勤奮搬運供-----鏈路算法

時間 2019-12-06

標籤勤奮搬運鏈路算法简体版

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前言

最近幾年，端對端網絡在急速的上升。P2P互聯通訊在ISPs（Internet service Provider）上產生了重大的積極做用，由於它佔用了一半以上的流量。儘管提出了許多方案去管理P2P流量，在部署問題上卻收效甚微。在這篇文章中，咱們會學習到怎樣去部署P2P流量緩存設備在骨幹網上來達到ISP獲益最大化。一個新模型將被提出，來評估在不一樣鏈路上部署緩存服務器的效益。在咱們的模型指導下，有兩個算法被開發來指示網絡中緩存服務器的部署。經驗告訴咱們在少於10%的鏈路樹上部署緩存服務器能有效減小主幹網絡上的過量負載。（關鍵詞-網絡管理，端對端網絡，流量緩存）算法

Introduction

P2P系統在過去曾得到巨量的用戶量。有不少研究代表P2P系統產生的流量在總網絡流量上佔很大比重。一些研究發現P2P流量彌補了本地網絡流量的大約80-90%和主幹網絡的40-60%，並且，它的彌補量還在保持增加。P2P流量的巨大容量對於ISP也有一些很差的影響:極大地增長了網絡主幹道路上的負載量，所以會有更高的擁堵概率；ISPs不得不在他們的主幹網容量上增長投入來知足不斷增加的須要。
有許多研究被進行在P2P流量管理上，好比P2P流量速率限制，使用本地感知P2P客戶端。緩存P2P流量會很是的高效。許多的研究人員都曾在這個領域仔細學習過，例如分析P2P流量特性在緩存上的影響和開發P2P流量緩存算法等。大多數工做都集中在單鏈路P2P流量緩存上，可是在「怎樣去部署緩存服務器在主幹網絡上來使ISP收效最大化上」這一問題上收穫不大。緩存

在這篇文章，咱們找尋P2P流量緩存服務器部署集成解決方案

在網絡結構裏。特別的，咱們的貢獻能被總結以下：
第一，咱們開發了一個新模型去評估在不一樣鏈路上部署P2P流量管理設備的收益，而且在模型裏引進鏈路收益效用函數，這個函數能用來對不一樣鏈路上的流量值建模。第二，咱們插圖演示怎樣去評估P2P緩存服務器在P2P流量網絡上的影響。在當前的部署網絡中引入部署新的設備會影響原有的流量分佈，所以要評估不一樣鏈路上的流量值是不簡單的。最後，在咱們的模型指導下，兩個算法被提出來特定解決怎樣去部署緩存設備在網絡中。
這篇文章的剩餘部分組織以下。在第二部分，咱們集總了相關網絡。在第三部分解釋模型。一些模型的細節問題在第四部分演示。第五部分爲描述文章中被提出的解決問題的算法。在第六部分，咱們展現仿真的結果。第七部分爲文章的總結。服務器

II related work

除了用戶不友好方案以外，一些不傷害用戶體驗P2P流量管理政
策已被出臺。【4】的做者們發現當前P2P協議不是ISP友好的，有很大一部分的現有本地文件被發現從一些外部端口下載（即未經ISP受權的供應端口）。他們建議P2P協議應可以識別局部性。可是對於ISPs來講改變P2P協議是不容易的特別是這些協議正在被他們的訂閱者所使用。控使用制P2P網絡結構中的超級端口已經在【5-6】中被研究。【5】的做者發現使用超級端口中端口選擇協議的本地流量能夠對那些流向本地地鐵網的P2P流量限制40%以上。【6】的做者不久後建議這些超級端口提供額外的功能和服務來鼓勵用戶使用這些超級端口。可是用戶者們也許會避免使用ISP提供的超級端口，由於他們會擔憂那些超級端口的監控員會看他們請求的文件。
在大型P2P網絡中緩存會變得很高效。這個問題在【7-9】中被研究過。緩存P2P流量的重要性和可行性已在這些工做中被展現出來。在【7】，做者們發現甚至對很是小的客戶羣體，緩存會節省帶寬的40-60%。【8-9】中學習的P2P流量的緩存算法不久就展現了可使用相對小的空間來實現用於P2P業務的高字節比特率。
在這篇文章中，咱們致力於在ISPS網絡中找出P2P緩存設備的部署方案以使他們的投入-產出最大化。網絡

III problem ＆ model

A、problem

緩存P2P流量數據可以顯著的節省網絡中的帶寬。對於網頁緩存和視頻流的緩存方案的目標是減少啓動延遲和提升流質量。相反的，P2P流量緩存是爲了減小網絡中的流量佔用。這篇文章專一於P2P流量緩存，可是被提出的模型一般也適合其餘類型數據通訊的緩存。在大量的文獻中單鏈路P2P數據通訊的緩存算法已被研究學習過，可是仍然少有成效在「網絡結構中的P2P流量緩存服務器部署」，即便是「哪條鏈路上應該部署設備？」，問題不像它剛開始看上去那樣簡單。這個部署在最擁堵線路的政策也許會失敗在找出最優解決方案，由於從部署一臺緩存服務器中的獲益也許會被其餘開發的方案所損害。ide

爲了去討論這個問題，咱們先簡單假設一個緩存設備能夠減小P2P流量的50%在一條鏈路上。在圖1，從N2流向N1的P2P流量是800MB/S，N2流向N3的P2P流量是100MB/S。在只部署一部P2P緩存設備的簡單例子中，直覺告訴咱們最擁堵的鏈路是鏈路3.可是咱們能夠發現部署在鏈路1要比部署在鏈路3更好根據表格1，由於部署一臺緩存設備在鏈路1能夠同時知足鏈路1和鏈路3，但部署在鏈路3就只能知足它本身。