最佳化信息處理互助式計算機網絡系統的制作方法

專利名稱：最佳化信息處理互助式計算機網絡系統的制作方法
技術領域：
本發明是關于一種計算機網絡技術，特別是關于一種最佳化信息處理互助式計算機網絡系統，它是建構于一種新提出的含地理坐標信息的網絡系統上，可用以讓網絡系統的網絡主機發生網絡塞車狀況時，以最佳化的主機借調流程來互相支持；可讓一網絡主機于工作負載過大時，以達到可增進網絡使用效能的方式借調另一臺網絡主機，并讓借調的網絡主機來分擔此負載過大的網絡主機所接收到的輸入事件處理工作，借此而提高其整體處理速度而緩解網絡塞車狀況。
公知的計算機網絡系統最常用的連結架構即為樹狀型連結架構。目前大多數的計算機網絡系統，例如互聯網(Internet)、公司內部網絡系統(intranet)、公司間網絡系統(extranet)、等等，均是建構于此種樹狀型連結架構。
于網絡系統的應用上，常有需要執行轉連結流程；亦即當某一個處理節點接收到一輸入事件時，若該處理節點目前為滿載狀況而無法處理該輸入事件、或有必要將該輸入事件的處理工作分配至其它的處理節點時，則會將該輸入事件轉連結至另外一個處理節點，借此而讓其它的處理節點來承接客戶端工作站的連結請求。
然而公知的樹狀型網絡架構的一項缺點在于其轉連結流程的效率較低；這是由于其往往須要經由其它的處理節點來轉連結至所需的處理節點。
此外，由于二個處理節點之間的數據傳輸效益與其間的距離有關(亦即當數據傳輸距離縮短以及所經的處理節點減少，則傳輸效益將增加)，因此公知技術于轉連結流程時，并無法找到地理位置鄰近的處理節點來進行轉連結流程，使得整體的網絡使用效能較低，無法增進網絡使用效能。
再者，于公知的計算機網絡系統的使用上，使用尖峰期間(亦即有極大量的使用者同時登入至該計算機網絡系統時)常會導致處理速度降低，造成所謂的網絡塞車現象。由于公知的計算機網絡系統中的網絡主機的數目為固定，并無法彈性地隨需要而立即增添網絡主機，因此使用尖峰期間的網絡塞車現象也就成為一項待解決的問題。
上述問題的一種解決方案即為增設一或多臺網絡主機至計算機網絡系統，借此增設的網絡主機來處理使用尖峰期間多出的使用者。然此種解決方案的缺點在于使用尖峰期以外的時間中，此增設的網絡主機將可能處于閑置狀態，因此不符合成本效益。
廣義而言，本發明的最佳化信息處理互助式計算機網絡系統至少包含一網絡系統，其中包括多個處理節點，其中每一個處理節點均彼此相互連結；且其中的各個處理節點均設定有一包括各處理節點所屬的IP地址(或主機名稱)以及與該些IP地址分別對應而包括有根據該處理節點所處位置來建立專屬的地理坐標參數以及根據該處理節點曾被借調過所記錄的數個借調時間值的借調程序參考表。
于上述的網絡系統中，若其中任何一處理節點發生網絡塞車狀況時，則首先執行一學習程序；亦即于初始時根據各處理節點所處的地理坐標參數以取出與該處于網絡塞車狀況的處理節點鄰近的另一個處理節點，并讓被選中的處理節點來分擔該處于網絡塞車狀況的處理節點所接收到的輸入事件處理工作；接著記錄該被借調的處理節點的借調時間，借此可根據各處理節點之間的距離及借調時間而找出可達到增進網絡使用效能的處理節點的借調程序。
完成上述的學習程序之后，爾后若任一處理節點再發生網絡塞車狀況時，則根據可達到增進網絡使用效能的主機借調程序來借調另一處理節點，借此而提高其整體處理速度而緩解網絡塞車狀況。


