專利名稱：一種網(wǎng)格資源路由選擇方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，具體地講是一種網(wǎng)格資源路由選擇方法。
背景技術(shù)：
網(wǎng)格技術(shù)的起源可以追溯到20世紀(jì)90年代初。當(dāng)時(shí)，歐洲的一批科學(xué)家將分布在法國(guó)和瑞士等國(guó)不同地理位置的計(jì)算資源，包括CPU、存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)庫等通過高速的因特網(wǎng)組成充分的資源集成，使其具有一種更高性能計(jì)算、管理及服務(wù)的資源能力，來解決高能物理研究中的計(jì)算難題。其結(jié)果是，位于瑞士的科技人員可以通過網(wǎng)格將巨大的計(jì)算任務(wù)提交到位于法國(guó)的高性能計(jì)算機(jī)集群上完成，這預(yù)示著世界上計(jì)算機(jī)不管是大型、小型，還是個(gè)人的，都可以連在一個(gè)共有的開放式的因特網(wǎng)上，將因特網(wǎng)上所有的計(jì)算機(jī)設(shè)備集成起來形成一個(gè)虛擬的超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不再是一種夢(mèng)想，這就是網(wǎng)格技術(shù)產(chǎn)生的背景。簡(jiǎn)單地講，網(wǎng)格是把整個(gè)因特網(wǎng)整合成一臺(tái)巨大的超級(jí)計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源、數(shù)據(jù)資源、信息資源、知識(shí)資源、專家資源的全面共享。當(dāng)然，網(wǎng)格并不一定非要這么大，我們也可以構(gòu)造地區(qū)性的網(wǎng)格，如中關(guān)村科技園區(qū)網(wǎng)格、企事業(yè)內(nèi)部網(wǎng)格、局域網(wǎng)網(wǎng)格、甚至家庭網(wǎng)格和個(gè)人網(wǎng)格。事實(shí)上，網(wǎng)格的根本特征是資源共享，而不是它的規(guī)模。由于網(wǎng)格是一種新技術(shù)，也就具有新技術(shù)的兩個(gè)特征。第一，它還沒有明確的定義，不同的群體用不詞來稱謂它；第二，網(wǎng)格的精確含義和內(nèi)容還沒有固定，而是在不斷變化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是運(yùn)用層次結(jié)構(gòu)的思想提出了一種分層式的網(wǎng)格資源模型，以該模型為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)了一種基于離散動(dòng)態(tài)規(guī)劃原理的分層式網(wǎng)格資源路由選擇方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的方法是第一步驟建立分層式網(wǎng)格資源模型網(wǎng)格G的資源一般可按節(jié)點(diǎn)所分布的地理區(qū)域、連通性以及節(jié)點(diǎn)之間的相關(guān)性等因素進(jìn)行分簇，從分層的觀點(diǎn)來看，網(wǎng)格G中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)可看成是第零層簇；由有關(guān)節(jié)點(diǎn)組成的簇被稱作第一層簇；幾個(gè)第一層簇的組合被稱作第二層簇，類似地，可以定義第三層簇、第四層簇和第K層簇，每個(gè)第一層簇至少包括一個(gè)節(jié)點(diǎn)，且不與其他第一層簇相互覆蓋，第二層簇只包含幾個(gè)第一層簇，且不與其他第二層簇相互覆蓋，所有在同一第一層簇內(nèi)的接點(diǎn)相對(duì)于本層簇來說，被稱為內(nèi)部節(jié)點(diǎn)，一個(gè)具有連向其他簇節(jié)點(diǎn)鏈路的節(jié)點(diǎn)被稱作橋節(jié)點(diǎn)(或邊界路由器)，局部節(jié)點(diǎn)可看成是第零層節(jié)點(diǎn)；連接兩個(gè)第一層簇的節(jié)點(diǎn)可被稱作第一層橋節(jié)點(diǎn)；連接兩個(gè)第一層簇的節(jié)點(diǎn)被稱作第一層橋節(jié)點(diǎn)；連接兩個(gè)第二層簇的節(jié)點(diǎn)被稱作第二層橋節(jié)點(diǎn)，在一給定的第二層簇內(nèi)，由第一層橋節(jié)點(diǎn)形成的網(wǎng)絡(luò)稱作第一層橋網(wǎng)絡(luò)。
