文档介绍：云计算下漏桶算法的改进研究潘彩田’,胡俊鹏(。湖北恩施445000;,湖北恩施445OOO)摘要漏桶算法广泛运用于对传输业务流进行流量管理和资源分配。但是漏桶算法并不能减弱流量波动和负载增加时对网络系统的恶性影响、弹性较弱。云计算分布式环境下,需要流量波动幅度更小的整流算法,本文提出了改进的漏桶算法,可以增强其对突发流量的承受能力。通过仿真实验,证明改进的漏桶算法在服务性能上有所提高。关键词漏桶算法;整流优化;云计算;负载均衡中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1671—7597(2014)16-0038—02漏桶算法(LeakyBucket)是云计算环境下实现流量整形(TrafficShaping)、速度限制(RateLimiting)时最常用的种算法,它的主要目的是控制数据注入到网络的速度,平滑网络上的突发流量。漏桶算法平滑流量服务主要通过在输出端组成输出队列,对输入报文以额定速率向外发送,也称虚输出排队,突发流量可以被整形以便为网络提供一个稳定的流量。但传统的漏桶算法存在缺陷,不能减弱流量波动和负载增加时对网络的恶性影响J,基于漏桶的流量控制策略稍有不慎便会对数据安全、用户体验、经济效益都将产生巨大的影响;云计算中流量控制性能和安全的提升将会成为制约云计算发展的关键所在。基于此,提出了通过变速标记手段进行改进的漏桶算法,提高了漏桶吞吐量,使漏桶性能有一定改进,Qos有所提高。1国内外研究现状分析目前国内外业界广泛采用的单速三色漏桶算法,是目前最为通用和先进的算法。以下就基本算法、流行的算法和国内一种新型算法作了介绍。1)基本漏桶算法。漏桶算法进行整流时,在输入报文进行输入时,如有足够带宽可提供服务,则让其进入网络,否则让到来数据进入缓冲区排队等待,具体设计时一般与令牌桶结合来达到限定额定速率的目的,主要用缓冲器和令牌发生器实现。令牌桶是网络设备的内部存储池,而令牌则是以给定速率填充令牌桶的虚拟信息包。每个到达的数据包分组块都会从令牌桶中取走一定数量的令牌。设缓冲器容量为B,桶高M,漏桶速率R,用a(n)表示新增数据包数,Q(n)表示缓冲区内正在排队的报文数。T(n)表示暂时可用的令牌数。则可以用M+Q(n)表示N时刻数据包峰值,M+Q(n)~T(n)即最大数据包丢失数。计算其稳态概念为:P(i,)lin~j[d(n)f,口()】(d()M+Q()‘r(月))(1)数据丢失率为:Loss[i]=EEp(i,j)max(0,f+-R-B-M~+ZZp(i,j)max(0,—B-M)(2)由此可以看出报文到来数据增加时,i,j数增幅加大,丢失数据率逐步升高。2)单速三色标记算法(SingleRateThreeColorMarket,srTCM)。该算法也是基于漏桶的重要的流量整形算法,目前在业界中运用最为广泛,如CiSCO的Polices管制器即用到这项技术。单速三色标记算法基于区分服务理念,维持两个桶,mitiedBrustSize,CBS)桶和E(ExcessBrustSize,EBS)桶,mitedInformationRate)产生令牌,数据报文到来先入c桶,后入E桶,两桶均满载后,新产生令牌一般情况下将被丢弃,数据包进入缓存器前,按照一定规则进行颜色标记,决定丢弃优先级。一般根据长