分布式网络中距离草图的高效计算
数据结构与算法
2011-12-07 v1 分布式、并行与集群计算
摘要
距离计算是通信网络中最基本的原语之一。在 Internet 和对等网络 (P2P) 等大规模网络中，有效且准确地计算成对网络距离的成本可能变得难以承受。为了满足对极高效率距离计算日益增长的需求，文献中近期广泛关注了该问题的多种变体的近似技术。其目标是对图进行预处理并存储少量信息，使得在发起任意成对距离查询时，能够以在线方式快速且良好地近似该距离（即具有较小的拉伸比）。具体而言，预处理（通常）涉及为每个节点存储一个小型草图，使得在查询时仅需查找相关节点的草图即可计算近似距离。本文首次对分布式网络中源自距离预言机 (distance oracles) 的距离草图进行了理论研究。我们首先提出了一种基于 [Thorup-Zwick, JACM 2005] 距离预言机方案的分布式实现来计算近似距离草图的快速分布式算法。我们还展示了如何修改这一基本构造，以在距离估计准确的点对数量与其他参数之间实现不同的权衡。这些权衡可进一步结合，以构建具有可证明平均情况性能及最坏情况性能的小型草图。我们的算法仅使用小尺寸消息，因此适用于带宽受限的网络，并可应用于各种网络场景，如拓扑发现与构建、令牌管理、负载均衡、监控覆盖网络以及分布式算法中的其他若干问题。
引用
@article{arxiv.1112.1210,
title = {Efficient Computation of Distance Sketches in Distributed Networks},
author = {Atish Das Sarma and Michael Dinitz and Gopal Pandurangan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1112.1210},
year = {2011}
}
备注
18 pages