可扩充的多级排序资源快速发现技术

技术领域

资源发现是资源管理的重要组成部分，是实现网络资源按需调度的重要保障，是P2P应用和网格技术所面临的最核心问题之一，资源发现方法的优劣严重影响着系统的性能。如内容分发、流媒体服务等P2P网络应用和分布式计算、网格存储等网格应用中，由于存在大量的共享协同关系，需要对共享资源进行控制，包括存取控制、授权、本地和全局策略的实施等，而且还需要对各种资源进行发现和管理的基础机制，一个好的资源发现方法可以使用户更快，更高效的发现自己想要的资源。由于网格与P2P在技术上没有本质区别，都具有动态性，规模大等特点，都是解决分布式环境中资源或文件共享和分布计算，全球网格论坛与对等网络研究小组已公布合并，两者的相互融合已成为学术和信息产业界的共识，本发明在P2P网络和网格系统中都可得到应用。

背景技术

资源的定位一般采用的是“地址查询”的方法。按照实现系统的体系结构，主要可以分为三类基本形式：集中目录式、非结构化系统中的泛洪请求式(Flooding)以及结构化系统中的分布式哈希表(DHT)，也有一些属于这三类基本形式的混合实现。其中，集中目录式系统通常需要一台或者若干台服务器，该服务器上存储了系统中各资源或文件的目录信息，当有结点需要某种资源时，可直接通过该目录进行资源的发行与查。

泛洪请求式适用于非结构化系统，依赖相邻结点之间的消息广播来查所需的资源。资源请求结点向邻居结点广播查询消息，收到消息的结点如果没有所要的资源则继续广播，最后将查询结果原路返回。其中的消息传递策略有：随机(random)、基于经验的(learning-based)、最好邻居(best-neihbor)、基于经验的+最好邻居(learning-based+best-neighbor)。基于泛洪的P2P系统搜索效率低，且由于泛洪占用大量网络带宽，会有可伸缩性方面的问题，改进的策略是为查询消息合理设置TTL(Time-To-Live)以节省带宽。

在结构化系统中，通过哈希函数，把结点和文件映射到同一个关键字空间，构建DHT(分布式哈希表)实现资源的分布式索引服务，试图实现资源按标识或键值(key)的有效存取，如Chord、CAN等。DHT系统需要在结点间维护逻辑上具有某种特定结构的拓扑空间，利用结点间结构化的拓扑关系，实现结点间高效的查与路由。

上述方法中，第一类方法资源发现速度快、效率高，但扩充性受制于特点结点；后两类方法资源发现速度和效率虽有不如，但扩充性好。本发明中提出一种兼顾性能和扩充性的多级排序资源发现方法。

发明内容

基于资源的分类，把系统中的资源用抽象的树状结构进行描述，并把该结构以资源路由表的形式存储于系统中的各结点。由资源的类别归属形成树中的父子关系，同类资源则以兄弟节点的形式出现。资源发现由根节点向叶节点方向进行。

1.资源多级分类。定义相应的资源分类标准，可按功能、性能、内容等从属关系把资源按层级进行组织，内部节点是由分类引出的逻辑结点，叶节点表示具体资源。为控制树的高度，可在每个节点下设置多个子节点，并扩大各节点属性的覆盖范围，如图1所示；

2.资源前缀编码。对树中的每个内部节点赋予一个编号，资源类型和编号组成资源编码查表，如图2所示，该表可采用集中处理方式周期更新，以保证新类型资源出现后能准确分类和编号，则每个资源可由其前缀码确定其资源类型；

3.构建多级排序的资源路由表。系统中的每个结点为其资源维护对应资源树的资源路由表，资源表的行列数对应了资源各级分类中的最大类别数和树的高度-1，其具体内容为树中自根节点以下当前资源有相同前缀但属不同资源子类的资源地址，为控制结点中各资源路由表的规模以提高查效率，资源多级分类时应控制分类的个数；

4.创建初始结点。按照需要创建若干个结点保存构建的资源路由表，并对外提供资源类型查询服务，一个结点中维护的资源信息如图3所示；

5.资源逐级查。一个结点将首先在本地查所需资源，当没有到时，则查本地资源路由表，从表的第一行开始，把查询消息发送到属于同一类型的资源地址，跳过其中的空项或不可到达地址，再从新到的资源路由表中的下一行重复上述查，逐步确定资源，至到所需资源。当到唯一的资源时则返回之，有多个选项则取最近的结点，当所需资源不存在时，则取与所需资源类型最接近的资源。

6.资源路由表的动态维护。新资源加入系统时，先获取其资源类别编号，通过资源查构建其资源路由表。资源退出时则形成失效资源的地址信息，当资源查过程中发现失效资源时，则到同类资源替换之以便保持路由表的完整性。

附图说明

图1：资源分级组织示意图。

图2：资源分级前缀编码示意图。

图3：结点中的资源信息示意图。

具体实施方式

实施例1：资源路由表的构建

(1)对资源按规则分为6大类，每类中再分为6个子类；

(2)对每一大类及其中的每一子类都从0-5编号；

(3)设当前资源为第2大类的第3子类，即其编号格式为2-3-？；

(4)初始化资源表为2行6列的空表；

(5)第1行中各项填写为6大类中任一具体资源的地址；

(6)第2行中存储与当前资源属于同一子类即编号为2-3-*的6个具体资源的地址。

实施例2：系统中某结点A查类型为4-2的资源b

(1)结点A首先查本地资源，发现没有；

(2)查资源路由表中前缀为4的资源，为c(4-0)；

(3)发送查询消息到c所在的结点B；

(4)若未发现所需资源，则查c的资源路由表；

(5)到资源b，返回。