圖1為一示意圖，其中顯示本發明的最佳化信息處理互助式計算機網絡系統所采用的含地理坐標信息的網絡系統的基本形態；圖2為一系統架構示意圖，其中顯示本發明的最佳化信息處理互助式計算機網絡系統的基本系統架構；圖3為一資料表示意圖，其中顯示本發明的最佳化信息處理互助式計算機網絡系統中的各網絡主機其所具有借調程序參考表的基本內容；圖4為一流程圖，其中顯示本發明的最佳化信息處理互助式計算機網絡系統所執行的可達到增進網絡使用效能的主機借調程序；以及圖5為一系統架構示意圖，其中顯示本發明的最佳化信息處理互助式計算機網絡系統的另一實施例的基本系統架構。圖中標號說明10含地理坐標信息的網絡系統11處理節點 12處理節點13處理節點 14處理節點15處理節點20本發明的最佳化信息處理互助式計算機網絡系統30借調程序參考表40本發明的最佳化信息處理互助式計算機網絡系統100第一級網絡系統101網絡主機(處理節點)102網絡主機(處理節點)103網絡主機(處理節點)104網絡主機(處理節點)200第二級網絡系統201網絡主機(處理節點)202網絡主機(處理節點)203網絡主機(處理節點)204網絡主機(處理節點)205網絡主機(處理節點)400第一級網絡系統401網絡主機(處理節點)402網絡主機(處理節點)403網絡主機(處理節點)404網絡主機(處理節點)500第二級網絡系統501網絡主機(處理節點)502網絡主機(處理節點)503網絡主機(處理節點)504網絡主機(處理節點)505網絡主機(處理節點)
本發明的最佳化信息處理互助式計算機網絡系統是建構于一種新提出的含地理坐標信息的網絡系統上。有關此種新提出的網絡系統的詳細內容，請參閱本發明申請人同時提出的發明專利申請案[含地理坐標信息的網絡系統]的專利說明書。
以下將結合圖1來簡述此含地理坐標信息的網絡系統的基本觀念。
含地理坐標信息的網絡系統的基本觀念圖1的示意圖即顯示此新提出的含地理坐標信息的網絡系統(如標號10所指的虛線框所包含的部分)的基本形態。于此范例中，假設此網絡系統10包含5個處理節點11、12、13、14、15(注此處僅以5個處理節點為例加以說明，實際上可為任何數目的處理節點)。
此網絡系統10的特點在于其中各個處理節點11、12、13、14、15均全部相互連結至其它所有的處理節點(亦即處理節點11同時連結至處理節點12、13、14、15；處理節點12同時連結至處理節點11、13、14、15；處理節點13同時連結至處理節點11、12、14、15；處理節點14同時連結至處理節點11、12、13、15；而處理節點15則同時連結至處理節點11、12、13、14)；且其中的各個處理節點11、12、13、14、15均分別根據其所在的地理位置而設定有一組專屬的地理坐標參數，例如為其所在的地點的經緯度(longitude-altitude)，用以指示出各個處理節點11、12、13、14、15所在的地理位置。
假設(α1，β1)代表處理節點11所在的地理位置的經緯度；(α2，β2)代表處理節點12所在的地理位置的經緯度；(α3，β3)代表處理節點13所在的地理位置的經緯度；(α4，β4)代表處理節點14所在的地理位置的經緯度；而(α5，β5)則代表處理節點15所在的地理位置的經緯度；且其中系以東經為正值、西經為負值；且以北緯為正值、南緯為負值。
則任何二個地理位置(αi，βi)及(αj，βj)，i、j＝1、2、3、4、5，之間的地表距離Dij可根據基本向量定理而求得為Dij＝R·｜cos-1[cosβicosβjcos(αi-αj)+sinβisinβj]｜其中R代表地球的半徑。
以下將稱上述的公式為″經緯度定距公式″。由于各個處理節點11、12、13、14、15均設定有一組專屬的經緯度參數，因此采用本發明的網絡系統的計算機網絡系統即可據以定出各個處理節點11、12、13、14、15的地理位置，并可根據上述的經緯度定距公式來定出任何二個處理節點之間的距離。
