面向服务质量的副本放置及更新算法

发布时间：2017-10-12 23:32

  本文关键词：面向服务质量的副本放置及更新算法

  更多相关文章： 树形网络 更新 放置策略 副本放置 Tabu搜索

【摘要】：随着科学技术的进步和网络的发展,网络数据信息也随之快速增长。为了使地理上分布广泛的信息资源能够有效共享,人们提出了被广泛应用于网络中的副本技术。副本技术可以有效地降低数据访问时延,提高数据访问效率,并确保网络负载均衡和提高数据可用性以及可靠性。副本技术主要涉及三个问题：1)何时创建副本,2)创建何种文件的副本,3)将副本置于何种位置,其中副本放置是副本技术中的核心问题。副本放置问题是指在网络中如何合理的放置副本以及如何使放置的副本数量最少。合理的高效副本放置不仅可以提高系统的可用性、可靠性,而且可以缩短用户数据访问时间,提高数据访问效率。为了提高客户服务质量,降低网络运行成本,本文提出了一个副本放置算法：最远优先放置算法。实现分析表明,与现有算法相比,本文提出的算法在最大使用每个副本的处理能力同时,大大降低了网络运行成本。在不同距离限制下,都得到了客观的改进,其中对现有算法的改进可达68%。面对网络中客户请求的动态变化,本文基于不同的副本放置策略,提出了三个副本放置和更新算法：1)最小放置更新算法,2)贪心放置算法,3)踏步搜索算法。在时间复杂度上,与已有的动态规划算法相比,算法执行时间加快了87.9%,同时整个网络的运行及更新成本不高于最优解的2.5%。在网络运行及更新成本上,与已有的启发式算法相比,在充分利用网络中每个副本最大处理能力同时,提高访问数据效率,降低访问时延。在不同的距离限制下,网络的运行成本得到了可观的降低,对原有算法的改进最高可达84.6%。
【关键词】：树形网络 更新 放置策略 副本放置 Tabu搜索
【学位授予单位】：天津工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP393.01
【目录】：

• 学位论文的主要创新点3-4
• 摘要4-5
• abstract5-7
• 第一章 引言7-13
• 1.1 研究背景7-8
• 1.2 研究现状8-9
• 1.3 存在的问题和发展趋势9-10
• 1.4 研究内容和研究目标10-11
• 1.5 论文组织结构11-13
• 第二章 问题描述13-23
• 2.1 问题模型13-17
• 2.1.1 概述13-15
• 2.1.2 优化目标15-17
• 2.2 现有算法17-22
• 2.2.1 最近优先放置算法17-18
• 2.2.2 动态规划算法18-22
• 2.3 本章小结22-23
• 第三章 副本放置策略及算法23-25
• 3.1 启发式算法23-24
• 3.1.1 最远优先放置算法23-24
• 3.2 时间复杂度分析24
• 3.3 本章小结24-25
• 第四章 副本放置和更新策略及算法25-33
• 4.1 贪心算法25-28
• 4.1.1 贪心副本放置算法25-28
• 4.2 tabu搜索算法28-29
• 4.3 最小放置更新算法29-31
• 4.4 时间复杂度分析31-32
• 4.5 本章小结32-33
• 第五章 实验33-43
• 5.1 副本放置33-35
• 5.2 副本更新35-41
• 5.2.1 多访问策略下的副本更新35-39
• 5.2.2 最近策略下的副本更新39-41
• 5.3 本章小结41-43
• 第六章 总结与展望43-45
• 6.1 回顾与总结43-44
• 6.2 未来工作展望44-45
• 参考文献45-49
• 研究生期间发表论文及参加科研情况说明49-51
• 致谢51

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