第二步驟確定分層式網(wǎng)格資源定位路由(HGRLR)方法具體包括三個(gè)功能模塊初始化模塊，路由信息更新模塊，路由決策模塊，1)初始化模塊主要完成公用常數(shù)、類型及全局變量的說明、各節(jié)點(diǎn)簇內(nèi)鏈路延遲表和簇內(nèi)鏈路延遲表的初始賦值等；2)路由信息更新新模塊是實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)適應(yīng)式網(wǎng)格資源路由方法的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，它應(yīng)能及時(shí)地將G的當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)通知給全網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，以使各節(jié)點(diǎn)能根據(jù)最新的簇內(nèi)鏈路延遲和簇間鏈路延遲信息適時(shí)地更新自己的路由數(shù)據(jù)庫信息；3)路由決策模塊是利用離散動(dòng)態(tài)規(guī)劃原理，通過求多段圖的方法來獲得最優(yōu)路由決策。
在本發(fā)明中，計(jì)算網(wǎng)格的資源可按節(jié)點(diǎn)所分布的地理區(qū)域、連通性以及節(jié)點(diǎn)之間的相關(guān)性等因素進(jìn)行分簇(cluster)，各節(jié)點(diǎn)只需維護(hù)局部路由信息及網(wǎng)格資源簇結(jié)構(gòu)的主要信息，它能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格資源請(qǐng)求的路由和轉(zhuǎn)發(fā)，并將資源請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給滿足此請(qǐng)求的計(jì)算資源，能適應(yīng)計(jì)算網(wǎng)格資源結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化，可以有效地解決計(jì)算網(wǎng)格資源發(fā)現(xiàn)及定位問題。此外，給出了正確性和復(fù)雜性的證明。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的分層式網(wǎng)格資源模型圖。
圖2為圖1的第一簇的簇內(nèi)資源路由圖。
圖3為多段圖。
圖4為本發(fā)明路由信息更新模塊的流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
本發(fā)明實(shí)施例是一個(gè)具有68個(gè)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)格G的資源分布模型(圖1)，它分成兩層6簇(第一層簇)。
分層式網(wǎng)格資源定位路由(HGRLR)方法中網(wǎng)格G的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都要保存和維護(hù)4種路由數(shù)據(jù)庫信息1)簇內(nèi)鏈路延遲表 以圖1所示的網(wǎng)格G為例，其第一簇(C1)包含12個(gè)局部節(jié)點(diǎn)，因而其簇內(nèi)鏈路延遲表的第一行和第一列均應(yīng)為節(jié)點(diǎn)號(hào)C1.1，C1.2，C1.3，C1.4，…C1.12。表中其余各數(shù)據(jù)項(xiàng)(i，j)表示局部節(jié)點(diǎn)i到局部節(jié)點(diǎn)j的鏈路延遲，它將是一個(gè)g階矩陣(g等于本簇內(nèi)局部節(jié)點(diǎn)數(shù)目)。對(duì)于本例而言，它應(yīng)是一個(gè)12階(12×12)延遲矩陣。
