在进程之间的全分布式资源划分制造技术

技术编号:3480356 阅读:176 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提出一种方法,该方法允许有关的进程在它们之间以如下方式划分一组预定义的多类型资源,即所有的进程对划分的结果感到满意时结束并且不需要对这种划分的中央仲裁。本发明专利技术的一个示范性实施例提出在一组分布式进程之间分配多种类型的资源的方法,包括以下步骤:从该组进程中选择用于划分资源的进程;在所选择的进程上划分资源;与该组进程中的其它进程共享划分的结果,其中所述其它进程从已划分的资源中选择划分;所选择的进程能够在其它进程已经选择了划分之后选择划分。该方法还重复上述步骤,直到所有当前有关的进程对所选择的可用资源划分感到满意。此外,如果一个以上的进程争用相同的划分,则队列中的下一个未被分配资源的进程重新划分剩余的资源,以供当前未感到满意的进程进行选择。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及例如通信网络中的资源分配领域,并且更具体地涉及在全分布式环境中非仲裁式的(non-mediated)资源划分。
技术介绍
支持多媒体业务(例如IP电话或IP电视)的下一代网络需要用于 在运行在分布式环境中的应用和系统进程之间分配和划分多种类型的 网络资源(例如带宽、因特网协议地址、物理电路、或MPLS标记交换 路径)的机制。在行业内已经对各种业务质量(QoS)协议(例如IETF资源预留协 议(RSVP)和区分业务(DIFFSERV))和体系结构(例如ITU-T的下一 代网络资源分配控制功能(RACF))花费了很多的努力,其与在操作已经产生了一套丰富的用于资源预留的业务构建块(service building block)。然而,据我们所知,所有的这些机制都采用一种或另一种用于对 一组具体的资源是否可以被分配给给定的进程作出决策的中央机制。 具体而言,在不调用中央控制或仲裁的情况下,在进程之间划分一组 资源的问题未被解决。这种中央控制的缺点是1. 存在单个破坏点;2. 需要在中央维持大量状态信息;3. 难以采用进程需要的动态变化;以及4. 天生有限的可伸缩性。因此,需要无需用于在进程之间划分和分配资源的集中式控制功 能的替代方法。
技术实现思路
本专利技术提出一种方法,该方法允许有关的进程在它们之间以如下 方式划分一组预定义的多类型资源,即所有的进程对划分的结果感到满意时结束,并且不需要对这种划分的中央仲裁。本专利技术的一个示范性实施例提出一种在一组分布式进程之间分配多种类型的资源的方法,该方法包括以下步骤从该组进程中选择用 于划分资源的进程;在所选择的进程上划分资源;与该组进程中的其 它进程共享划分的结果,其中所述其它进程从已划分的资源中选择划 分;所选择的进程能够在其它进程已经选择了划分之后选择划分。该方法还重复上述步骤,直到所有的当前有关的进程对所选择的 可用资源划分感到满意。此外,如果一个以上的进程争用相同的划分, 则队列中的下 一 个未被分配资源的进程重新划分剩余的资源,以供当 前未感到满意的进程进行选择。本专利技术的另一实施例提出一种用于在通信网络中非仲裁式地划分 多种类型的资源以供一组分布式进程使用的方法,该方法包括以下步 骤从该组进程中选择用于划分所述资源的进程;在所选择的进程上 划分资源;其中负责划分资源的进程只有在已向所有其它参与的进程之后才被允许从已划分的资源中进行选择。本专利技术的另 一 实施例包括用于在通信网络中非仲裁式地划分多种 类型的资源以供一组分布式进程使用的设备。该设备可操作用于划分 资源以供所述进程使用,其中负责划分资源的设备只有在已向所有其行选择的机会之后才被允许从已划分的资源中进行选择,附图说明从对结合附图的本专利技术的下列详细说明的考虑,可以获得对本发 明的更全面的理解,在附图中相似的元件用相似的附图标记来引用, 其中图l示出具有多种类型的资源的网络;图2示出本专利技术的一个实施例的流程图3示出在进程之间具有争用的示范性资源选择;图4示出本专利技术方法的另一示范性流程图;以及图5示出用于承栽本专利技术方法的设备的框图。具体实施例方式本专利技术通过消除对中央控制的需要以及引入用于资源划分的纯分布 式方法和协议来改进现有技术。参照图l,假设在给定的时刻(moment),具有进程W,P2,.,尸J的 网络100具有资源池102,所述资源池例如包括多个IP地址、MPLS标记 交换路径(LSP)、多个带宽单元、以及多个存储单元。