On Efficient Data Management in Peer-to-Peer System

论文摘要

点对点（P2P）是一种简约的分布式计算技术。该技术能够避免由于服务器的过载或黑客入侵而造成的各种延迟，并为解决通常通过增加昂贵的服务器来解决的过载系统问题，提供一种最佳的低成本的方案。这种广泛应用的P2P技术已经引起众多科学家，技术员和工程师的注意；他们马不停蹄地研究解决关于这些不同寻常的技术（P2P技术）的挑战性的难题。其中，在P2P应用中，所遇到的一个普遍的问题就是如何有效地管理数据。那些可以存贮信息的个人计算机经常会遇到掉线或不能连接到系统的情况。随着联机机子的增多，这也增加了网络的复杂性。P2P系统可以分成两种类型：结构式和开放式。目前，由于P2P具有便捷、稳健和动态的特点，所以被广泛地应用于开放式网络中。开放式网络特别地针对于不同类型的因特网网络环境而设计；这种网络的特点就是无法保证节点的持续性和可用性。基于上述情况，像结构式网络要求一样，不可能做到对覆盖网络布局进行控制数据的放置和保持严格的限制。目前，这些系统被广泛应用于现实生活之中，由此可见其重要性和适用性。有效的数据管理是实现高效P2P系统的第一步。本论文阐述了在P2P系统中提高数据管理的方法。主要分有两步。第一步：我们提供一个能够清楚地分离P2P系统的功能成分的模块化数据管理模型；这样不仅可以使我们能够根据不同的网络应用的特殊要求来调整P2P系统的基础结构，而且还可以增强P2P系统的管理性能。第二步，在开放式P2P系统中，通过采用一种叫Intelligent Walks的低成本搜索技术，来寻找数据地址和最佳路径问题。该搜索方法应用了基于可靠信息和高效的数据定位技术，该法优于包括Random Walks在内的传统的基于泛洪（flood-based）的搜索方法。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• Declaration
• Approval
• Dedication
• Acknowledgements
• Table of Contents
• List of Figures
• List of Acronyms
• 1 INTRODUCTION
• 1.1 Client-Server Architecture
• 1.2 Peer-to-Peer Architecture
• 1.3 Why Peer to Peer?
• 1.4 Data management issues in P2P systems
• 1.5 Our Contributions
• 1.6 P2P Data management Model
• 1.7 Intelligent Walks （I-Walks） Search Method
• 1.8 Organization of the Thesis
• 2 BACKGROUND AND PROBLEM DEFINITION
• 2.1 Overview of P2P Computing
• 2.1.1 Terminology
• 2.1.2 Taxonomies
• 2.1.3 P2P Models
• 2.1.4 Characteristics
• 2.2 P2P Applications
• 2.2.1 Files
• 2.2.2 Bandwidth
• 2.2.3 Storage
• 2.2.4 Processor Cycles
• 2.2.5 Other Applications
• 2.3 Unstructured P2P Systems （Overview）
• 2.3.1 Napster: Centralized
• 2.3.2 Gnutella: Distributed
• 2.3.3 Kaaza/Fasttrack: Super-peer
• 2.4 Structured P2P Systems（DHTs）
• 2.4.1 Chord
• 2.4.2 Pastry
• 2.4.3 CAN
• 2.5 Problem Definition
• 3 DATA MANAGEMENT IN P2P SYSTEMS
• 3.1 Overview
• 3.2 A Model for Data Management in Peer-to-Peer Systems
• 3.2.1 Introduction
• 3.2.2 The Model
• 3.2.3 Connection Control
• 3.2.4 The Data Store
• 3.2.5 Security Manager
• 3.2.6 Replication Manager
• 3.2.7 Scheduler
• 3.2.8 Peer Searcher
• 3.2.9 File Searcher
• 3.2.10 Content Router
• 3.2.11 Properties Manager
• 3.2.12 Application manager
• 3.3 Applications of the Model
• 3.4 Summary
• 4 SEARCH IN UNSTRUCTURED P2P SYSTEMS
• 4.1 Introduction
• 4.2 Search Strategies for Decentralized and Unstructured P2P
• 4.2.1 Blind Search
• 4.2.2 Informed Search
• 4.3 Intelligent Search in Unstructured P2P Systems
• 5 INTELLIGENT WALKS （I-WALKS） SEARCH
• 5.1 Overview
• 5.2 Related Work
• 5.3 Our Framework
• 5.3.1 Search Mechanism
• 5.3.2 Profile Mechanism
• 5.3.3 Query Comparison Mechanism
• 5.3.4 Path Distance Function
• 5.4 I-Walks Algorithm
• 5.5 Simulation
• 5.5.1 General Topology Scenario
• 5.5.2 Simulation Setup
• 5.5.3 Simulation Results
• 5.6 Summary
• 6 CONCLUSIONS AND FUTURE WORK
• BIBLIOGRAPHY
• APPENDIX: LIST OF PUBLICATIONS