2)簇間鏈路延遲表 該表將保存和維護(hù)各橋節(jié)點(diǎn)之間的鏈路延遲。表的第一行和第一列均應(yīng)為G的全部橋節(jié)點(diǎn)，表中其余每個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)(i，j)表示橋節(jié)點(diǎn)i到橋節(jié)點(diǎn)j的鏈路延遲，它應(yīng)是一個(gè)h階延遲矩陣(h等于全網(wǎng)橋節(jié)點(diǎn)數(shù)目)。
3)簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)路由表 該表將保存和維護(hù)某局部節(jié)點(diǎn)到本簇內(nèi)全部節(jié)點(diǎn)的最優(yōu)鏈路延遲估計(jì)值及路由選擇信息。
4)簇間路由表 該表將保存和維護(hù)本簇各橋點(diǎn)到全網(wǎng)所有橋節(jié)點(diǎn)的最優(yōu)鏈路延遲估計(jì)值及路由信息。
在簇內(nèi)資源路由中，對(duì)于節(jié)點(diǎn)υi(Gi，j)，均有υi∈Vi，簇內(nèi)各節(jié)點(diǎn)保存著本簇內(nèi)局部路由信息。某節(jié)點(diǎn)不需存儲(chǔ)整個(gè)G的全局路由信息。在簇內(nèi)網(wǎng)格資源路由中，從某資源請(qǐng)求節(jié)點(diǎn)Vi出發(fā)搜索其資源r時(shí)，選擇與Vi相連接的信息節(jié)點(diǎn)Vp，根據(jù)簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)路由表及其路由算法，將資源請(qǐng)求報(bào)文信息傳送給下一個(gè)合適的節(jié)點(diǎn)Vg，若Vg(包括Vp)是資源所在節(jié)點(diǎn)，即Φ(υg，r)＝1，υg∈Vr，則搜索結(jié)束；否則根據(jù)簇內(nèi)路由算法，將資源請(qǐng)求報(bào)文繼續(xù)傳送給下一個(gè)合適的后續(xù)節(jié)點(diǎn)，直到搜索到所要求的資源為止。其路由為P＝υ1e1υ2e2，…，υi-1ei-1υi。經(jīng)下面以圖1中第一簇為例討論簇內(nèi)資源路由問題(圖2)。在圖2中，假設(shè)V1(C1.1)，V2(C1.2)，V3(C1.3)，V9(C1.9)，V7(C1.7)存儲(chǔ)的資源及地址信息分別如下V1r1r2r3r4r5r6r7r8r9r10r11r12A1A2A2A2A2A2A2A2A2A2A2A2V2r1r2r3r4r5r6r7r8r9r10r11r12A1A2A3A3A3A3A3A3A3A10A10A10V3r1r2r3r4r5r6r7r8r9r10r11r12A2A2A3A4A4A9A9A9A9A2A2A2V9r1r2r3r4r5r6r7r8r9r10r11r12A3A3A3A3A3A6A7A8A9A10A10A10V7r1r2r3r4r5r6r7r8r9r10r11r12A9A9A9A9A9A9A9A9A9A9A9A9圖2中，鏈路旁邊的數(shù)字表示資源請(qǐng)求報(bào)文經(jīng)由該條鏈路的延遲，假設(shè)圖2中各節(jié)點(diǎn)的報(bào)文延遲均相同，根據(jù)路由算法容易求得以上資源請(qǐng)求報(bào)文的最優(yōu)路由為V1→V2→V3→V9→V7，即在V7搜索到r7，且Φ(V7，r7)＝1。
本發(fā)明的網(wǎng)格資源分布模型可表示成一個(gè)加權(quán)圖G＝(V，E)，其中V表示節(jié)點(diǎn)集，E表示連接節(jié)點(diǎn)的通信鏈路集。V和E分別表示該網(wǎng)格中的節(jié)點(diǎn)數(shù)和鏈路數(shù)。為不失一般性，只考慮這樣的一類圖，即在該類網(wǎng)格中一對(duì)節(jié)點(diǎn)之間最多只有一條鏈路，鏈路旁的參數(shù)可用于描述該鏈路當(dāng)前的狀態(tài)，其鏈路代價(jià)函數(shù)主要有資源請(qǐng)求報(bào)文延遲來確定。
