数据群集系统中联盟的设计与分析

我们设计并分析了一种在数据群集系统中形成对等点联盟的机制，其中对等点具有异构的上传容量。联盟是一组对等点，它们通过阻塞、数据复制和容量分配策略在联盟内部明确地相互合作。此外，每个对等点通过可能不同的阻塞、数据复制和容量分配策略与其联盟外部的其他对等点进行交互。继我们在IEEE ICNP 2011上的初步工作（该工作展示了联盟显著的性能优势）之后，我们在此对联盟的阻塞和数据复制策略进行了全面分析。我们首先开发了一个分析模型来理解一种简单的随机阻塞策略作为联盟内策略，并表明它能准确预测联盟的性能。我们的分析正式表明，通过最优选择重新阻塞间隔长度和未阻塞时隙数量，随机阻塞策略可以帮助联盟实现接近最优的性能。此外，我们的分析模型可以很容易地适应于模拟类似BitTorrent的群集。我们还引入了一种简单的数据复制策略，与BitTorrent系统中采用的“最稀有优先”数据块复制策略相比，该策略显著提高了联盟内的数据可用性。我们进一步提出了一种合作感知的最佳响应策略，当对等点自由加入或离开任何联盟时，该策略实现了动态联盟形成过程的收敛。最后，通过广泛的模拟，我们证明了由于联盟形成而带来的群集系统性能的改进。