一种网络节点的副本文件存储容量的调整方法和装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种网络节点的副本文件存储容量的调整方法和装置，包括：确定待调整副本文件存储容量的当前网络节点所属的网络层次；将与所述当前网络节点处于同一网络层次且与当前网络节点同属于同一个上层网络节点的所有网络节点组成局部网络节点；根据所述局部网络节点中各个网络节点的链路带宽和副本文件存储容量，调整当前网络节点的副本文件存储容量。本发明可根据网络需求的变化，动态调整网络节点存储容量的空间大小，为需要存储更多文件的网络节点提供更大的存储空间，缩小存储少量文件的网络节点的存储空间，实现了存储容量的均衡设置，提高存储利用率，能够将服务推向距离用户更近的地方，缩短响应时间，提升用户体验服务质量。
【专利说明】一种网络节点的副本文件存储容量的调整方法和装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信【技术领域】，特别涉及一种应用于面向服务的互联网中网络节点的副本文件存储容量的调整方法和装置。
【背景技术】
[0002]随着技术的发展和应用需求的不断提高，未来的互联网将从面向地址的TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol,传输控制协议/ 因特网互联协议)架构转向面向服务的网络体系架构。未来的互联网中，服务请求者不再关心服务提供者的位置信息，而是服务的内容。面向服务的互联网体系架构从根本上解决以TCP/IP为中心的现有互联网所不能解决的问题，例如IP (Internet Protocol,因特网互联协议)地址短缺，缺乏服务质量保证等。
[0003]在面向服务的互联网体系架构中，以服务标识作为寻址依据，用户只需关心所请求的服务所具有的属性，属性可以是静态的或是动态的。服务本身将成为关注重点，比如信息搜索，内容分享和云计算服务等。面向服务的互联网体系架构的设计，是将互联网看作提供服务的服务池，从而不仅限于提供数据的传输通道。面向服务的互联网体系架构还能够解决如何为用户提供更好的服务质量，包括服务感知，服务迁移等。
[0004]借助于硬件技术的高速发展，存储单元已经不再是稀缺资源，然而，长距离的传输仍然会消耗大量的网络资源，因此，赋予网络节点存储和计算的能力成为可能。
[0005]目前，副本文件存储技术已经在数据网格研究中得到了长足发展。面向服务的互联网络将存储和计算能力添加到网络节点上，这无疑将进一步推进副本文件存储技术的快速发展。当网络节点具有存储和计算的能力后，网络节点便可以根据当前网络的服务请求，判断服务及文件的流行热度，从而选择具有较高热度的服务及文件存储至本地。对热点文件的请求再次来临时，网络节点可以及时提供服务，而不需要先从远端获取服务文件，再提供给服务请求者。此外，具有一定冗余功能的副本文件存储还可以提升文件的可用性和可靠性，从而改善服务质量。将服务推向距离用户更近的地方，可以缩短服务响应时间，降低传输带宽消耗，节省网络资源。
[0006]目前具有很多种副本文件存储的策略，主要是基于副本文件流行程度的判断，存储最流行的文本，当存储空间不够用时，对当前存储的文件进行选择淘汰，删除不再流行的副本文件，存储更新的流行文件。还有一种策略是根据前一段时间文件的请求数量判断存储该文件将会带来的收益，与存储代价相比较，决定是否存储该文件。与前一种策略一样的是，在存储空间满时，依然会删除不再流行的文件，为流行文件腾出空间。
[0007]然而，这些方法并不是为面向服务的网络而专门设计的，没有有效利用面向服务的网络节点的计算和存储功能。存储容量设定的前提是根据地域自身情况，独立分配网络节点存储容量大小，而没有考虑将网络节点的存储容量设定为何值时能够对整个网络的性能有所优化。预先设定好的存储容量不能根据网络中需求的变化而改变，有可能在网络运行一段时间后，某些网络节点的存储容量已满，虽然保存有一些流行文件，但是已经没有更多的空间进行存储，只能从远端获取。而这些文件每次被请求，都需要消耗一次网络带宽，需要用户等待。同时，有些网络节点没有收到很多文件的请求，仅仅存储了很少量的副本文件，存储利用率很低。这样就造成了网络资源的利用不均衡，也不能保证网络有效利用率，达不到较好的服务质量。
[0008]为了提升副本文件的可用性和可靠性，许多副本文件放置的算法及策略得到了深入研究。这些算法侧重于在网络节点处选择哪些文件进行存储，主要判断依据可以是副本文件的被请求次数，副本文件存活时间等参数。这些策略往往在网络运行初期就安排好了所有网络节点的存储容量大小，有些可能根据地域性的优势设置较大的存储容量，有些则可能设置较小的存储容量。但是这样的设置仅根据本网络节点的存储容量提供能力，并未考虑这样的设置对本网络节点存储副本文件的利用率以及整个网络的服务质量和网络性能带来的影响。同时，一旦在初期设置了网络节点的存储容量大小，后期也不会进行修正。当存储空间全部占用时，采用替换算法，删除掉一些不再符合存储要求的副本文件，用新的副本文件进行替换，这样存储空间一直都处于全部利用的状态。此外，部分副本文件都处于需要存储的状态，然而存储空间不能将它们全部存储，只能在每次被请求时，对其他副本文件进行替换，这样就会造成存储空间的不稳定性，频繁的发生副本文件替换，却不能适当扩充存储容量空间，以满足更多副本文件的存储需求。
【发明内容】
