基于自組織鄰域的失效檢測技術(shù)研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷發(fā)展，新型分布式計(jì)算模式被逐漸廣泛應(yīng)用，許多重要領(lǐng)域?qū)Υ笠?guī)模分布式計(jì)算系統(tǒng)要求也變得更高。不僅要求系統(tǒng)能更迅速正確的完成相關(guān)業(yè)務(wù)，同時(shí)要求系統(tǒng)具有高可靠性、高擴(kuò)展性、低耗費(fèi)、低成本等特點(diǎn)，以提高分布式系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量。對于在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中提供服務(wù)的節(jié)點(diǎn)，確保其可靠性和可用性尤為重要，這就需要引入節(jié)點(diǎn)失效檢測技術(shù)。該技術(shù)為進(jìn)一步提供容錯(cuò)和故障恢復(fù)服務(wù)奠定了基礎(chǔ)。
　　 然而面對目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模化、動(dòng)態(tài)化、復(fù)雜化等

2、趨勢，傳統(tǒng)的失效檢測方法已很難達(dá)到高擴(kuò)展性和自適應(yīng)性的要求，并且常常造成局部網(wǎng)絡(luò)擁塞、傳輸時(shí)延和誤判率增加等現(xiàn)象，這直接導(dǎo)致檢測的效率嚴(yán)重下降。本文在現(xiàn)有研究基礎(chǔ)上，提出了基于自組織鄰域的動(dòng)態(tài)節(jié)點(diǎn)失效檢測方法，本文的主要研究工作如下：
　　 ①分析P2P通信方式的障礙，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了基于UDP的NAT穿透方案，使位于不同局域網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)順利進(jìn)行P2P通信；在此基礎(chǔ)上，研究自組織鄰域技術(shù)，設(shè)計(jì)了失效檢測系統(tǒng)，通過分層次的自組織劃分方法，將

3、大規(guī)模的目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)劃分為較小的自治域，提高了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和自適應(yīng)性；
　　 ②針對通信耗費(fèi)較高及傳輸延時(shí)過長等問題，本文研究符合物理拓?fù)涞腜2P邏輯覆蓋網(wǎng)，提出了基于IP地址聚類的分組預(yù)處理和基于網(wǎng)絡(luò)距離的鄰域劃分方法，使覆蓋網(wǎng)邏輯拓?fù)涓叨确蠈?shí)際物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，提高通信效率；
　　 ③通過分析不同類型節(jié)點(diǎn)間通信需求，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了高效消息傳輸方式，并提出了基于記錄路徑的自適應(yīng)Gossip改進(jìn)機(jī)制，該方法有效提高了組內(nèi)消息的散

4、播效率；
　　 ④針對傳統(tǒng)△t失效檢測方法的不足，提出了基于指數(shù)平滑的動(dòng)態(tài)心跳預(yù)測方法，并且結(jié)合靜態(tài)和動(dòng)態(tài)檢測方式，提出了多狀態(tài)失效檢測機(jī)制，以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的動(dòng)態(tài)性，減少由于網(wǎng)絡(luò)擁塞或短暫節(jié)點(diǎn)異常引起的誤判率上升的現(xiàn)象。
　　 綜上，本文分析節(jié)點(diǎn)失效檢測技術(shù)在新型分布式計(jì)算模式中面臨的若干關(guān)鍵問題，設(shè)計(jì)及改進(jìn)了相關(guān)自組織鄰域節(jié)點(diǎn)管理和消息散播的方法，實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)失效檢測，通過理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了本方法的高效性。