P2p流量緩存部署方法及裝置製造方法
2023-09-12 06:31:55
P2p流量緩存部署方法及裝置製造方法
【專利摘要】本發明提出一種P2P流量緩存部署方法，包括：對網絡中的鏈路進行監測，識別P2P流並測量P2P流的流量信息；將P2P流的流量信息輸入P2P流量矩陣模型，得到P2P流量矩陣；根據P2P流量矩陣計算緩存部署方案對應的P2P流量優化收益，並選取最優緩存部署方案；以及根據緩存最優部署方案，在網絡中部署P2P流量緩存設備。本發明實施例的P2P流量緩存部署方法，只需少量的網絡測量信息便可獲取全局網絡中對等流量的分布狀況，在此基礎上合理部署流量緩存設備，有效地節省網絡帶寬，具有可擴展、效率高、開銷低、易操作的優點。本發明還提出一種P2P流量緩存部署裝置。
【專利說明】P2P流量緩存部署方法及裝置【技術領域】
[0001]本發明涉及網絡流量的管理與優化【技術領域】，尤其涉及一種P2P流量緩存部署方法及裝置。
【背景技術】
[0002]基於緩存的優化主要是通過在網絡中部署緩存設備，從而減少鏈路上的冗餘流量，降低鏈路負載。緩存設備使用戶在就近的位置就可以下載到所需要的數據，而無需從距離較遠的節點處獲取。近年來，各種類型的P2P (Peer-to-Peer)應用不斷湧現,導致網際網路中P2P流量大幅度增加。有關統計數據顯示，P2P流量在全部網絡流量中的比重超過了50%。大量的P2P流量增加網絡的負擔，使得網絡出現擁塞的概率增加，對網絡的性能造成嚴重的負面影響。現有的緩存技術主要是在單條鏈路上部署緩存設備，缺乏網絡全局的視角，因而緩存效果不佳。
【發明內容】
[0003]本發明旨在至少解決上述技術問題之一。
[0004]為此，本發明的目的在於提出高效的P2P流量緩存部署方法及裝置。
[0005]根據本發明實施例的P2P流量緩存部署方法，包括以下步驟:S1.對網絡中的鏈路進行監測，識別P2P流並測量所述P2P流的流量信息；S2.將所述P2P流的流量信息輸入P2P流量矩陣模型，得到P2P流量矩陣；S3.根據所述P2P流量矩陣計算緩存部署方案對應的P2P流量優化收益，並選取最優緩存部署方案；以及S4.根據所述緩存最優部署方案，在網絡中部署P2P流量緩存設備。
[0006]本發明實施例的P2P流量緩存部署方法，不僅將P2P流量的測量、預測與緩存優化融為一體，形成一個高效、統一的有機整體，而且只需要少量的網絡測量信息，便可以獲取全局網絡中對等流量的分布狀況，在此基礎上合理部署流量緩存設備，從而有效地節省網絡帶寬，具有可擴展、效率高、開銷低、易操作等優點。
[0007]在本發明的一個實施例中，在所述步驟SI包括以下步驟:為每臺主機配置一個下載數據集合，並初始化所述下載數據集合為空；檢測所述網絡中的網絡流，將每條所述網絡流切分為數據塊，並將所述數據塊保存在目的主機對應的所述下載數據集合中；以及將每臺主機的上傳流中的數據塊和所述主機的所述下載數據集合中的數據塊進行匹配,若匹配成功則將認為所述數據塊所屬上傳流和下載流屬於P2P流，記錄所述P2P流的流量信息。
[0008]在本發明的一個實施例中，所述步驟S2中:所述P2P流量矩陣是通過聚合處理後
得到的，所述P2P流量矩陣中的元素表達式為
【權利要求】
1.一種P2P流量緩存部署方法，其特徵在於，包括以下步驟: 51.對網絡中的鏈路進行監測，識別P2P流並測量所述P2P流的流量信息； 52.將所述P2P流的流量信息輸入P2P流量矩陣模型，得到P2P流量矩陣； 53.根據所述P2P流量矩陣計算緩存部署方案對應的P2P流量優化收益，並選取最優緩存部署方案；以及 54.根據所述緩存最優部署方案，在網絡中部署P2P流量緩存設備。
2.如權利要求1所述的P2P流量緩存部署方法，其特徵在於，在所述步驟SI包括以下步驟: 為每臺主機配置一個下載數據集合，並初始化所述下載數據集合為空； 檢測所述網絡中的網絡流，將每條所述網絡流切分為數據塊，並將所述數據塊保存在目的主機對應的所述下載數據集合中；以及 將每臺主機的上傳流中的數據塊和所述主機的所述下載數據集合中的數據塊進行匹配，若匹配成功則將認為所述數據塊所屬上傳流和下載流屬於P2P流，記錄所述P2P流的流量信息。
3.如權利要求1所述的P2P流量緩存部署方法，其特徵在於，所述步驟S2中:所述P2P流量矩陣是通過聚合處理後得到的，所述P2P流量矩陣中的元素表達式為
4.如權利要求1所述的P2P流量緩存部署方法，其特徵在於，所述根據所述P2P流量矩陣計算緩存部署方案對應的P2P流量優化收益包括以下步驟: 定義緩存部署方案為向量V=(Vm)，Vm取值為I表示第m條鏈路上部署緩存設備，Vm取值為O表示所述第m條鏈路上不部署緩存設備，m為正整數；以及 計算所述緩存部署方案V對應P2P流量優化收益，計算公式為B (V) = Σ B (V；) X vm,其中，B(VnT)表示僅在第m條所述鏈路上部署緩存設備後所述網絡減少的P2P流量。若第m條所述鏈路位於節點i和j之間，那麼B(Vj)的值等於所述P2P流量矩陣中第i行和第j列的所有元素之和。
