上述的含地理坐标信息的网络系统。
于图2所示的实施例中，假设本发明的最佳化信息处理互助式计算机网络系统20包含5台网络主机(即处理节点)200、201、202、203、204(注此处仅以5台网络主机为例作说明，实际上可为任何数目的网络主机)，其中各台网络主机200、201、202、203、204均全部彼此相互连结；且其中的各台网络主机200、201、202、203、204均分别设定有一包括各网络主机所属的IP地址(或主机名称)以及与该些IP地址分别对应而包括有根据该网络主机所处位置来建立专属的地理坐标参数以及根据该网络主机曾被借调过而记录的数个借调时间值的借调程序参考表(如第3图所示)，其中，该地理坐标参数，例如为网络主机所在的地点的经纬度。
请参阅图3，其用以表示本发明的最佳化信息处理互助式计算机网络系统20中网络主机200中所设定的一借调程序参考表30，其中，一笔资料记录的主机网域名称数据域位″AAA.AAA.AAA.AAA″即为网络主机200的网域名称；而主机网域名称数据域位″BBB.BBB.BBB.BBB″即为网络主机201的网域名称；以下以此类推。由于该图所示的借调程序参考表30为网络主机200所有，故在代表其主机相关信息的资料记录中的借调时间数据域位内并未填有相关资料；相对的，在其它网络主机(201、202、203、204)中的借调程序参考表中，该代表网络主机200的一笔资料记录的借调时间数据域位内便会填入资料。如此，本发明的最佳化信息处理互助式计算机网络系统20即可根据各台网络主机200、201、202、203、204的借调程序参考表中所记录的各网络主机所属的经纬度参数来定出各台网络主机200、201、202、203、204所在的地理位置，并可根据前述的经纬度定距公式来计算任何二台网络主机之间的距离以及取出曾供借调过的借调时间而实时取得可增进网络使用效能的借调网络主机(请容后说明)。
本发明的最佳化信息处理互助式计算机网络系统20可让发生网络塞车状况的网络主机以可达到增进网络使用效能的方式借调另一台网络主机，并让借调的网络主机来分担输入事件处理工作，借此而提高其整体处理速度而缓解网络塞车状况。
请参阅图4，即显示本发明的最佳化信息处理互助式计算机网络系统20所执行的可达到增进网络使用效能的主机借调程序。
当本发明的最佳化信息处理互助式计算机网络系统20中的任何一台网络主机处于满载状况而无法处理新进的输入事件时(亦即发生网络塞车状况时)，则便开始执行图4所示的流程图中的步骤S10及S20。
于初始时，首先为执行一学习程序S10，用以从经验中记录可达到增进网络使用效能的主机借调流程；将最初所执行的主机借调流程作为经验来学习，借以于尔后作为主机借调流程的参考依据。此学习程序S10包括步骤S11、S12、S13以及S14。
于步骤S11中，当一网络主机处于满载状况时(亦即发生网络塞车状况时)，根据其借调程序参考表的主机地理位置数据域位内的经纬度参数以及上述的定距公式来找出与该处于满载状况的网络主机邻近且可支持的网络主机。
接着于步骤S12中，判断该被选中的网络主机是否处于空闲或负载较小的状况，以可供该处于满载状况的网络主机进行借调之用，若可供借调之用则进行步骤S14，否则进行步骤S13。其中，是由该处于满载状况的网络主机来传送一借调请求给该选中的网络主机，且由该选中的网络主机回复其是否可提供借调之用。
当该选中的网络主机无法提供借调之用则进行步骤S13，由该处于满载状况的网络主机根据其借调程序参考表的主机地理位置数据域位内的经纬度参数以及上述的定距公式来找出另一个与其邻近的网络主机，接者返回上述步骤S12。
接着于步骤S14中，当该被选中的网络主机可提供借调则传送一可供借调回复给该处于满载状况的网络主机，且该处于满载状况的网络主机将于其借调程序参考表中相对应于该选中网络主机所代表的一笔资料记录中的借调时间数据域位内填入借调时间(即目前时间)，以让该选中的网络主机来分担该处于满载状况的网络主机所接收到的输入事件的处理工作。因此可提高该处于满载状况的网络主机的整体处理速度而缓解其网络塞车状况。借以于日后于步骤S14中，以统计方式来归纳及分析出的可达到增进网络使用效能的主机借调流程。于该借调程序参考表30中建立有关于各网络主机进行借调的借调时间，如此，即可找出地理位置邻近以及在特定时间(一般指网络主机使用尖峰期)可供借调之用的网络主机，以实时排除处理效能较差的主机借调程序。
在累积了多次的主机借调程序(即步骤S11至步骤S14)之后，即可进行归纳程序；其中是以统计方式来归纳及分析所有过去曾执行过的主机借调程序，借此而找出处理效能最佳的主机借调程序。完成上述的学习程序S10(即步骤S11、S12、S13、和S14)之后，即可于尔后再发生网络塞车状况时，进行步骤S20的可达到增进网络使用效能的主机借调程序；于步骤S20中，根据学习程序S10所求得的可达到增进网络使用效能的主机借调程序来借调邻近且可供借调的用的网络主机。
