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一種多域網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)備份的策略選擇方法

專利號
CN119316292B
公開日期
2025-03-11
申請人
北京郵電大學(xué)(北京市昌平區(qū)沙河高教園南豐路1號北京郵電大學(xué)(沙河校區(qū)))
發(fā)明人
辛陽; 周小寧; 商彥磊; 朱洪亮; 田雨
IPC分類
H04L41/0894; H04L41/0823; H04L41/0816; H04L41/0663; H04L41/0631; H04L41/12; H04L47/785; H04L47/783; H04L47/83; H04L47/70
技術(shù)領(lǐng)域
節(jié)點(diǎn),備份,屬性,任務(wù),網(wǎng)絡(luò),分配,資源,數(shù)據(jù),優(yōu)先級,優(yōu)先
地域: 北京市 北京市昌平區(qū)

摘要

本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域,本發(fā)明提供的一種多域網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)備份的策略選擇方法,解決了現(xiàn)有備份管理方法無法有效應(yīng)對多域網(wǎng)絡(luò)中復(fù)雜資源分布的問題,通過獲取網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)和備份任務(wù)需求,利用加權(quán)無向圖表示網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),并訓(xùn)練多域網(wǎng)絡(luò)模型,采用隨機(jī)森林算法評估存儲網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)屬性,確定節(jié)點(diǎn)優(yōu)先級排序,實(shí)現(xiàn)備份任務(wù)的合理分配,在任務(wù)分配過程中,實(shí)時監(jiān)控節(jié)點(diǎn)資源使用情況,動態(tài)調(diào)整備份策略,實(shí)現(xiàn)資源利用率最大化和負(fù)載均衡,本發(fā)明提高了備份效率和數(shù)據(jù)可靠性,降低了存儲計(jì)算成本,適用于大型企業(yè)云環(huán)境、金融機(jī)構(gòu)跨域數(shù)據(jù)備份等場景。