5.如權利要求1所述的P2P流量緩存部署方法，其特徵在於，採用枚舉法、擁塞優先法、分支定界算法或貪婪算法，在不超過開銷上限的約束下選取最優緩存部署方案。
6.如權利要求5所述的P2P流量緩存部署方法，其特徵在於，所述貪婪算法的具體實現過程如下: A.設立部署緩存設備鏈路集合併初始化為空集，並初始化所述網絡的剩餘開銷值為c ； B.對於網絡中任意一條無部署緩存設備的鏈路Iy，若所述鏈路Iy部署開銷Cy不大於所述剩餘開銷值c，則計算所述鏈路Iy的部署性價比，其中，y為正整數，所述鏈路Iy的部署性價比等於該鏈路部署緩存設備後的收益增量與部署開銷增量的比值；C.計算出所有所述鏈路Iy的部署性價比後，選擇所述部署性價比最高的所述鏈路仁加入到所述部署緩存設備鏈路集合中進行更新，並將所述C的數值減少所述Cy進行更新；以及 D.重複執行所述步驟B和C，直至所述剩餘開銷值C=O或不存在符合條件的所述鏈路IyO
7.—種P2P流量緩存部署裝置，其特徵在於，包括以下部分: P2P流識別測量單元，所述P2P流識別測量單元用於對網絡中的鏈路進行監測，識別P2P流並測量所述P2P流的流量信息； 流量矩陣計算單元，所述流量矩陣計算單元與所述P2P流識別測量單元相連，用於將所述P2P流的流量信息輸入P2P流量矩陣模型，得到P2P流量矩陣； 收益計算及最優決策單元，所述收益計算及最優決策單元與所述流量矩陣計算單元相連，用於根據所述P2P流量矩陣計算緩存部署方案對應的P2P流量優化收益，並選取最優緩存部署方案；以及 緩存部署單元，所述緩存部署單元與所述收益計算及最優決策單元相連，用於根據所述緩存最優部署方案，在網絡中部署P2P流量緩存設備。
8.如權利要求7所述的P2P流量緩存部署裝置，其特徵在於，所述P2P流識別測量單元包括: 網絡流分塊模塊，所述網絡流分塊模塊用於檢測所述網絡中的網絡流，將每條所述網絡流切分為數據塊，並將所述數據塊保存在目的主機對應的所述下載數據集合中； 匹配模塊，所述匹配模塊與 所述網絡流分塊模塊相連，用於將每臺主機的上傳流中的數據塊和所述主機的所述下載數據集合中的數據塊進行匹配；以及 流量記錄模塊，所述流量記錄模塊與所述匹配模塊相連，用於在所述匹配模塊判斷所述數據塊匹配成功時記錄所述數據塊所屬上傳流和下載流的流量信息。
9.如權利要求7所述的P2P流量緩存部署裝置，其特徵在於，所述流量矩陣計算單元中:所述P2P流量矩陣是通過聚合處理後得到的，所述P2P流量矩陣中的元素表達式為
10.如權利要求7所述的P2P流量緩存部署裝置，其特徵在於，所述根據所述P2P流量矩陣計算緩存部署方案對應的P2P流量優化收益包括以下步驟: 定義緩存部署方案為向量V=(Vm)，Vm取值為I表示第m條鏈路上部署緩存設備，Vm取值為O表示所述第m條鏈路上不部署緩存設備，m為正整數；以及 計算所述緩存部署方案V對應P2P流量優化收益，計算公式為B (V) = Σ B (V；) X vm,其中，B(VnT)表示僅在第m條所述鏈路上部署緩存設備後所述網絡減少的P2P流量。若第m條所述鏈路位於節點i和j之間，那麼B(Vj)的值等於所述P2P流量矩陣中第i行和第j列的所有元素之和。
11.如權利要求7所述的P2P流量緩存部署裝置，其特徵在於，採用枚舉法、擁塞優先法、分支定界算法或貪婪算法，在不超過開銷上限的約束下選取最優緩存部署方案。
12.如權利要求11所述的P2P流量緩存部署裝置，其特徵在於，所述貪婪算法的具體實現過程如下: A.設立部署緩存設備鏈路集合併初始化為空集，並初始化所述網絡的剩餘開銷值為c ； B.對於網絡中任意一條無部署緩存設備的鏈路Iy，若所述鏈路Iy部署開銷Cy不大於所述剩餘開銷值c，則計算所述鏈路Iy的部署性價比，其中，y為正整數，所述鏈路Iy的部署性價比等於該鏈路部署緩存設備後的收益增量與部署開銷增量的比值； C.計算出所有所述鏈路Iy的部署性價比後，選擇所述部署性價比最高的所述鏈路仁加入到所述部署緩 存設備鏈路集合中進行更新，並將所述C的數值減少所述Cy進行更新；以及 D.重複執行所述步驟B和C，直至所述剩餘開銷值C=O或不存在符合條件的所述鏈路IyO
【文檔編號】H04L12/801GK103457867SQ201310398267
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年9月4日 優先權日:2013年9月4日
【發明者】徐恪, 沈蒙 申請人:清華大學