網(wǎng)格G中的節(jié)點(diǎn)分為兩類，即資源節(jié)點(diǎn)和信息節(jié)點(diǎn)，分別表示為Vr，Vi，資源節(jié)點(diǎn)是指資源所在的節(jié)點(diǎn)，信息節(jié)點(diǎn)用于存儲(chǔ)資源和資源節(jié)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。在訪問這兩種節(jié)點(diǎn)時(shí)，都需要查找資源的地址信息。
網(wǎng)格的資源集合表示為R，資源的個(gè)數(shù)表示為|R|。假設(shè)|R|≥|V|，且圖中每個(gè)節(jié)點(diǎn)都是資源節(jié)點(diǎn)，即任意節(jié)點(diǎn)υi都是υi∈Vr，對(duì)于每個(gè)資源r，資源與資源節(jié)點(diǎn)的關(guān)系表示為Φ(υi，r)，υi∈Vr.如果Φ(υi，r)＝1.則表示資源r在資源節(jié)點(diǎn)υi上，如果Φ(υi，r)＝0，則表示資源r不在資源節(jié)點(diǎn)υi上。資源節(jié)點(diǎn)υi的地址表示為Ai。
查找資源r的過程可以看成是在G中資源請(qǐng)求從起點(diǎn)u1到達(dá)資源所在節(jié)點(diǎn)υi所經(jīng)過的路由的搜索過程，即P＝υ1e1υ2e2，…，υi-1ei-1υi，1≤i≤|V|，υi∈Vr，且Φ(υi，r)＝1，此路由的權(quán)值表示為Wp。
分層式網(wǎng)格資源定位路由(HGRLR)方法包括三個(gè)功能模塊初始化模塊，路由信息更新模塊，路由決策模塊。
1)初始化模塊主要完成公用常數(shù)、類型及全局變量的說明、各節(jié)點(diǎn)簇內(nèi)鏈路延遲表和簇內(nèi)鏈路延遲表的初始賦值等。在初始化過程中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)應(yīng)知道有關(guān)簇的結(jié)構(gòu)，其節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)符和是否橋節(jié)點(diǎn)等信息。
2)路由信息更新新模塊是實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)適應(yīng)式網(wǎng)格資源路由方法的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，它應(yīng)能及時(shí)地將G的當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)通知給全網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，以使各節(jié)點(diǎn)能根據(jù)最新的簇內(nèi)鏈路延遲和簇間鏈路延遲信息適時(shí)地更新自己的路由數(shù)據(jù)庫信息。其中各局部節(jié)點(diǎn)將周期性地測(cè)量其輸出鏈路延遲，并用更新報(bào)文的形式將這類信息以最高優(yōu)先權(quán)迅速地傳送給本簇基它所有節(jié)點(diǎn)。其它節(jié)點(diǎn)收到更新報(bào)文后，將計(jì)算出自己的簇內(nèi)路由表。類似地，各橋節(jié)點(diǎn)也周期性地校驗(yàn)其輸出鏈路的平均延遲，并將這類信息以最高優(yōu)先權(quán)迅速地傳送給第一層橋網(wǎng)絡(luò)的其它橋節(jié)點(diǎn)。當(dāng)收到這種簇間更新報(bào)文后，各橋節(jié)點(diǎn)將計(jì)算出自己的簇間路由表。
3)路由決策模塊是本方法的另一關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它主要利用離散動(dòng)態(tài)規(guī)劃原理，通過求多段圖(如圖3所示)的方法來獲得最優(yōu)路由決策。圖3中V0和Vt分別為源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)；V1表示源節(jié)點(diǎn)所在簇的各橋節(jié)點(diǎn)；Vt-1表示目的節(jié)點(diǎn)所在簇的各橋節(jié)點(diǎn)；其余節(jié)點(diǎn)為途徑節(jié)點(diǎn)。