本發明的最佳化信息處理互助式計算機網絡系統的實施例圖2的示意圖即顯示本發明的最佳化信息處理互助式計算機網絡系統的一實施例(如標號20所指的虛線框所包含的部分)，其即建構于上述的含地理坐標信息的網絡系統。
于圖2所示的實施例中，假設本發明的最佳化信息處理互助式計算機網絡系統20包含5臺網絡主機(即處理節點)200、201、202、203、204(注此處僅以5臺網絡主機為例作說明，實際上可為任何數目的網絡主機)，其中各臺網絡主機200、201、202、203、204均全部彼此相互連結；且其中的各臺網絡主機200、201、202、203、204均分別設定有一包括各網絡主機所屬的IP地址(或主機名稱)以及與該些IP地址分別對應而包括有根據該網絡主機所處位置來建立專屬的地理坐標參數以及根據該網絡主機曾被借調過而記錄的數個借調時間值的借調程序參考表(如第3圖所示)，其中，該地理坐標參數，例如為網絡主機所在的地點的經緯度。
請參閱圖3，其用以表示本發明的最佳化信息處理互助式計算機網絡系統20中網絡主機200中所設定的一借調程序參考表30，其中，一筆資料記錄的主機網域名稱數據域位″AAA.AAA.AAA.AAA″即為網絡主機200的網域名稱；而主機網域名稱數據域位″BBB.BBB.BBB.BBB″即為網絡主機201的網域名稱；以下以此類推。由于該圖所示的借調程序參考表30為網絡主機200所有，故在代表其主機相關信息的資料記錄中的借調時間數據域位內并未填有相關資料；相對的，在其它網絡主機(201、202、203、204)中的借調程序參考表中，該代表網絡主機200的一筆資料記錄的借調時間數據域位內便會填入資料。如此，本發明的最佳化信息處理互助式計算機網絡系統20即可根據各臺網絡主機200、201、202、203、204的借調程序參考表中所記錄的各網絡主機所屬的經緯度參數來定出各臺網絡主機200、201、202、203、204所在的地理位置，并可根據前述的經緯度定距公式來計算任何二臺網絡主機之間的距離以及取出曾供借調過的借調時間而實時取得可增進網絡使用效能的借調網絡主機(請容后說明)。
本發明的最佳化信息處理互助式計算機網絡系統20可讓發生網絡塞車狀況的網絡主機以可達到增進網絡使用效能的方式借調另一臺網絡主機，并讓借調的網絡主機來分擔輸入事件處理工作，借此而提高其整體處理速度而緩解網絡塞車狀況。
請參閱圖4，即顯示本發明的最佳化信息處理互助式計算機網絡系統20所執行的可達到增進網絡使用效能的主機借調程序。
當本發明的最佳化信息處理互助式計算機網絡系統20中的任何一臺網絡主機處于滿載狀況而無法處理新進的輸入事件時(亦即發生網絡塞車狀況時)，則便開始執行圖4所示的流程圖中的步驟S10及S20。
于初始時，首先為執行一學習程序S10，用以從經驗中記錄可達到增進網絡使用效能的主機借調流程；將最初所執行的主機借調流程作為經驗來學習，借以于爾后作為主機借調流程的參考依據。此學習程序S10包括步驟S11、S12、S13以及S14。
于步驟S11中，當一網絡主機處于滿載狀況時(亦即發生網絡塞車狀況時)，根據其借調程序參考表的主機地理位置數據域位內的經緯度參數以及上述的定距公式來找出與該處于滿載狀況的網絡主機鄰近且可支持的網絡主機。
接著于步驟S12中，判斷該被選中的網絡主機是否處于空閑或負載較小的狀況，以可供該處于滿載狀況的網絡主機進行借調之用，若可供借調之用則進行步驟S14，否則進行步驟S13。其中，是由該處于滿載狀況的網絡主機來傳送一借調請求給該選中的網絡主機，且由該選中的網絡主機回復其是否可提供借調之用。
