P2P对等网络资源定位技术的研究

论文摘要

P2P （Peer-to-Peer）技术被视为21世纪计算机技术的热点技术之一,随着网络技术的飞速发展和个人计算机性能的增强,互联网的计算模式正经历着从C/S模式向P2P模式的转变。资源定位问题是P2P网络的核心问题之一,也是P2P网络当前研究的热点。P2P的资源定位模型,按拓扑结构的不同可分为结构化对等网络和非结构化对等网络。与非结构化对等网络比较,结构化对等网络具有查找效率高和查找确定性等优点。路由算法是结构化对等网络资源定位的核心,它的路由效率、可扩展性和容错性对对等网络有着很重要的意义。如何提高当前结构化P2P网络的路由性能呢?如何实现P2P资源有效管理呢如何将等等,这些问题是当前P2P研究遇到的难点。也是热点问题。本文试图解决上述问题,并做出如下几个方面的贡献:本文通过对基于Chord路由协议的深入研究,针对Chord的逻辑拓扑和物理拓扑相分离导致路由时延大与“扰动”现象引起的系统开销大及路由低效两个方面问题进行了改进。提出了一种分层的结构化P2P模型TChord。新模型将网络中的节点按照节点的IP地址划分为不同的群组,群组之间互连构成分布式的P2P网络。该系统分为两层,主干网层和子网层。主干网是由群首节点组织成一种自适应的Chord网络,子网层普通节点组以本组群首节点为服务器形成集群。实际数据存放在普通节点上,群首节点保存数据索引并负责响应本组普通节点请求。TChord将物理网络的临近路由选择算法有机地组合到Chord的路由算法中,在节点至下一跳的逻辑距离与物理距离之间选择一个均衡值,进而可在路由表和邻居表中选择最佳下一跳转发。同时通过引入群首节点缓存策略机制,使得Tchord不仅减少跨群组搜索的次数,而且减少了路由定位开销,提高了搜索效率。最后,为了验证TChord在实际网络环境中的性能表现,本文使用MIT开发的P2Psim模拟器做了模型仿真和性能比较。结果表明,Tchord对系统的性能确有提升。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景与意义
• 1.2 国内外研究状况
• 1.3 论文主要研究内容
• 1.4 论文的组织结构
• 第2章 P2P 技术概述
• 2.1 概述
• 2.1.1 对等网定义
• 2.1.2 对等网技术的特点
• 2.1.3 P2P 优缺点
• 2.2 P2P 分类及其资源定位算法
• 2.2.1 集中目录式
• 2.2.2 非结构化分布式
• 2.2.3 结构化分布式
• 2.2.4 混合式
• 2.3 Chord 协议分析与研究
• 2.3.1 拓扑结构（topology structure）
• 2.3.2 路由表（Routing Table）
• 2.3.3 路由算法（Routing Algorithm）
• 2.3.4 节点加入（Bootstrap）和离开（Leave）的算法
• 2.4 小结
• 第3章 基于 Chord 的结构化对等网络系统TChord
• 3.1 Chord 存在的问题
• 3.1.1 路由延时
• 3.1.2 节点异构性
• 3.2 TChord 资源定位系统
• 3.2.1 TChord 系统整体结构
• 3.2.2 节点的加入和退出
• 3.2.3 TChord 路由算法描述
• 3.2.4 节点失效恢复处理
• 3.3 整体性能分析
• 3.4 小结
• 第4章 系统仿真与性能分析
• 4.1 仿真相关知识
• 4.2 P2PSim 仿真实现
• 4.2.1 P2Psim 介绍
• 4.2.2 P2Psim 结构
• 4.3 仿真结果
• 4.3.1 路由跳数分布
• 4.3.2 平均端到端路由延时
• 4.3.3 缓存管理策略
• 4.4 小结
• 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录 A 攻读硕士学位期间发表论文目录