介绍
内容交付网络（CDN）（Buyya等人，2008年；Pallis和Vakali，2006年）发展成为一种解决互联网服务退化的解决方案，例如，由于最终用户对Web访问服务提出了大量需求，导致拥塞和瓶颈。为了有效运行，CDN通常需要通过过度配置其容量或根据需要利用外部资源来打破系统孤岛以提高利用率。通过全球覆盖提供高质量服务的要求可以通过CDN群实现，称为“对等CDN”（Pathan等人，2007年）。这种利用现有基础设施的协作不仅从可达性角度，而且从质量和性能角度来看都很重要。可以短期或长期观察CDN之间的对等，以处理工作负载变化。
对等CDN系统中对等的成功和内容交付操作的有效性取决于其执行资源发现,服务器选择和动态请求重定向在退化负载条件下（例如闪发人群）。资源发现过程指定如何发现不同CDN提供的外部资源。有效的服务器选择策略可确定最适合满足用户请求的负载不足的边缘服务器。服务器选择阶段通常选择与请求用户“最近”的最佳服务器。动态请求重定向机制有助于将用户请求定向到目标边缘服务器，以缓解负载不平衡的情况。这些阶段可以交错进行，以通过对多提供者对等CDN系统中的过载情况作出反应来共同执行负载分配，从而努力实现可扩展性。
此前的许多研究（Cardellini等人，1999a，Cardelline等人，1999b；Colajanni等人，1998；Conti等人，2001；Harchol-Balter等人，1999；Lamnitchi和Foster，2003；Schwartz等人，1992；Shnayder，2003；Zhu和Hu，2005）都专注于为分布式Web服务器设计资源发现和重定向算法，覆盖网络、互联网、大规模网格和基于对等（P2P）的系统。然而，由于需要处理动态环境，它们不能直接应用于对等CDN中的负载平衡，因此需要有关广泛分布的资源的最新信息。此外，提供者应该快速了解可用资源，而不需要使用过多的通信，并且可以重复使用资源发现和重定向算法来获取更新的资源状态信息。还有其他挑战，包括多个提供商的虚拟化，以及基于成本、性能和负载将来自过载提供商的请求卸载到其负载不足的对等方。在这种协作式多提供者环境中，请求被定向到跨多个CDN部署的服务器集，而不是属于单个实体的单个服务器。因此，必须在跨越多个CDN的分布式服务器集上进行资源发现和请求重定向，而不需要完整的状态信息。
在本文中，我们提出分布式的资源发现和动态有效负载分配策略的请求重定向算法。我们的目标是：（i）通过将多余的请求重定向到负载最轻的Web服务器，在流量激增的情况下执行动态负载分配，从而将用户绑定到最佳副本(及时性); （ii）在过载条件下（例如蜂拥而至的突发访问); （iii）扩展到分散在全球的分布式CDN间资源(动态查找); （iv）维持对当地资源及其所在州的行政控制(资源封装).
具体来说，用于帮助资源发现的通信协议保守地实现了公共/订阅范式。公共/订阅概念的使用致力于感知可伸缩性和与其他系统操作的完全脱钩；由于资源发现的异步特性，可能采用“离线”方法；和间接寻址以实现负载平衡。负载分配策略的核心是考虑流量负载和网络邻近性的重定向方案。在我们的方法中，通过一个异步反馈机制网络接近度使用pinger逻辑低消息开销。为了评估我们的方法的性能，开发了一个捕获关键系统组件的仿真模型。实验结果表明，即使在重负载情况下，也可以达到可接受的吞吐量水平，并且所提出的重定向方案优于其他方案。本文的主要贡献是：
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一种异步资源发现算法，无需任何中央协调机构来识别来自不同CDN的资源。
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一种负载和近邻感知的请求重定向算法，通过将多余的用户请求转向负载最轻的服务器，对多提供者对等CDN中的服务器过载情况作出反应。
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基于比较的仿真分析，以评估我们的方法的性能和感知效益，并使用关键系统参数对建议的重定向方案进行敏感性分析。
本文的其余部分结构如下。第2节简要介绍了对等CDN。其次是提出的资源发现和请求重定向算法。第4节描述了模拟方法，第5节给出了结果。接下来将对我们对现有工作的方法进行比较分析。最后，第7节对本文进行了总结。