當該選中的網絡主機無法提供借調之用則進行步驟S13，由該處于滿載狀況的網絡主機根據其借調程序參考表的主機地理位置數據域位內的經緯度參數以及上述的定距公式來找出另一個與其鄰近的網絡主機，接者返回上述步驟S12。
接著于步驟S14中，當該被選中的網絡主機可提供借調則傳送一可供借調回復給該處于滿載狀況的網絡主機，且該處于滿載狀況的網絡主機將于其借調程序參考表中相對應于該選中網絡主機所代表的一筆資料記錄中的借調時間數據域位內填入借調時間(即目前時間)，以讓該選中的網絡主機來分擔該處于滿載狀況的網絡主機所接收到的輸入事件的處理工作。因此可提高該處于滿載狀況的網絡主機的整體處理速度而緩解其網絡塞車狀況。借以于日后于步驟S14中，以統計方式來歸納及分析出的可達到增進網絡使用效能的主機借調流程。于該借調程序參考表30中建立有關于各網絡主機進行借調的借調時間，如此，即可找出地理位置鄰近以及在特定時間(一般指網絡主機使用尖峰期)可供借調之用的網絡主機，以實時排除處理效能較差的主機借調程序。
在累積了多次的主機借調程序(即步驟S11至步驟S14)之后，即可進行歸納程序；其中是以統計方式來歸納及分析所有過去曾執行過的主機借調程序，借此而找出處理效能最佳的主機借調程序。完成上述的學習程序S10(即步驟S11、S12、S13、和S14)之后，即可于爾后再發生網絡塞車狀況時，進行步驟S20的可達到增進網絡使用效能的主機借調程序；于步驟S20中，根據學習程序S10所求得的可達到增進網絡使用效能的主機借調程序來借調鄰近且可供借調的用的網絡主機。
舉一應用實例來說，假設網絡系統20中網絡主機200可同時容納200個終端使用者。但根據使用狀況調查結果顯示，于每日00:00至17:00及20:00至24:00之間，平均約有100至150個使用者同時登入至該網絡主機200；但于17:00至20:00之間，則會增加至300至350個使用者(亦即約增加200個使用者)。于此情況下，顯然地17:00至20:00的使用尖峰期將會導致網絡主機200的處理速度降低。
采用本發明所提供的網絡系統20，該網絡主機200處于使用尖峰期間時，即可自其借調程序參考表中根據所記錄的地理經緯度來計算出與其鄰近的一網絡主機，且根據該參考表中所記錄的借調時間來判斷該選中的網絡主機是否可供借調之用，因此借由一種可達到增進網絡使用效能的方式以實時借調其它的網絡主機，借此而讓選中的網絡主機來分擔該網絡主機200的工作負擔，使得該網絡主機200于使用尖峰期間仍可提供正常的處理速度。
以上僅以一級網絡系統20為例說明可達到增進網絡使用效能的主機借調方式；此外，也可加入另一級網絡系統，如圖5所示，本實施例的網絡系統40包括一第一級網絡系統400、一第二級網絡系統500以及一管理中心600，其中，該管理中心600以及各級網絡系統(400、500)中的各臺網絡主機(401至404以及501至505)皆建立上述的借調程序參考表30，且該第一級網絡系統400透過該管理中心600亦可向第二級網絡系統500提出網絡主機借調請求，并如上述的步驟S11至S14的方式向該第二級網絡系統500中的任一臺網絡主機(501至505)提出借調；但反之若第二級網絡系統500有需要時，也可向第一級網絡系統400以上述步驟S11至步驟S14的方式借調其網絡主機(但須為第一級網絡系統400的工作負載不大的期間)。