說明書

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[0143] 步驟S101收集的數(shù)據(jù)涵蓋了節(jié)點(diǎn)的資源狀況、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、歷史性能以及備份任務(wù)的具體需求,為策略選擇提供了全面的信息支持。通過實(shí)時獲取節(jié)點(diǎn)屬性和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋽?shù)據(jù),以及參考?xì)v史性能數(shù)據(jù),可以確保策略選擇的準(zhǔn)確性,避免盲目決策帶來的風(fēng)險。接收備份任務(wù)需求使得策略選擇能夠根據(jù)不同場景和需求進(jìn)行調(diào)整,提高了方法的靈活性和適應(yīng)性。 [0144] 綜上所述,步驟S101通過全面、準(zhǔn)確地收集節(jié)點(diǎn)屬性、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、歷史性能以及備份任務(wù)需求等信息,為后續(xù)的多域網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)備份策略選擇奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 [0145] 具體而言,本發(fā)明所述的多域網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)備份的策略選擇方法,所述步驟S102,包括: [0146] 根據(jù)獲取到的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù),確定云環(huán)境中存儲網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)之間的連接關(guān)系,使用加權(quán)無向圖的形式來表示節(jié)點(diǎn)及節(jié)點(diǎn)之間的連接,每個節(jié)點(diǎn)代表一個存儲網(wǎng)元,而節(jié)點(diǎn)之間的連線則表示節(jié)點(diǎn)之間的通信鏈路,連線的權(quán)重用于反映帶寬以及延遲網(wǎng)絡(luò)屬性; [0147] 將多域網(wǎng)絡(luò)劃分為多個自治域,每個自治域內(nèi)部具有相對獨(dú)立的管理權(quán)限和資源分配方式,接收并配置管理權(quán)限和資源分配方式; [0148] 在劃分自治域并配置管理權(quán)限后,利用自治域內(nèi)的節(jié)點(diǎn)和鏈路數(shù)據(jù)對隨機(jī)森林模型進(jìn)行訓(xùn)練,多域網(wǎng)絡(luò)模型將用于評估不同節(jié)點(diǎn)的性能,并生成節(jié)點(diǎn)優(yōu)先級排序,通過訓(xùn)練多域網(wǎng)絡(luò)模型,多域網(wǎng)絡(luò)模型能夠?qū)W習(xí)到節(jié)點(diǎn)屬性與網(wǎng)絡(luò)性能之間的關(guān)系,用于對節(jié)點(diǎn)進(jìn)行評估。 [0149] 具體而言,本發(fā)明所述的多域網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)備份的策略選擇方法中的步驟S102,涉及到網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的建模、自治域的劃分與管理權(quán)限的配置,以及基于這些信息的隨機(jī)森林模型的訓(xùn)練,以下是步驟S102的詳細(xì)解析: [0150] 確定節(jié)點(diǎn)連接關(guān)系:根據(jù)獲取到的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù),首先確定云環(huán)境中存儲網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)之間的連接關(guān)系,關(guān)系包括哪些節(jié)點(diǎn)之間可以直接通信,以及它們之間的通信鏈路屬性。使用加權(quán)無向圖的形式來表示這些節(jié)點(diǎn)及節(jié)點(diǎn)之間的連接。在圖中,每個節(jié)點(diǎn)代表一個存儲網(wǎng)元,而節(jié)點(diǎn)之間的連線則表示節(jié)點(diǎn)之間的通信鏈路。連線的權(quán)重用于反映帶寬以及延遲等網(wǎng)絡(luò)屬性,這些屬性對備份任務(wù)的執(zhí)行效率和數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量有重要影響。 [0151] 將多域網(wǎng)絡(luò)劃分為多個自治域。每個自治域內(nèi)部具有相對獨(dú)立的管理權(quán)限和資源分配方式,這反映了多域網(wǎng)絡(luò)在結(jié)構(gòu)和管理上的復(fù)雜性。管理權(quán)限與資源分配方式配置:接收并配置每個自治域的管理權(quán)限和資源分配方式,確保后續(xù)備份策略能夠在各自治域內(nèi)有效執(zhí)行的基礎(chǔ)。 [0152] 隨機(jī)森林模型訓(xùn)練,在劃分自治域并配置管理權(quán)限后,利用自治域內(nèi)的節(jié)點(diǎn)和鏈路數(shù)據(jù)準(zhǔn)備訓(xùn)練集,數(shù)據(jù)應(yīng)包括節(jié)點(diǎn)的各種屬性(如CPU利用率、內(nèi)存使用率等)以及它們之間的連接關(guān)系和網(wǎng)絡(luò)屬性。使用這些訓(xùn)練數(shù)據(jù)對隨機(jī)森林模型進(jìn)行訓(xùn)練。隨機(jī)森林是一種基于集成學(xué)習(xí)的算法,通過構(gòu)建多個決策樹并綜合它們的預(yù)測結(jié)果來提高模型的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。 [0153] 訓(xùn)練完成后,得到的多域網(wǎng)絡(luò)模型將能夠評估不同節(jié)點(diǎn)的性能,并生成節(jié)點(diǎn)優(yōu)先級排序,通過模型學(xué)習(xí)節(jié)點(diǎn)屬性與網(wǎng)絡(luò)性能之間的關(guān)系來實(shí)現(xiàn)的,為后續(xù)備份任務(wù)的分配提供了科學(xué)依據(jù)。 [0154] 加權(quán)無向圖的使用能夠直觀地表示節(jié)點(diǎn)之間的連接關(guān)系和網(wǎng)絡(luò)屬性,為后續(xù)的策略選擇提供了清晰的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟晥D。自治域劃分與管理權(quán)限配置是處理多域網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性的關(guān)鍵步驟,確保了備份策略能夠在各自治域內(nèi)獨(dú)立且有效地執(zhí)行。 [0155] 隨機(jī)森林模型訓(xùn)練:通過訓(xùn)練隨機(jī)森林模型,能夠?qū)W習(xí)到節(jié)點(diǎn)屬性與網(wǎng)絡(luò)性能之間的復(fù)雜關(guān)系,為后續(xù)節(jié)點(diǎn)優(yōu)先級排序和備份任務(wù)分配提供了強(qiáng)大的智能支持。 [0156] 綜上所述,步驟S102通過網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)建模、自治域劃分與管理權(quán)限配置,以及隨機(jī)森林模型的訓(xùn)練,為后續(xù)的多域網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)備份策略選擇奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 [0157] 具體而言,本發(fā)明所述的多域網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)備份的策略選擇方法,所述步驟S103,包括: [0158] 采集云環(huán)境中各個存儲網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)的屬性數(shù)據(jù)并進(jìn)行預(yù)處理,利用預(yù)處理后的網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)屬性數(shù)據(jù)對隨機(jī)森林算法進(jìn)行模型訓(xùn)練,在訓(xùn)練過程中,模型將學(xué)習(xí)各個屬性與節(jié)點(diǎn)性能之間的關(guān)系,模型訓(xùn)練完成后,利用模型的feature_importances_屬性來計(jì)算每個網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)屬性的權(quán)重,通過加權(quán)處理,得到每個網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)屬性的相對重要性排序; [0159] 根據(jù)計(jì)算得到的網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)屬性權(quán)重從高到低對存儲網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)進(jìn)行排序,排序結(jié)果反映了各節(jié)點(diǎn)在備份任務(wù)中的優(yōu)先級,優(yōu)先級高的節(jié)點(diǎn)將優(yōu)先被分配備份任務(wù)。 [0160] 具體而言,本發(fā)明所述的多域網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)備份的策略選擇方法中的步驟S103,涉及到存儲網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)屬性數(shù)據(jù)的采集、預(yù)處理、模型訓(xùn)練以及節(jié)點(diǎn)排序等多個關(guān)鍵步驟,以下是步驟S103的詳細(xì)解析: [0161] 節(jié)點(diǎn)屬性數(shù)據(jù)采集;

權(quán)利要求

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