피닉스 네트워크 좌표

피닉스에서의 가중치 기반 NC 계산

Phoenix는 행렬 인수분해 모델을 ^[1]기반으로 하는 분산형 네트워크 좌표(NC) 시스템입니다.

배경

Network Coordinate(NC; 네트워크 좌표) 시스템은^[2] 확장 가능한 측정을 통해 인터넷 거리(라운드 트립 지연) 예측을 위한 효율적인 메커니즘입니다.N개의 호스트가 있는 네트워크의 경우 O(N) 측정을 실행하면 모든 N*N 거리를 예측할 수 있습니다.
사용 사례:Vuze BitTorrent, 애플리케이션 레이어 멀티캐스트, PeerWise 오버레이, 멀티플레이어 온라인 게임.
삼각형 불평등 위반(TIV)은 현재 최적이 아닌 인터넷 라우팅으로 인해 인터넷에 널리 존재합니다.

이전의 NC 시스템의 대부분은 유클리드 거리 모델, 즉 N개의 호스트를 d차원 유클리드 공간^d R에 내장한다.인터넷에 TIV가 광범위하게 존재하기 때문에, 그러한 시스템의 예측 정확도는 제한적이다.Phoenix는 TIV의 제약 조건이 없는 행렬 인수분해(MF) 모형을 사용합니다.
행 간의 선형 의존성은 인터넷 거리 행렬의 인수분석을 유도합니다.즉 $,$ N개의 $인터넷$ 노드가 $있는$ 시스템의 경우 N $N\times N$ × $N개$ 의 $N\times N$ $인터넷$ 거리 행렬 $N\times N$ 는 2개의 작은 행렬로 인수분할 수 있습니다. $D\approx XY^{T}$ $D\approx XY^{T}$ T {\ $displaystyle$ D $\apprough$ XY $^{T$ 。 $X$ 서X(\ $displaystyle$ X $)$ 와 $X$ Y(\ $displaystyle$ Y $)$ 는 $Y$ $N\times d$ N × $N\times d$ (\ $displaystyle$ N\ $times$ d $)$ 매트릭스입니다 $N\times d$ (d < N).이 행렬 인수분해는 본질적으로 선형 차원 감소의 문제이며 Phoenix는 분산 방식으로 이를 해결하려고 합니다.

피닉스는 IDES^[3], DMF ^[4]등 기존 MF 기반 NC 시스템과 달리 각 참조 NC에 가중치를 도입하고 가중치가 높은 NC를 신뢰한다.무게 기반 메커니즘은 오류 전파의 영향을 크게 줄일 수 있습니다.
노드 디스커버리에 Phoenix는 BitTorrent(프로토콜)에서 사용되는 분산 스킴, 이른바 피어 익스체인지(PEX)를 사용합니다.PEX를 사용하면 Tracker의 부하가 감소하면서 노드 이탈 시 예측 정확도가 유지됩니다.
DMF와 마찬가지로 NC의 잠재적 드리프트를 방지하기 위해 NC 계산에 정규화(수학)가 도입되었습니다.
NCSshield는^[5] Phoenix 및 기타 매트릭스 인수분해 기반 NC 시스템을 보호하기 위한 분산형 goosip 기반 신뢰 및 평판 시스템입니다.

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^ Y. Liao, P. Geurts & G. Leduc (2010). "Network Distance Prediction Based on Decentralized Matrix Factorization" (PDF). Proc. of IFIP Networking.
^ Shining Wu; Yang Chen; Xiaoming Fu; Jun Li (2012). "NCShield: Securing Decentralized, Matrix Factorization-Based Network Coordinate Systems" (PDF). Proc. of the 20th IEEE/ACM International Workshop on Quality of Service (IWQoS'12). Archived from the original (PDF) on 2013-12-03.

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