總之，本發明提供了一種最佳化信息處理互助式計算機網絡系統，它是建構于一種新提出的含地理坐標信息的網絡系統上；且其特點在于可用以讓位于網絡系統間的一網絡主機發生網絡塞車狀況時，以可增進網絡使用效能的主機借調流程來互相支持；也可讓一網絡主機于工作負載過大時，以可增進網絡使用效能的方式借調另一臺網絡主機，并讓借調的網絡主機來分擔此負載過大的網絡主機的輸入事件處理工作，借此而提高其整體處理速度而緩解網絡塞車狀況。除此之外，本發明另一特點在于是也可用讓多級網絡系統之間互相支持各網絡主機；即讓第一級網絡系統于工作負載過大時，以一可增進網絡使用效能的方式從另一級網絡系統中借調一臺網絡主機，并讓借調的網絡主機來分擔此負載過大的第一級網絡系統的輸入事件。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并非用以限定本發明的實質技術內容的范圍，例如，圖3所示的借調程序參考表30，該各網絡主機專屬的地理位置(即經緯度)除分別與各網絡主機的網域名稱及IP地址同時對應外，亦可僅與各網絡主機的網域名稱或IP地址其中之一者對應(未圖標)，亦即端視實施形態而定。本發明的實質技術內容廣義地定義在權利要求范圍中。任何他人所完成的技術方案，若是與權利要求所定義者完全相同、或是為一種等效的變更，均將被視為涵蓋于此專利保護范圍之中。
權利要求
1.一種最佳化信息處理互助式計算機網絡系統，其特征在于至少包括一網絡系統，其中包括多個處理節點，其中每一個處理節點均彼此相互連結；且其中的各個處理節點均設有一包括各處理節點所屬的IP地址以及與該些IP地址分別對應而包括有根據該處理節點所處位置來建立專屬的地理坐標參數以及根據該處理節點曾被借調過所記錄的數個借調時間值的借調程序參考表；其中若該網絡系統中的任一處理節點發生網絡塞車狀況時，則執行一可增進網絡使用效能的程序，該程序至少包括(1)執行一學習程序，其中至少包括(1-1)根據其借調程序參考表的地理坐標參數來計算出與該處于滿載狀況的處理節點鄰近的處理節點；(1-2)判斷該被選中的處理節點是否可供借調之用，若可供借調之用則進至步驟(1-3)，否則進至步驟(1-4)；(1-3)當該被選中的處理節點無法提供借調之用則由該處于滿載狀況的處理節點根據其借調程序參考表的地理坐標參數來計算出另一個與其鄰近的處理節點，并返回該步驟(1-2)；(1-4)當該被選中的處理節點可提供借調之用則傳送一可供借調的回復至該處于滿載狀況的處理節點，且該處于滿載狀況的處理節點將于其借調程序參考表中相對于該選中的處理節點所代表之一筆資料記錄中記錄借調當時時間；以及(2)完成該學習程序之后，爾后若任一處理節點再發生網絡塞車狀況時，則根據該借調程序參考表以立即取出鄰近以及可供借調用的處理節點。
2.如權利要求1所述的最佳化信息處理互助式計算機網路系統，其特征在于，各個處理節點所屬的地理坐標參數為各個處理節點所在的地理位置的經緯度。
3.如權利要求1所述的最佳化信息處理互助式計算機網路系統，其特征在于，于該步驟(2)中，該可供借調用的處理節點的取得依據是根據該處于滿載狀況的處理節點的借調請求的提出時間與其借調程序參考表中記錄該選中的處理節點所對應的借調時間的兩者間差值為最小者。
4.如權利要求1所述的最佳化信息處理互助式計算機網路系統，其特征在于，該借調程序參考表復儲存有與各處理節點專屬的地理坐標參數對應的網域名稱。
5.如權利要求1所述的最佳化信息處理互助式計算機網路系統，其特征在于，該借調程序參考表中的IP地址也可以該處理節點所對應的網域名稱來取代。