下面給出基于離散動(dòng)態(tài)規(guī)劃原理的多級(jí)路由決策過程的數(shù)學(xué)描述?？梢远x如下鏈路延遲代價(jià)函數(shù)DN=Σi=0N-1F[x(i),u(i)],i=0,1,2,···,N-1---(1)]]>式中x(i)表示路由決策所處的狀態(tài)，即可看成是圖2中各節(jié)點(diǎn)(V)的位置；u(i)為擇優(yōu)過程中作出的路由決策；F[x(i)，u(i)]即為各段路由的代價(jià)(延遲)。
x(0)＝x0(2)路由的選擇過程的動(dòng)態(tài)方程為x(i+1)＝g[x(i)，u(i)](3)若將經(jīng)最優(yōu)路由決策后的最小代價(jià)記作D*N，最優(yōu)路由決策記作u*，那么求最佳路由選擇的問題實(shí)際上是要求出u*(0)，u*(1)，u*(2)，…，u*(N-1)，使V0到Vt(圖3)所花費(fèi)的代價(jià)DN最小。
由式(1)，并逐次使用式(2)和式(3)可得DN＝F[x(0)，u(0)]+F[x(1)，u(1)]+…+F[x(N-1)，u(N-1)]＝F[x(0)，u(0)]+F{g[x(0)，u(0)]，u(1)}+…上式還可記為DN＝[x(0)，u(0)，u(1)，…，u(N-1)](4)若最優(yōu)路由序列u*(1)，u*(2)，u*(3)，…，u*(N-1)，已選出，那么DN的最小值只依賴于初始狀態(tài)，并可將它記作D*[x(0)]。一般而言，可用D*N[X]表示初始狀態(tài)為x經(jīng)由N步時(shí)的代價(jià)DN的最小值，于是有
DN*[x(0)]=minu(0),u(1),···,u(N-1){DN[x(0),u(0),u(1),···,u(N-1)]}=minu(0){D[x(0),u(0)]+DN*[x(1)]}]]>式中x(1)＝g[x(0)，u(0)]。
本發(fā)明正確性證明的關(guān)鍵在于上述路由信息更新模塊和路由決策模塊的正確性。下面，先證明路由信息更新模塊的正確性，然后再證明路由決策模塊的正確性。
定理1如果在時(shí)間τ0到τ1之間，網(wǎng)格G的鏈路延遲/拓?fù)浒l(fā)生變化，而當(dāng)時(shí)間τ1之后無變化，則在有限的時(shí)間之后，各節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)的路由表(簇內(nèi)路由表和/或簇間路由表)將是正確和一致的。
證明先考慮簇內(nèi)路由表更新的場(chǎng)合。在時(shí)間τ0到τ1之間，由于G的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)有變化，更新報(bào)文的廣播速度以及局部節(jié)點(diǎn)路由表計(jì)算和修改速度的影響，因而是動(dòng)態(tài)和不穩(wěn)定的；但在時(shí)間τ1之后，G的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)無變化，此后所發(fā)送的每份更新報(bào)文將到達(dá)本簇每個(gè)可達(dá)的局部節(jié)點(diǎn)。因此，在τ1的某個(gè)有限的時(shí)間之后(假設(shè)該時(shí)間為τ1，τ2＞τ1)，各局部節(jié)點(diǎn)所保存的路由表將反映出最新的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息，即該簇內(nèi)路由表是正確的；同時(shí)，各局部節(jié)點(diǎn)的路由表對(duì)于同一網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)(如某段鏈路延遲估計(jì))，將反映出相同的路由信息，即簇內(nèi)路由表是一致的?，F(xiàn)在再考慮簇間路由表更新的場(chǎng)合。簇間路由表應(yīng)反映G內(nèi)各第一層簇橋節(jié)點(diǎn)之間的最小延遲的路由，它是由簇間路由信息更新過程來完成的。要保證簇間路由表的正確性和一致性，首先要確保簇同路由表是一致和正確的。簇間路由信息更新可把簇內(nèi)的變化情況通過橋節(jié)點(diǎn)廣播給其它族。因此，在τ2的某個(gè)有限的時(shí)間之后(假設(shè)該時(shí)間為τ3，τ3＞τ2)，各橋節(jié)點(diǎn)所保存的路由表將反映出最新和簇間網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息，即該簇間路由表是正確的；同時(shí)，各橋節(jié)點(diǎn)的路由表對(duì)于同一網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，將反映出相同的路由信息，即簇間路由表是一致的。