[0009]有鉴于此，本发明提供一种网络节点的副本文件存储容量的调整方法和装置，以根据网络需求的变化，调整网络节点的存储容量，使得存储资源能得到较合理地分配，同时提升资源利用率。
[0010]本申请的技术方案是这样实现的: [0011]一种网络节点的副本文件存储容量的调整方法，包括:
[0012]确定待调整副本文件存储容量的当前网络节点所属的网络层次；
[0013]将与所述当前网络节点处于同一网络层次，且与当前网络节点同属于同一个上层网络节点的其他网络节点选出，并将当前网络节点和所选出的所述其他网络节点共同组成局部网络节点；
[0014]提取所述局部网络节点中各个网络节点的链路带宽和副本文件存储容量；
[0015]根据所述局部网络节点中各个网络节点的链路带宽和副本文件存储容量，调整当前网络节点的副本文件存储容量。
[0016]进一步，所述根据所述局部网络节点中各个网络节点的链路带宽和副本文件存储容量，调整当前网络节点的副本文件存储容量，包括:
[0017]步骤a、根据公式(I)获得当前网络节点在局部网络节点的带宽相对比例
【权利要求】
1.一种网络节点的副本文件存储容量的调整方法，包括: 确定待调整副本文件存储容量的当前网络节点所属的网络层次； 将与所述当前网络节点处于同一网络层次，且与当前网络节点同属于同一个上层网络节点的其他网络节点选出，并将当前网络节点和所选出的所述其他网络节点共同组成局部网络节点； 提取所述局部网络节点中各个网络节点的链路带宽和副本文件存储容量； 根据所述局部网络节点中各个网络节点的链路带宽和副本文件存储容量，调整当前网络节点的副本文件存储容量。
2.根据权利要求1所述的网络节点的副本文件存储容量的调整方法，其特征在于，所述根据所述局部网络节点中各个网络节点的链路带宽和副本文件存储容量，调整当前网络节点的副本文件存储容量，包括: 步骤a、根据公式(I)获得当前网络节点在局部网络节点的带宽相对比例
3.根据权利要求2所述的网络节点的副本文件存储容量的调整方法，其特征在于，步骤d中，利用所获得的多个Si'分别进行网络运行模拟，以确定调整后的当前网络节点的副本文件存储容量，包括: 利用所获得的多个Si'分别进行网络运行模拟，以获得多组性能评估参数； 根据所获得的多组性能评估参数确定调整后的当前网络节点的副本文件存储容量。
4.根据权利要求3所述的网络节点的副本文件存储容量的调整方法，其特征在于，所述性能评估参数包括:存储容量利用率、服务响应时间和带宽消耗。
5.根据权利要求4所述的网络节点的副本文件存储容量的调整方法，其特征在于，根据所获得的多组性能评估参数确定调整后的当前网络节点的副本文件存储容量，包括: 将通过网络运行模拟而获得的多组性能评估参数带入如下公式，进而获得多个评估参考值:
σ = MJT X Ln(BffC)/(I+SEU) (6) 其中，σ为评估参考值，MJT为服务响应时间，BWC为带宽消耗，SEU为存储容量利用率； 在所获得的多个评估参考值σ中选取最小的评估参考值σ所对应的Si'作为调整后的当前网络节点的副本文件存储容量。
6.根据权利要求1所述的网络节点的副本文件存储容量的调整方法，其特征在于: 所述网络层次包括至少两层节点层次； 其中，以O层节点作为提供服务的根节点，用于提供服务文件的源头存储，所述网络中处所述O层节点以外其余各层节点所存储的副本文件均从所述O层节点获得； 所述网络层次中，相邻的层次节点为上下层关系。
7.—种网络节点的副本文件存储容量的调整装置，其特征在于，包括: 层次确定模块，用于确定待调整副本文件存储容量的网络节点所属的网络层次； 节点组合模块，用于在所述层次确定模块确定出该网络节点所属的网络层次后，将与该网络节点处于同一网络层次，且与该网络节点同属于同一个上层网络节点的其他网络节点选出，并将该网络节点和所选出的所述其他网络节点共同组成局部网络节点； 参数提取模块，用于提取所述局部网络节点中各个网络节点的链路带宽和副本文件存储容量； 容量调整模块，用于根据所述局部网络节点中各个网络节点的链路带宽和副本文件存储容量，调整该网络节点的副本文件存储容量。
8.根据权利要求7所述的网络节点的副本文件存储容量的调整装置，其特征在于，所述容量调整模块包括: 带宽比例获取模块，用于根据公式(I)获得当前网络节点在局部网络节点的带宽相对比例
9.根据权利要求8所述的网络节点的副本文件存储容量的调整装置，其特征在于，所述调节1吴块中包括: 网络运行模拟模块，用于利用所获得的多个Si,分别进行网络运行模拟，以获得多组性能评估参数；存储容量确定模块，用于根据所获得的多组性能评估参数确定调整后的当前网络节点的副本文件存储容量。
10.根据权利要求9所述的网络节点的副本文件存储容量的调整方法，其特征在于，所述性能评估参数包括:存储容量利用率、服务响应时间和带宽消耗； 所述存储容量确定模块，用于将通过网络运行模拟而获得的多组性能评估参数带入如下公式，进而获得多个评估参考值，在所获得的多个评估参考值中选取最小的评估参考值所对应的S/作为调整后的当前网络节点的副本文件存储容量:σ = MJTXLn (BffC)/(1+SEU) (6) 其中，σ为评估参考值 ，MJT为服务响应时间，BWC为带宽消耗，SEU为存储容量利用率。
【文档编号】H04L29/08GK103888373SQ201410077502
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年3月5日 优先权日:2014年3月5日
【发明者】陈建亚, 伊莉娅, 崔鸿雁, 黄韬, 李莉, 刘江 申请人:北京邮电大学