6.一種最佳化信息處理互助式計算機網絡系統，其特征在于至少包括(a)一第一級網絡系統，其中包括多個處理節點，其中每一個處理節點均彼此相互連結；且其中的各個處理節點均設有一包括各處理節點所屬的IP地址以及與該些IP地址分別對應而包括有根據該處理節點所處位置來建立專屬的地理坐標參數以及根據該處理節點曾被借調過所記錄的數個借調時間值的借調程序參考表；(b)一第二級網絡系統，其中包括多個處理節點，其中每一個處理節點均彼此相互連結；且其中的各個處理節點均設有一包括各處理節點所屬的IP地址以及與該些IP地址分別對應而包括有根據該處理節點所處位置來建立專屬的地理坐標參數以及根據該處理節點曾被借調過所記錄的數個借調時間值的借調程序參考表；以及(c)一管理中心，其分別與第一及第二級網絡系統中的各處理節點相互連結；且其設有一包括各處理節點所屬的IP地址以及與該些IP地址分別對應而包括有根據該處理節點所處位置來建立專屬的地理坐標參數以及根據該處理節點曾被借調過所記錄的數個借調時間值的借調程序參考表；其中若該第一級網絡系統發生網絡塞車狀況時，則執行一可增進網絡使用效能的程序，該程序至少包括(1)執行一學習程序，其中至少包括(1-1)根據該管理中心的借調程序參考表的地理坐標參數來計算出與該處于滿載狀況的第一級網絡系統鄰近的第二級網絡系統中的一處理節點；(1-2)判斷該被選中的第二級網絡系統中的處理節點是否可供借調之用，若可供借調之用則進至步驟(1-3)，否則進至步驟(1-4)；(1-3)當該被選中的處理節點無法提供借調之用則由該管理中心根據其借調程序參考表的地理坐標參數來計算出該第二級網絡系統中另一個與該第一級網路系統鄰近的處理節點，并返回該步驟(1-2)；(1-4)當該被選中的處理節點可提供借調之用則傳送一可供借調之回復至該管理中心，且該管理中心將于其借調程序參考表中相對于該選中的處理節點所代表之一筆資料記錄中記錄借調當時時間，以讓該選中的處理節點來分擔該處于滿載狀況的第一級網絡系統所接收到的輸入事件的處理工作；以及(2)完成該學習程序之后，爾后若該第一級網絡系統再發生網絡塞車狀況時，則根據該管理中心的借調程序參考表，由該管理中心立即自第二級網絡系統中取出與該第一級網絡系統鄰近以及可供借調用的處理節點。
7.如權利要求6所述的最佳化信息處理互助式計算機網路系統，其特征在于，各個處理節點所屬的地理坐標參數為各個處理節點所在的地理位置的經緯度。
8.如權利要求6所述的最佳化信息處理互助式計算機網路系統，其特征在于，于該步驟(2)中，該可供借調用的處理節點的取得依據系根據該處于滿載狀況的處理節點的借調請求的提出時間與其借調程序參考表中記錄該選中的處理節點所對應的借調時間的兩者間差值為最小者。
9.如權利要求6所述的最佳化信息處理互助式計算機網路系統，其特征在于，該借調程序參考表復儲存有與各處理節點專屬的地理坐標參數對應的網域名稱。
10.如權利要求6所述的最佳化信息處理互助式計算機網路系統，其特征在于，該借調程序參考表中的IP地址亦可以該處理節點所對應的網域名稱來取代。
全文摘要
一種最佳化信息處理互助式計算機網絡系統，其系建構于一種新提出的含地理坐標信息的網絡系統上，可用以讓網絡系統中的網絡主機發生網絡塞車狀況時，以最佳化的主機借調流程來互相支持；可讓一網絡系統中的網絡主機于工作負載過大時，向其鄰近以及可承受較大工作負載的另一臺網絡主機進行借調，并讓被借調的網絡主機來分擔此負載過大的網絡主機所接收到的輸入事件處理工作，借此而提高網絡系統整體處理速度而緩解網絡塞車狀況。
文檔編號G06F15/16GK1466068SQ0214039
公開日2004年1月7日 申請日期2002年7月2日 優先權日2002年7月2日
發明者林光信, 溫世仁 申請人:英業達股份有限公司