举一应用实例来说，假设网络系统20中网络主机200可同时容纳200个终端使用者。但根据使用状况调查结果显示，于每日00:00至17:00及20:00至24:00之间，平均约有100至150个使用者同时登入至该网络主机200；但于17:00至20:00之间，则会增加至300至350个使用者(亦即约增加200个使用者)。于此情况下，显然地17:00至20:00的使用尖峰期将会导致网络主机200的处理速度降低。
采用本发明所提供的网络系统20，该网络主机200处于使用尖峰期间时，即可自其借调程序参考表中根据所记录的地理经纬度来计算出与其邻近的一网络主机，且根据该参考表中所记录的借调时间来判断该选中的网络主机是否可供借调之用，因此借由一种可达到增进网络使用效能的方式以实时借调其它的网络主机，借此而让选中的网络主机来分担该网络主机200的工作负担，使得该网络主机200于使用尖峰期间仍可提供正常的处理速度。
以上仅以一级网络系统20为例说明可达到增进网络使用效能的主机借调方式；此外，也可加入另一级网络系统，如图5所示，本实施例的网络系统40包括一第一级网络系统400、一第二级网络系统500以及一管理中心600，其中，该管理中心600以及各级网络系统(400、500)中的各台网络主机(401至404以及501至505)皆建立上述的借调程序参考表30，且该第一级网络系统400透过该管理中心600亦可向第二级网络系统500提出网络主机借调请求，并如上述的步骤S11至S14的方式向该第二级网络系统500中的任一台网络主机(501至505)提出借调；但反之若第二级网络系统500有需要时，也可向第一级网络系统400以上述步骤S11至步骤S14的方式借调其网络主机(但须为第一级网络系统400的工作负载不大的期间)。
总之，本发明提供了一种最佳化信息处理互助式计算机网络系统，它是建构于一种新提出的含地理坐标信息的网络系统上；且其特点在于可用以让位于网络系统间的一网络主机发生网络塞车状况时，以可增进网络使用效能的主机借调流程来互相支持；也可让一网络主机于工作负载过大时，以可增进网络使用效能的方式借调另一台网络主机，并让借调的网络主机来分担此负载过大的网络主机的输入事件处理工作，借此而提高其整体处理速度而缓解网络塞车状况。除此之外，本发明另一特点在于是也可用让多级网络系统之间互相支持各网络主机；即让第一级网络系统于工作负载过大时，以一可增进网络使用效能的方式从另一级网络系统中借调一台网络主机，并让借调的网络主机来分担此负载过大的第一级网络系统的输入事件。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明的实质技术内容的范围，例如，图3所示的借调程序参考表30，该各网络主机专属的地理位置(即经纬度)除分别与各网络主机的网域名称及IP地址同时对应外，亦可仅与各网络主机的网域名称或IP地址其中之一者对应(未图标)，亦即端视实施形态而定。本发明的实质技术内容广义地定义在权利要求范围中。任何他人所完成的技术方案，若是与权利要求所定义者完全相同、或是为一种等效的变更，均将被视为涵盖于此专利保护范围之中。
权利要求
1.一种最佳化信息处理互助式计算机网络系统，其特征在于至少包括一网络系统，其中包括多个处理节点，其中每一个处理节点均彼此相互连结；且其中的各个处理节点均设有一包括各处理节点所属的IP地址以及与该些IP地址分别对应而包括有根据该处理节点所处位置来建立专属的地理坐标参数以及根据该处理节点曾被借调过所记录的数个借调时间值的借调程序参考表；其中若该网络系统中的任一处理节点发生网络塞车状况时，则执行一可增进网络使用效能的程序，该程序至少包括(1)执行一学习程序，其中至少包括(1-1)根据其借调程序参考表的地理坐标参数来计算出与该处于满载状况的处理节点邻近的处理节点；(1-2)判断该被选中的处理节点是否可供借调之用，若可供借调之用则进至步骤(1-3)，否则进至步骤(1-4)；(1-3)当该被选中的处理节点无法提供借调之用则由该处于满载状况的处理节点根据其借调程序参考表的地理坐标参数来计算出另一个与其邻近的处理节点，并返回该步骤(1-2)；(1-4)当该被选中的处理节点可提供借调之用则传送一可供借调的回复至该处于满载状况的处理节点，且该处于满载状况的处理节点将于其借调程序参考表中相对于该选中的处理节点所代表之一笔资料记录中记录借调当时时间；以及(2)完成该学习程序之后，尔后若任一处理节点再发生网络塞车状况时，则根据该借调程序参考表以立即取出邻近以及可供借调用的处理节点。
