P2P网络中分类数据查找算法的研究与实现

论文摘要

近年来随着计算机技术、网络技术和数据库技术迅速发展,P2P技术的研究受到密切关注并得到广泛应用。由于P2P技术具有非中心化、可扩展性、健壮性、高性能／价格比、隐私保护和负载均衡等特点,适合应用于文件共享、对等计算、即时通信、协同工作和搜索技术等。当前P2P的研究主要集中在网络模型、查找问题和资源管理等方面。我们先提出了分类数据的语义模型,接着提出了存储遵循某种分类数据语义模型的数据的分类数据环(TDRN)模型。在TDRN模型中,我们提供了简单路由机制和复杂路由机制。TDRN模型主要提供了Peer的加入、离开操作和数据项的查找、插入、修改和删除的操作,这些操作可以满足一般的P2P网络中文件共享的需求。我们在实现中用模拟TDRN模型来代替真实TDRN模型,并在单机环境进行了实验。我们主要设计并实现了Peer加入、离开的算法,数据项的查找、插入、修改和删除算法,其中数据项的查找算法是插入、修改和删除算法的基础,查找分为概念域查找和精确查找。我们还对这些算法在两种路由机制下的时间复杂度进行了理论分析。在实验中,我们生成了一棵三层分类树和一棵四层分类树作为分类数据语义模型,接着随机为分类树的节点生成数据项,用来进行数据项的操作。我们以Peer的数量和数据项的数量来衡量网络的规模,测试了以上算法的响应时间、转发消息数和转发消息的跳数。其中模拟网络中这些算法的响应时间变化情况与真实网络中的不尽相同,而转发消息数和转发消息的跳数与真实网络中是一致的。结果表明TDRN模型能够对分类数据进行有效的处理。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 P2P网络模型
• 1.2.1 集中目录式模型
• 1.2.2 非结构化网络模型
• 1.2.3 结构化网络模型
• 1.2.4 混合型网络模型
• 1.3 本文的贡献
• 1.4 本文的组织结构
• 第二章 分类数据环网络模型
• 2.1 模型的提出
• 2.2 分类数据语义模型
• 2.3 语义模型的转换
• 2.4 分类数据环网络模型
• 2.4.1 TDRN真实网络模型
• 2.4.2 TDRN模拟网络模型
• 第三章 分类数据环网络的构建
• 3.1 分类树节点的实现
• 3.2 数据项的实现
• 3.3 Peer的实现
• 3.4 数据库层的实现
• 3.5 Peer的加入与离开
• 第四章 路由机制与数据查找
• 4.1 PeerID的分配与路由机制
• 4.1.1 PeerID的分配
• 4.1.2 路由机制
• 4.2 Item的查找
• 4.3 Item的插入、修改和删除
• 第五章 实验及结果分析
• 5.1 实验设置
• 5.1.1 实验环境
• 5.1.2 数据的产生
• 5.1.3 参数的说明
• 5.2 实验结果及分析
• 5.2.1 Peer操作的测试
• 5.2.2 Item操作的测试
• 第六章 结束语
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间发表的论文