一种改进的集中式P2P模型研究

论文摘要

P2P（Peer-to-Peer）是当前比较流行一种网络应用技术,也是计算机研究领域比较热门的一种网络模型。它具有高效率搜索能力、良好的可扩展性等优点,有效地解决了C/S模式和B/S模式下单点故障的问题。P2P技术能够充分利用网络边缘结点的各种网络资源（如数据资源、带宽资源等）,大大降低了对中心服务器资源的消耗。因此,P2P的各种网络应用也得到了迅速的发展,在文件共享、即时通信、协同计算等多个领域广泛应用。现在Internet上最常见和应用最多P2P网络是集中式P2P网络。它保留了中心服务器,并且利用中心服务器来保存用户节点的地址信息和该节点上共享文件资源的描述信息以及其它重要信息。在集中式P2P网络中,资源本身是分散存储在P2P网络的各个节点上,实际的资源数据传输也是在对等节点之间进行。中心服务器的作用是为P2P网络中的节点提供发布和查询资源信息的服务。集中式P2P网络中可提供中心服务器的资源索引检索、用户信息和资源信息的管理服务以及用户之间进行标准的点到点通信协议。因此,集中式P2P网络中用户享有高效正确的检索服务。但是集中式P2P模型也有不足之处,主要是随着网络规模的扩大,中心服务器负荷越来越大,最终导致中心服务器的崩溃;而中心服务器的崩溃直接导致整个网络的瘫痪。本文针对集中式P2P网络中Peer向中心服务器发出的查询信息过于集中,导致服务器因负载过重以及网络中的Peer过于依赖中心服务器的缺点进行研究。针对这些不足,本文提出Peer私有组PPG（Peer Private Group）的概念进行对集中式P2P网络模型进行改进。在PPG概念定义里,每个Peer有且只有一个PPG,它是系统为每个Peer创建初始组。PPG主要用于存储成员Peer的信息和资源信息,每个PPG中存储的成员Peer信息和资源信息可供网络中其它Peer进行检索,这样能够有效地解决服务器负载过重和严重依赖中心服务器的问题。为了验证PPG模型的可行性,我们通过PeerSim仿真平台设计仿真实验,对PPG模型与传统集中式P2P模型的性能进行了比较,实验结果表明,PPG模型的整体性能比传统集中式P2P模型在中心服务器负荷有很大程度的降低以及弱化Peer对中心服务器依赖。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究的背景
• 1.2 研究意义
• 1.3 研究现状
• 1.4 本文主要工作
• 1.5 本文组织结构
• 2 P2P 概述
• 2.1 P2P 原理
• 2.2 P2P 网络的结构模型
• 2.2.1 集中式结构化模型
• 2.2.2 全分布非结构化模型
• 2.2.3 混合式结构化模型
• 2.2.4 完全分布式结构化模型
• 2.3 集中式P2P 的网络应用
• 2.3.1 文件共享
• 2.3.2 即时通信
• 2.4 本章小结
• 3 集中式P2P 网络
• 3.1 资源索引存储
• 3.2 资源信息搜索
• 3.3 安全认证
• 3.4 集中式P2P 网络存在的问题
• 3.5 本章小结
• 4 集中式P2P 网络的改进
• 4.1 PPG 引入
• 4.2 PPG 搜索算法
• 4.3 降低中心服务器负荷策略
• 4.4 弱化依赖中心服务器能力
• 4.5 本章小结
• 5 实验仿真
• 5.1 PeerSim 概述
• 5.2 仿真实验环境配置
• 5.3 仿真实验与结果分析
• 5.3.1 降低中心服务器负载的仿真实验
• 5.3.2 降低依赖中心服务器的仿真实验
• 5.4 本章小结
• 6 总结和展望
• 6.1 总结
• 6.2 进一步工作
• 参考文献
• 致谢
• 在读期间公开发表论文（著）及科研情况