物理位置与兴趣相结合的P2P搜索技术研究

论文摘要

随着信息技术的进步与互联网的飞速发展，网络上的信息资源是越来越多，如何在庞大的互联网上获得有价值的信息已成为人们日益关注的问题。最近几年，对等计算（Peer-to-Peer，简称P2P）迅速成为计算机界关注的热门话题之一，P2P作为一种新兴的网络计算模式，具有自组织、容错能力强、可扩展性好等优点。财富杂志更将P2P列为影响Internet未来的四项科技之一。P2P技术的一个优势便是开发出强大的搜索工具，一种基于P2P技术针对本地资料的搜索网络比起传统的基于中心服务器的搜索具有不需要昂贵的服务器端、优秀的搜索性能、准确的搜索结果等优点。虽然已有许多基于P2P的应用系统，但如何在大规模、分散化和分布式的P2P系统中构建灵活、可扩展的信息搜索与发现机制仍然是当前亟待解决的关键问题。例如有组织的P2P系统（如Chord，CAN）具有高度的扩展性，其基于分布式哈希表（DHT）将节点组织成一定结构的覆盖网络，可以保证在一定的跳跃次数内查找到P2P网络中存在的数据对象，但只能根据资源的键进行准确匹配的查询。无组织的P2P系统可以方便地支持多关键词查询、部分查询等复杂查询，但其以“泛洪”方式向邻居节点发送查询消息，可扩展性很差，且不能确保搜索到系统中存在的资源。本文提出了一种逻辑兴趣和物理位置相结合的P2P模型来进行网络资源的搜索。缓解了网络中节点以随机的方式构建而造成网络中相邻的两个节点可能在实际的网络环境中相距很远，导致路由开销过大，传输性能不理想的缺点；也利用了无结构P2P网络与人类社会相似的特性，提高搜索的速度和准确性。本文在提出的网络模型的基础上设计了节点的加入退出算法，以防止单点失效，网络波动等问题。本文在提出的网络模型的基础上设计了具体的搜索路由算法，以实现快速，准确的搜索。本文使用了JXTA编程，实现了网络构建、搜索等相关的功能，并用试验测试了其性能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 1. 绪论
• 1.1 课题的研究背景
• 1.2 应用前景及意义
• 1.3 国内外研究现状
• 1.3.1 DHT 网络（结构化 P2P 网络）的搜索
• 1.3.2 非结构化 P2P 网络的搜索技术
• 1.4 本文的主要工作
• 2. P2P 技术
• 2.1 P2P 基本概念
• 2.2 P2P 的特点
• 2.3 P2P 应用
• 3. P2P 搜索
• 3.1 P2P 搜索的特点
• 3.2 P2P 搜索的基本原理
• 3.3 P2P 搜索主要研究的问题
• 3.4 非结构化 P2P 搜索
• 3.5 结构化 P2P 搜索
• 3.6 混合式 P2P 搜索
• 3.7 基于兴趣局部性优化的 P2P 搜索
• 3.8 其他的一些 P2P 搜索技术
• 3.9 今后的发展趋势
• 4. 物理位置与兴趣相结合的 P2P 搜索
• 4.1 网络拓扑结构
• 4.1.1 普通节点
• 4.1.2 超级节点
• 4.2 节点的组织管理（加入退出）
• 4.2.1 几个主要的概念
• 4.2.2 分组的创立
• 4.2.3 节点加入、退出算法
• 4.3 搜索路由算法
• 4.3.1 源请求节点的路由算法
• 4.3.2 普通节点的路由算法
• 4.3.3 超级节点的路由算法
• 5. JXTA
• 5.1 JXTA 简介
• 5.2 JXTA 有关概念
• 5.3 JXTA 核心协议
• 5.4 CMS 分布式搜索技术
• 6. 物理位置与兴趣结合的 P2P 搜索的 JXTA 实现
• 6.1 实现搜索网络流程
• 6.2 节点登入
• 6.3 节点初始化
• 6.4 运行中执行的操作
• 6.4.1 资源索引的处理
• 6.4.2 发起搜索
• 6.4.3 处理查询
• 6.4.4 系统运行过程中的重要消息
• 6.5 实现中引用的 JXTA API
• 6.5.1 主要用到的包
• 6.5.2 主要用到的类
• 6.5.3 主要用到的 CMS 相关接口
• 7. 系统试验和结果
• 7.1 测试目的
• 7.2 测试环境
• 7.2.1 软件环境
• 7.2.2 网络环境
• 7.3 测试内容及结果
• 7.3.1 搜索成功率
• 7.3.2 平均每次搜索产生的消息数
• 7.3.3 平均搜索时间
• 8. 总结和展望
• 8.1 总结
• 8.2 展望
• 致谢
• 参考文献