共享文件搜索及其模拟技术的研究和实现

论文摘要

近年来P2P计算技术发展迅速，其中P2P文件共享应用已经成为互联网上的主流应用之一。P2P文件共享应用的一个核心问题是有效的文件搜索机制。目前互联网文件共享应用存在着搜索带宽消耗高、搜索模式简单和搜索结果质量不高等问题，很多研究从不同的角度尝试解决这些问题。由于P2P网络的分布特性和P2P网络规模的日益扩大，在真实的P2P网络环境下去测试一个新的搜索算法并搜集它的性能参数极其困难，因此对于新的P2P算法和协议的评估主要通过模拟来测试。目前已经有相当数量的P2P模拟器，或者专用于某种算法，或者专注于某类系统，还缺乏一种有效的可以支持多种算法、多种数据的P2P模拟器。 本文的主要工作体现在以下方面： 分析了复杂网络中zipf分布，power-law和small world等基本特征，利用这些特征来辅助通用模拟器和文件搜索算法的设计。 提出了一种新型分布式文件搜索方法——FRFS。该算法提出了基于朋友关系的搜索，节点之间按照搜索兴趣和共享文档关联建立朋友关系，搜索请求首先在朋友节点之间传播，对于少数不能完成的请求通过基于DHT的应用层广播继续搜索。采用了基于web的日志数据和仿真数据对FRFS做了充分测试。 设计并实现了一个基于文件共享搜索通用模拟器，该模拟器具有良好的可扩展性，能够支持多种P2P模型的模拟；允许在相同的网络条件下进行各种算法和协议的比较，并能对模拟结果进行多角度的分析：同时支持Web日志和仿真数据作为测试数据。

论文目录

• 目录
• 图目录
• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• §1.1 研究背景
• 1.1.1 P2P网络特点
• 1.1.2 P2P文件共享系统特点
• 1.1.3 P2P基本拓扑结构
• §1.2 主要研究内容
• §1.3 论文结构
• 第二章 相关工作
• §2.1 典型的P2P文件共享系统
• §2.2 文件共享系统搜索方法
• 2.2.1 盲目搜索
• 2.2.2 信息搜索
• §2.3 P2P网络模拟器
• 2.3.1 QueryCycle模拟器
• 2.3.2 FreeNet模拟器
• 2.3.3 P-Sim模拟器
• 2.3.4 NeuroGrid模拟器
• 第三章 基于朋友关系的分布式文件搜索
• §3.1 FRFS设计
• 3.1.1 FRFS体系结构设计
• 3.1.2 FRFS构造算法
• §3.2 模拟测试
• 3.2.1 测试指标
• 3.2.2 基本测试环境
• 3.2.3 数据测试
• §3.3 FRFS变种算法
• 3.3.1 基于稀有度朋友关系算法
• 3.3.2 基于关键字朋友关系算法
• 3.3.3 基于相似文档朋友关系算法
• §3.4 应用small-world改进FRFS算法
• 3.4.1 small-world及其应用
• 3.4.2 FRFS改进算法
• 3.4.3 改进算法测试
• §3.5 小结
• 第四章 通用P2P模拟器
• §4.1 P2P网络模型
• 4.1.1 物理网络模型
• 4.1.2 应用层网络模型
• 4.1.3 内容模型
• 4.1.4 查询模型
• §4.2 通用模拟器的设计
• 4.2.1 模拟器结构
• 4.2.2 基于仿真数据模拟
• 4.2.2 基于web日志数据的模拟
• §4.3 模拟器实现
• §4.4 并行化运行
• §4.5 小结
• 第五章 结束语
• 致谢
• 攻读硕士期间发表的论文
• 参考文献