下面證明路由決策模塊的正確性。在本發(fā)明的路由決策過程中，利用了下述定理(定理2)的有關(guān)原理。因此，要證明路由決策過程的正確性關(guān)鍵在于證明下述定理的正確性。
定理2若在一初態(tài)為x(0)的N級(jí)路由決策過程中，其最優(yōu)路由序列為u*(0)，u*(1)，u*(2)，…，u*(N-1)，則對(duì)于以x(1)為初態(tài)的N-1級(jí)路由決策過程而言，u*(1)，u*(2)，u*(3)，…，u*(N-1)也是一個(gè)最優(yōu)路由序列。
證明設(shè)υ*(1)，υ*(2)，υ*(3)，…，υ*(N-1)是最優(yōu)路由序列；u*(2)，u*(3)，…，u*(N-1)不是最優(yōu)路由序列，則有D[x(1)，υ*(1)，…，υ*N-1)＜DN-1[x(1)，u*(1)，…，u*(N-1)] (6)在路由選擇區(qū)間使用路由序列u*(0)，υ*(1)，…，υ*(N-1)，得到DN[x(0)，u*(0)，…υ*(1)，…，υ*(N-1)，]＝D[x(0)，u(0)]+D[x(1)，υ*(1)+…+D[x(N-1)]υ*(N-1)]由式(6)有DN[x(0)，u*(0)，υ*(1)，…，υ*(N-1)]＝D[x(0)，u(0)]+{D[x(1)，υ(1)]+…+D[x(N-1)，υ(N-1)]}＝D[x(0)，u(0)]+DN-1[x(1)，υ*(1)]，…，υ*(N-1)＜D[x(0)，u(0)]+DN-1[x(1)，u*(0)，u*(1)，…，u*(N-1)]＝DN[x(0)，u*(0)，u*(1)，…，u*(N-1)]此結(jié)果與u*(0)，u*(1)，…，u*(N-1)是最優(yōu)路由序列的假設(shè)相矛盾。因此u*(1)，u*(2)，u*(3)，…，u*(N-1)一定也是一個(gè)最優(yōu)路由序列。
關(guān)于HGRLR的時(shí)間復(fù)雜性，由于其主要的資源搜索操作是在G的族內(nèi)進(jìn)行的，因此若將G分成K簇，設(shè)節(jié)點(diǎn)的平均報(bào)文處理延遲和鏈路的平均報(bào)文傳輸延遲均為d，則其時(shí)間復(fù)雜度為 對(duì)于傳統(tǒng)的平面擴(kuò)散式路由算法而言，其時(shí)間復(fù)雜性為0(2|V|d)。
權(quán)利要求
1.一種網(wǎng)格資源路由選擇方法，所采用的方法是第一步驟建立分層式網(wǎng)格資源模型網(wǎng)格G的資源一般可按節(jié)點(diǎn)所分布的地理區(qū)域、連通性以及節(jié)點(diǎn)之間的相關(guān)性等因素進(jìn)行分簇，從分層的觀點(diǎn)來看，網(wǎng)格G中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)可看成是第零層簇；由有關(guān)節(jié)點(diǎn)組成的簇被稱作第一層簇；幾個(gè)第一層簇的組合被稱作第二層簇，類似地，可以定義第三層簇、第四層簇和第K層簇，每個(gè)第一層簇至少包括一個(gè)節(jié)點(diǎn)，且不與其他第一層簇相互覆蓋，第二層簇只包含幾個(gè)第一層簇，且不與其他第二層簇相互覆蓋，所有在同一第一層簇內(nèi)的接點(diǎn)相對(duì)于本層簇來說，被稱為內(nèi)部節(jié)點(diǎn)，一個(gè)具有連向其他簇節(jié)點(diǎn)鏈路的節(jié)點(diǎn)被稱作橋節(jié)點(diǎn)(或邊界路由器)，局部節(jié)點(diǎn)可看成是第零層節(jié)點(diǎn)；連接兩個(gè)第一層簇的節(jié)點(diǎn)可被稱作第一層橋節(jié)點(diǎn)；連接兩個(gè)第一層簇的節(jié)點(diǎn)被稱作第一層橋節(jié)點(diǎn)；連接兩個(gè)第二層簇的節(jié)點(diǎn)被稱作第二層橋節(jié)點(diǎn)，在一給定的第二層簇內(nèi)，由第一層橋節(jié)點(diǎn)形成的網(wǎng)絡(luò)稱作第一層橋網(wǎng)絡(luò)。