P2P网络中资源搜索方法的研究

论文摘要

随着Internet的广泛使用以及接入Internet的计算机系统性能的持续增长,对等计算模式得到快速发展,逐渐成为Internet的重要应用之一。对等网络架构去除了服务器端与客户端的明显区别,网络的互通使得网络中的各个节点能够彼此协作,提高了网络中资源、带宽的利用率,增强了网络的可扩展性、可靠性。要想充分地利用网络中的各种资源,前提条件是能够有效地搜索到资源。与传统系统不同,P2P系统具有规模巨大和动态性强等特点,这些特点给P2P资源搜索技术带来了巨大挑战。本文对P2P网络中的各种搜索路由算法进行了深入的研究和探讨。针对泛洪算法查询过程中冗余消息多、响应时间长等特点,提出一种改进的搜索机制。在该搜索机制中,将P2P网络划分为两层结构,上层的虚拟超节点为DHT拓扑结构,可以使用有效的DHT路由算法,下层位于超节点内部的子节点采用基于泛洪的搜索算法。超节点可以根据网络环境变化情况动态地调整其规模大小。本文使用网络仿真器模拟了P2P网络环境,在此环境下对改进搜索机制进行测试。实验结果显示,与泛洪方法相比,新搜索机制在资源消耗、命中率和响应时间上有了明显改进。最后,对本文的研究课题进行了总结和展望。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 本文工作
• 1.3 论文结构
• 第二章 P2P技术的发展和应用
• 2.1 P2P的起源和发展
• 2.2 P2P的特点
• 2.3 P2P技术的应用领域
• 2.4 典型的P2P系统
• 2.4.1 BitTorrent
• 2.4.2 Skype
• 2.4.3 QQ
• 2.4.4 PPLive
• 2.5 本章小结
• 第三章 P2P网络中的搜索方法
• 3.1 P2P网络结构
• 3.1.1 集中式P2P网络
• 3.1.2 分布式非结构化P2P网络
• 3.1.3 分布式结构化P2P网络
• 3.1.4 混合式P2P网络
• 3.2 结构化网络的搜索方法
• 3.2.1 DHT路由原理
• 3.2.2 Chord
• 3.2.3 Pastry
• 3.2.4 CAN
• 3.2.5 Tapestry
• 3.3 非结构化网络的搜索方法
• 3.3.1 Flooding
• 3.3.2 Iterative Deepening
• 3.3.3 Random Walk
• 3.4 本章小结
• 第四章 基于Flooding的搜索机制
• 4.1 搜索机制模型
• 4.1.1 基本原理
• 4.1.2 相关定义
• 4.1.3 影响参数
• 4.2 子节点的组织管理
• 4.2.1 子节点的加入
• 4.2.2 子节点的退出
• 4.2.3 加入和退出的问题
• 4.3 超节点的调整策略
• 4.3.1 超节点的分裂
• 4.3.2 超节点的合并
• 4.4 搜索和路由机制
• 4.4.1 路由原理
• 4.4.2 路由更新机制
• 4.4.3 搜索方法
• 4.4.4 搜索机制的优化
• 4.4.5 网络维护开销
• 4.5 本章小结
• 第五章 模拟实验
• 5.1 搜索问题描述
• 5.2 网络模拟方法
• 5.2.1 拓扑模型
• 5.2.2 网络仿真器
• 5.3 模拟环境构建
• 5.4 实验结果及分析
• 5.4.1 洪泛搜索的测试结果
• 5.4.2 新搜索机制的测试结果
• 5.5 本章小结
• 总结和展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录 （攻读硕士学位期间发表论文及参与的科研项目）