基于大規(guī)模分布式網絡的網絡坐標系統(tǒng)研究.pdf

1、近年來，隨著網絡技術的飛速發(fā)展，因特網基礎架構的巨大潛力被進一步挖掘，全球的分布式網絡和應用已經形成，對于大規(guī)模分布式網絡的研究成為當前互聯網領域的研究熱點之一。許多分布式的應用如CDN（Content Distributed Networks）、比特流等在提供服務的過程中，需要知道網絡中的節(jié)點到節(jié)點之間的網絡距離，以提高服務的質量。同時，當前的互聯網已經進入到云計算時代，云環(huán)境下經常面臨服務器的選擇問題，如何高效的為終端節(jié)點選擇合適的

2、服務器節(jié)點即利用網絡距離進行服務器的選擇，是云服務提供商亟待解決的問題。
　　網絡坐標系統(tǒng)是一種全新的互聯網距離預測方案，具有高可拓展性和低開銷的特點。相對于傳統(tǒng)的直接測量方法，可以將系統(tǒng)總體的測量時間復雜度由O（N2）降低到O（N）。基于此點以及現存網絡坐標系統(tǒng)算法在準確性和可拓展性方面的不足，本文旨在設計一種全新的網絡坐標系統(tǒng)，并將網絡坐標系統(tǒng)的技術應用到云環(huán)境下服務器的選擇問題中。
　　本文首先提出一種全新的基于NRP

3、CA（Nonnegative Robust Principal Component Analysis）的分布式網絡坐標系統(tǒng)算法DISCS。DISCS通過對節(jié)點的局部距離信息矩陣進行主成分的提取,進而消除測量誤差和異常點的影響，然后通過多次迭代準確獲得節(jié)點的坐標。在獲得節(jié)點的坐標后，利用節(jié)點的坐標可以計算節(jié)點到節(jié)點之間的網絡距離。
　　本文緊接著提出另一種全新的分布式網絡坐標系統(tǒng)算法WDCS。WDCS結合了主成分分析的方法和模擬彈簧

4、力場的思想。首先對節(jié)點的原始局部距離矩陣進行主成分提取，然后利用模擬彈簧力場的思想更新坐標。通過設置邊權值，為每一個參考節(jié)點賦予不同的信任度，以進一步消除坐標的誤差。在準確性方面，WDCS稍遜于DISCS，但WDCS較DISCS節(jié)省了大量的計算時間。
　　本文在WDCS的基礎上，也首次提出多組鄰居收斂的思想，即在節(jié)點坐標更新的過程中，每隔固定的時間片為節(jié)點變換參考節(jié)點。本文把這種結合了主成分分析、模擬彈簧力場思想、多組鄰居收斂思想

5、的網絡坐標系統(tǒng)算法稱為WDCS-MNC。
　　文章最后闡述網絡坐標系統(tǒng)在云環(huán)境下服務器選擇問題上的應用，提出一種全新的云服務器選擇方案DEAL。DEAL是一種分布式的服務器節(jié)點選擇策略，具有很好的可拓展性，并且通過設置域間傳輸懲罰因子，很好的將因特網服務提供商的利益考慮到模型當中，使得因特網服務提供商可以靈活的選擇終端節(jié)點到服務器節(jié)點的映射策略。
　　文章通過仿真實驗對所提出的方法與現存的方法進行對比驗證。本文所提出的幾種方