如本领域技术 人员将理解的,该资源池102由多种类型的资源组成,该多种类型的资 源根据每个进程的需要具有不同进程的不同值。争用资源的进程将大 多明确地具有不同的需要,即使每个进程可能需要资源的混合例如, 一些进程将可能与它们需要带宽相比略微更需要IP地址;其它进程将需要LSP多于它们需要IP地址或存储器等。虽然设计中央控制功能跟踪 这种信息且可以在进程之间划分资源的系统是相对容易的,但是用资 源评估信息来更新该中央功能需要巨大的通信(traffic)量,这未必 是最有效的方法。为此,我们的专利技术允许进程以如下方式在它们之间划分预定义的 一组多类型资源,即a)所有的进程对划分的结果感到满意时结束, 以及b)不需要对这种划分的中央仲裁(使本专利技术成为真正分布式的协 议)。出于描述本专利技术的目的,我们采用全分布式系统,其中n个进程 W,iV,/U需要在它们之间公平地(fairly)划分一组资源A。出于论 述的目的,术语"公平"(fair)可以意味着一种划分,使得所有的 进程都感到满意并且所有的资源不必相等地被划分。公平(fairness) 借助评估函数(evaluation function)来定义其中W+是非负实数集合,并且<formula>formula see original document page 6</formula>针对每个资源定义,e尺:e'(r)"(W)是合乎自然规律的。为简单起 见,我们将始终为e而不是e '。在下面,我们示出给定一组成对的进程以及它们各自的评估函数<formula>formula see original document page 6</formula> 可以实现7>平划分<formula>formula see original document page 6</formula>,以便<formula>formula see original document page 7</formula>换言之,我们示出可以在进程之间划分资源,使得每个进程获得 它认为是公正处理的划分。此外,用于划分的方法不涉及任何其它方 或参与方、例如中央控制器,即,实际上,进程在它们自身之间划分 资源。为简单起见,我们假定对于每个自然数i" < /7,可以将具有不少 于i"个元素的每个子集S £JR划分成i"个子集"A,.A),以便 《《X^)n(A)。(此假定是不重要的。它可以通过在划分过程期 间"调节(tweak),,评估函数的值而被处理;否则,我们可以通过将 上述等式系统重新成e(《X7 2)^.w(A)来采取近似符号。)现参照图2,我们将通过流程图200来定义本专利技术的方法(并通过 归纳法来证明它的正确性)如果/ = 2,则 作为本专利技术的方法中的第一步骤202,例如随机地选择一个进程 (例如,每个进程计算伪随机数并将该伪随机数发送给另一个进程。 如果两个数相同,则重复此步骤直到它们不同。),在步骤204中,已被选择的进程、即A将资源A划分成A和A,以 便A(《)w,(A),并将该划分用消息发送给A 206。,在步骤208中,在接收到该划分时,如果^(《);^(^),则A选择 它所偏爱的部分、即A,或者否则选择A,并用消息向户;宣布它的选择。通过构造,所实现的划分是公平的。本专利技术的一个重要方面在于,它允许划分具有根据每个进程的需 要而变化的不同值的多种类型的资源。本专利技术的另一重要方面在于, 负责划分资源的进程随后不允许从已划分的资源中进行选择,直到已资源中进行选择的机会之后。如将要阐述的,如果一个以上的进程争 用相同的资源,则对资源本文档来自技高网...

【技术保护点】
在一组分布式进程之间分配多种类型的资源的方法,包括以下步骤:    a)从该组进程中选择用于划分所述资源的进程;    b)在所选择的进程上划分所述资源;    c)与该组进程中的其它进程共享所述划分的结果,其中所述其它进程从所述已划分的资源中选择划分;    d)所述所选择的进程能够在所述其它进程已经选择了划分之后选择划分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:I费恩伯格卢慧兰
申请(专利权)人:卢森特技术有限公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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