基于P2P的内容分发网络的系统结构资源搜索与路由算法研究

论文摘要

P2P（Peer-to-Peer,P2P）提供了诸如自主性（self organization）、负载平衡（load balancing）、有效性（availability）、容错冗余（fault tolerance）和匿名（anonymity）等很多吸引人的特性。Napsterl、Gnutellal和Freenet等典型的P2P系统为人们提供了丰富的资源共享和信息交互,网络应用的核心从中央服务器向边缘客户端扩散。CDN（Content Delivery Network,CDN）技术将内容服务从原来的单一中心结构变为分布式的结构,提出让内容离用户更近的全新理念,有别于传统的镜像站点概念。可以根据用户位置、各服务器负载状况等信息,将用户请求动态地导向最合适的内容服务节点,有效地实现负载均衡以及网络流量控制,改善网络性能,缓解流媒体传输的高吞吐率对骨干网络带宽带来的压力,同时提升流媒体服务质量。基于P2P网络构建CDN系统,能够从根本上解决基于服务器/客户机模型的系统的不可扩展性、低容错性和低鲁棒性。因此,将P2P技术与内容分发相结合,研究基于P2P的内容分发网络是克服当前内容分发不足的有效途径。将P2P和现有的网络技术结合起来将会带来一些技术性突破。本文将采用一种的新型的网络结构,由动态的自治系统及结构化的源服务器及代理服务器所组成。在自治系统内允许动态分层,每个结点根据自身不同的能力承担的不同的任务,以保证每个结点所承担的负载在自身的能力范围之内。根据自治系统内的高度动态性建立动态树形结构化扩散式的系统内路由算法;在服务器层根据稳定结构更多考虑QoS问题,从而构建并发的基于图的代理服务器路由算法,该算法将采用蚁群算法的度量参数及Petri网中的一些并发技术,文中对算法做了相应的仿真实验。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 研究背景
• 1.2 P2P技术综述
• 1.2.1 P2P与C/S模式的比较
• 1.2.2 P2P的结构模型
• 1.3 CDN技术综述
• 1.3.1 CDN设计思想
• 1.3.2 CDN的关键技术
• 1.3.3 CDN路由技术的现状分析
• 1.4 系统结构描述
• 1.5 路由算法描述
• 1.6 本文的工作及内容组织
• 第二章 基于P2P的内容分发网络的系统结构
• 2.1 基本概念
• 2.2 系统的层次结构
• 2.3 总体设计
• 2.4 本章小结
• 第三章 基于P2P的内容分发网络的资源搜索及路由算法
• 3.1 自治系统内资源搜索及路由算法
• 3.1.1 相关概念
• 3.1.2 算法及Dynamic-IRa路由机制
• 3.1.3 结点的加入与失效处理
• 3.2 自治系统性能分析
• 3.2.1 自治系统内结点数
• 3.2.2 每个结点所需存储表项的大小
• 3.2.3 维护表项的数据量及网络开销
• 3.2.4 自治系统内查询消息所需的处理代价及网络开销
• 3.2.5 自治系统内查询消息所需的处理代价及网络开销
• 3.3 服务器间的资源搜索及路由算法
• 3.3.1 QoS度量指标
• 3.3.2 服务器所存储的表项
• 3.3.3 算法及Proxy-Ra路由机制
• 3.3.4 服务器层性能分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 实验方法及结论
• 4.1 传统C/S网络架构下的OPNET实验仿真
• 4.1.1 实验目的
• 4.1.2 实验方法
• 4.1.3 实验过程及相应数据
• 4.1.4 实验结论
• 4.2 传统P2P网络架构下的OPNET实验仿真
• 4.2.1 实验目的
• 4.2.2 实验方法
• 4.2.3 实验过程及相应数据
• 4.2.4 实验结论
• 4.3 基于P2P的CDN新型网络架构下的OPNET实验仿真
• 4.3.1 实验目的
• 4.3.2 实验方法
• 4.3.3 实验过程及相应数据
• 4.3.4 实验结论
• 4.4 本章小结
• 第五章 总结
• 致谢
• 参考文献