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基于对等结构的分布式存储技术研究

2020-11-23阅读(1006)

基于对等结构的分布式存储技术研究

论文摘要

数据存储技术是计算机领域研究的热点之一。随着Internet规模的不断扩大和多媒体技术的出现，视频、音乐、图片、电子书籍等大量数据充斥着网络。如何对海量的数据进行快速、高效、安全的存储和管理，是当前互联网发展的挑战之一。基于对等结构（Peer-to-Peer，P2P）的系统通过互联网连接孤立的计算机用户，其高可扩展的特性，适合于构造大规模分布式文件共享存储系统。 本文系统地研究了分布式存储技术的发展现状和未来趋势，并在此基础上，提出了STI-Store（Secure Trustful Incentive Storage System）分布式存储系统，深入细致地研究了基于P2P网络的激励模型，信任模型，副本管理，路由算法和安全通信等方面的内容，取得了若干创新和成果。 本文的主要创新点包括： 1．本文提出了一种新的基于博弈论的P2P激励（Incentive）模型，来鼓励节点参与合作。节点只享受不贡献的自私行为是影响P2P系统发展的关键问题之一。现有的激励机制都是基于节点贡献值，而忽略了节点的自身收益。针对上述问题，提出了一种基于博弈论的P2P系统激励机制，并给出了该机制的数学描述。该机制按照激励值分配资源，综合考虑了节点贡献值和节点自身收益，并给出了贡献因子和自身收益因子。 2．本文提出了一种新的基于行为信任的P2P信任（Trust）模型，来避免恶意节点的欺骗行为。在P2P网络中，由于每个客户都可以直接发布共享信息，随着恶意节点的出现，大量的伪造数据和欺骗行为影响到P2P应用的进一步推广。现有的模型不能很好地保证P2P的服务质量，同时缺乏对信任衰减，协同作弊等问题的考虑。针对上述问题，提出了一种基于行为信任的P2PTrust模型，并给出了该模型的数学分析和信任算法。模型综合考虑了直接信任和推荐信任，给出了时间衰减函数和推荐调整因子。 3．本文提出了一种新的基于动态规划的分布式副本管理机制。副本可以提高分布式系统的数据可靠性。传统的副本管理算法都假设每个副本

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 研究背景
  • 1.2 分布式存储技术简介
  • 1.2.1 基于对等结构的文件存储技术
  • 1.2.2 Grid存储技术
  • 1.2.3 NAS,SAN,iSCSI网络存储技术
  • 1.2.4 Cluster存储技术
  • 1.2.5 分布式文件系统
  • 1.3 分布式存储技术的研究热点
  • 1.4 基于对等结构的存储系统面临的问题
  • 1.5 论文主要工作和贡献
  • 1.6 本文结构
  • 第二章 基于对等结构的分布式存储系统STI-Store
  • 2.1 引言
  • 2.2 相关工作
  • 2.2.1 国内研究的概述
  • 2.2.2 典型的基于对等结构的存储系统
  • 2.2.3 小结
  • 2.3 STI-Store原理简介
  • 2.4 STI-Store系统设计
  • 2.4.1 STI-Store系统结构
  • 2.4.2 激励机制
  • 2.4.3 信任机制
  • 2.4.4 副本管理
  • 2.4.5 路由算法
  • 2.4.6 安全通信
  • 2.5 STI-Store性能测试
  • 2.5.1 测试环境
  • 2.5.2 节点间的通信延迟
  • 2.5.3 文件传输的性能
  • 2.5.4 试验结论
  • 2.6 本章小结
  • 第三章 基于博弈论的Peer-to-Peer激励机制
  • 3.1 引言
  • 3.2 相关工作
  • 3.3 P2P资源共享的博弈模型
  • 3.4 激励机制
  • 3.4.1 节点贡献值的确定
  • 3.4.2 节点激励值的确定
  • 3.4.3 按照激励值的资源分配
  • 3.5 仿真试验
  • 3.6 仿真结果分析
  • 3.7 本章小结
  • 第四章 基于行为信任的Peer-to-Peer信任模型
  • 4.1 引言
  • 4.2 相关工作
  • 4.3 P2P网络中的信任
  • 4.4 信任模型
  • 4.4.1 信任模型的定义
  • 4.4.2 总体信任度的计算
  • 4.5 仿真及结果分析
  • 4.6 本章小结
  • 第五章 基于动态规划的分布式文件副本管理算法
  • 5.1 引言
  • 5.2 相关工作
  • 5.3 不同节点上的副本可靠性
  • 5.4 基于动态规划的副本管理算法
  • 5.4.1 动态规划的最优理论
  • 5.4.2 算法描述
  • 5.5 实例分析
  • 5.6 本章小结
  • 第六章 基于遗传算法的Peer-to-Peer路由算法R-GA
  • 6.1 引言
  • 6.2 相关工作
  • 6.3 P2P系统中的遗传算法
  • 6.4 基于遗传算法的R-GA路由算法
  • 6.4.1 编码
  • 6.4.2 适度函数
  • 6.4.3 算子
  • 6.4.4 R-GA
  • 6.5 试验分析
  • 6.6 本章小结
  • 第七章 基于SSL的Peer-to-Peer安全通信模型
  • 7.1 引言
  • 7.2 相关工作
  • 7.3 P2P网络的安全问题分析
  • 7.4 P2P中安全通信的设计
  • 7.4.1 P2P中CA的构建
  • 7.4.2 P2P安全通信建立
  • 7.4.3 P2P中的密钥交换协议
  • 7.5 仿真试验
  • 7.6 本章小结
  • 第八章 全文总结
  • 致谢
  • 参考文献
  • 个人简历、攻博期间发表的论文、科研工作和获奖情况

    • 相关论文文献

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