第二步驟確定分層式網(wǎng)格資源定位路由(HGRLR)方法具體包括三個(gè)功能模塊初始化模塊，路由信息更新模塊，路由決策模塊，1)初始化模塊主要完成公用常數(shù)、類型及全局變量的說明、各節(jié)點(diǎn)簇內(nèi)鏈路延遲表和簇內(nèi)鏈路延遲表的初始賦值等；2)路由信息更新新模塊是實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)適應(yīng)式網(wǎng)格資源路由方法的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，它應(yīng)能及時(shí)地將G的當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)通知給全網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，以使各節(jié)點(diǎn)能根據(jù)最新的簇內(nèi)鏈路延遲和簇間鏈路延遲信息適時(shí)地更新自己的路由數(shù)據(jù)庫信息；3)路由決策模塊是利用離散動(dòng)態(tài)規(guī)劃原理，通過求多段圖的方法來獲得最優(yōu)路由決策。
2.如權(quán)利要求1所述的網(wǎng)格資源路由選擇方法，其特征在于網(wǎng)格G的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都要保存和維護(hù)4種路由數(shù)據(jù)庫信息1)簇內(nèi)鏈路延遲表；2)簇間鏈路延遲表該表將保存和維護(hù)各橋節(jié)點(diǎn)之間的鏈路延遲；3)簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)路由表該表將保存和維護(hù)某局部節(jié)點(diǎn)到本簇內(nèi)全部節(jié)點(diǎn)的最優(yōu)鏈路延遲估計(jì)值及路由選擇信息；4)簇間路由表該表將保存和維護(hù)本簇各橋點(diǎn)到全網(wǎng)所有橋節(jié)點(diǎn)的最優(yōu)鏈路延遲估計(jì)值及路由信息。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種網(wǎng)格資源路由選擇方法，所采用的方法是第一步驟建立分層式網(wǎng)格資源模型網(wǎng)格G的資源一般可按節(jié)點(diǎn)所分布的地理區(qū)域、連通性以及節(jié)點(diǎn)之間的相關(guān)性等因素進(jìn)行分簇；第二步驟確定分層式網(wǎng)格資源定位路由(HGRLR)方法具體包括三個(gè)功能模塊初始化模塊，路由信息更新模塊，路由決策模塊。在本發(fā)明中，各節(jié)點(diǎn)只需維護(hù)局部路由信息及網(wǎng)格資源簇結(jié)構(gòu)的主要信息，它能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格資源請(qǐng)求的路由和轉(zhuǎn)發(fā)，并將資源請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給滿足此請(qǐng)求的計(jì)算資源，能適應(yīng)計(jì)算網(wǎng)格資源結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化，可以有效地解決計(jì)算網(wǎng)格資源發(fā)現(xiàn)及定位問題。此外，給出了正確性和復(fù)雜性的證明。
文檔編號(hào)H04L12/24GK101051972SQ20071005223
公開日2007年10月10日 申請(qǐng)日期2007年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月24日
發(fā)明者李春林, 朱艷永, 蔣曉艷 申請(qǐng)人:武漢理工大學(xué)