2.如权利要求1所述的最佳化信息处理互助式计算机网路系统，其特征在于，各个处理节点所属的地理坐标参数为各个处理节点所在的地理位置的经纬度。
3.如权利要求1所述的最佳化信息处理互助式计算机网路系统，其特征在于，于该步骤(2)中，该可供借调用的处理节点的取得依据是根据该处于满载状况的处理节点的借调请求的提出时间与其借调程序参考表中记录该选中的处理节点所对应的借调时间的两者间差值为最小者。
4.如权利要求1所述的最佳化信息处理互助式计算机网路系统，其特征在于，该借调程序参考表复储存有与各处理节点专属的地理坐标参数对应的网域名称。
5.如权利要求1所述的最佳化信息处理互助式计算机网路系统，其特征在于，该借调程序参考表中的IP地址也可以该处理节点所对应的网域名称来取代。
6.一种最佳化信息处理互助式计算机网络系统，其特征在于至少包括(a)一第一级网络系统，其中包括多个处理节点，其中每一个处理节点均彼此相互连结；且其中的各个处理节点均设有一包括各处理节点所属的IP地址以及与该些IP地址分别对应而包括有根据该处理节点所处位置来建立专属的地理坐标参数以及根据该处理节点曾被借调过所记录的数个借调时间值的借调程序参考表；(b)一第二级网络系统，其中包括多个处理节点，其中每一个处理节点均彼此相互连结；且其中的各个处理节点均设有一包括各处理节点所属的IP地址以及与该些IP地址分别对应而包括有根据该处理节点所处位置来建立专属的地理坐标参数以及根据该处理节点曾被借调过所记录的数个借调时间值的借调程序参考表；以及(c)一管理中心，其分别与第一及第二级网络系统中的各处理节点相互连结；且其设有一包括各处理节点所属的IP地址以及与该些IP地址分别对应而包括有根据该处理节点所处位置来建立专属的地理坐标参数以及根据该处理节点曾被借调过所记录的数个借调时间值的借调程序参考表；其中若该第一级网络系统发生网络塞车状况时，则执行一可增进网络使用效能的程序，该程序至少包括(1)执行一学习程序，其中至少包括(1-1)根据该管理中心的借调程序参考表的地理坐标参数来计算出与该处于满载状况的第一级网络系统邻近的第二级网络系统中的一处理节点；(1-2)判断该被选中的第二级网络系统中的处理节点是否可供借调之用，若可供借调之用则进至步骤(1-3)，否则进至步骤(1-4)；(1-3)当该被选中的处理节点无法提供借调之用则由该管理中心根据其借调程序参考表的地理坐标参数来计算出该第二级网络系统中另一个与该第一级网路系统邻近的处理节点，并返回该步骤(1-2)；(1-4)当该被选中的处理节点可提供借调之用则传送一可供借调之回复至该管理中心，且该管理中心将于其借调程序参考表中相对于该选中的处理节点所代表之一笔资料记录中记录借调当时时间，以让该选中的处理节点来分担该处于满载状况的第一级网络系统所接收到的输入事件的处理工作；以及(2)完成该学习程序之后，尔后若该第一级网络系统再发生网络塞车状况时，则根据该管理中心的借调程序参考表，由该管理中心立即自第二级网络系统中取出与该第一级网络系统邻近以及可供借调用的处理节点。
7.如权利要求6所述的最佳化信息处理互助式计算机网路系统，其特征在于，各个处理节点所属的地理坐标参数为各个处理节点所在的地理位置的经纬度。
8.如权利要求6所述的最佳化信息处理互助式计算机网路系统，其特征在于，于该步骤(2)中，该可供借调用的处理节点的取得依据系根据该处于满载状况的处理节点的借调请求的提出时间与其借调程序参考表中记录该选中的处理节点所对应的借调时间的两者间差值为最小者。
9.如权利要求6所述的最佳化信息处理互助式计算机网路系统，其特征在于，该借调程序参考表复储存有与各处理节点专属的地理坐标参数对应的网域名称。
10.如权利要求6所述的最佳化信息处理互助式计算机网路系统，其特征在于，该借调程序参考表中的IP地址亦可以该处理节点所对应的网域名称来取代。
全文摘要
一种最佳化信息处理互助式计算机网络系统，其系建构于一种新提出的含地理坐标信息的网络系统上，可用以让网络系统中的网络主机发生网络塞车状况时，以最佳化的主机借调流程来互相支持；可让一网络系统中的网络主机于工作负载过大时，向其邻近以及可承受较大工作负载的另一台网络主机进行借调，并让被借调的网络主机来分担此负载过大的网络主机所接收到的输入事件处理工作，借此而提高网络系统整体处理速度而缓解网络塞车状况。
文档编号G06F15/16GK1466068SQ0214039
公开日2004年1月7日 申请日期2002年7月2日 优先权日2002年7月2日
发明者林光信, 温世仁 申请人:英业达股份有限公司