基于资源分布特性的对等搜索性能优化策略研究

论文摘要

对等网是与传统C/S不同的一种网络应用模式。网络中每个节点是对等的,既是服务器,也是客户端,节点间通过直接交互实现资源共享,并不需要中心服务器;节点可以随意加入和退出网络,网络具有动态性;某个节点的失效并不影响整个网络的正常运行。与C/S模式相比,对等网具有健壮性、可扩展性、自组织性和资源利用率高等特点。因此,对等网具有巨大的应用价值。对等网最终的目的是实现资源的共享,资源的定位是资源共享的前提。本文在分析对等网资源分布特性的基础上,指出资源分布不均衡对搜索性能的影响。首先定义资源流行度和资源需求两种分布,通过构建资源副本网络,在基于资源副本网络的虚拟网络之上利用Gossip流言机制进行聚合计算,实现对两种分布规律的获取,对于高需求资源和高流行度资源分别实行广播策略,通过高需求资源由广播索引实现定位、高流行度资源通过设置合适的TTL值对泛洪搜索进行优化;然后定义节点有效通信率,通过节点共享资源数分布及节点共享资源的被查询频率分布分析了节点有效通信率的分布状况,在基于Gossip流言机制获取网络全局有效通信率的基础上,利用节点有效通信率合理分配节点间的连接度,实现减少网络冗余通信开销、改善资源搜索性能的目的。采用Brite和Peersim对两个优化策略进行了仿真实验,实验结果证明优化策略能大大改善资源的搜索性能。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 对等网概述
• 1.2.1 对等网的定义及特点
• 1.2.2 对等网较C/S模式的优势
• 1.3 对等网搜索性能的评价指标
• 1.4 对等网搜索技术研究现状
• 1.4.1 集中式
• 1.4.2 分布式非结构化
• 1.4.3 分布式结构化
• 1.5 相关研究中存在的主要问题
• 1.6 本文内容结构
• 1.6.1 本文的主要研究内容
• 1.6.2 本文的结构
• 第二章 对等网资源搜索技术
• 2.1 非结构化对等网资源搜索策略
• 2.1.1 泛洪搜索方法
• 2.1.2 泛洪搜索的改进
• 2.2 结构化对等网资源搜索策略
• 2.2.1 DHT搜索原理
• 2.2.2 CAN
• 2.2.3 Chord
• 2.2.4 Pastry
• 2.2.5 几种DHT网络的性能比较
• 2.3 混合式搜索策略
• 2.4 小结
• 第三章 基于资源分布特性的搜索性能优化策略
• 3.1 信息资源的分布规律
• 3.2 对等网资源的分布特性
• 3.2.1 几种资源分布规律
• 3.2.2 资源分布规律对搜索性能的影响
• 3.3 基于资源查询频率的搜索性能优化
• 3.3.1 数据复制
• 3.3.2 网络拓扑优化
• 3.4 小结
• 第四章 基于资源分布特性的泛洪搜索改进
• 4.1 问题描述
• 4.2 基于Gossip的资源分布特性获取
• 4.2.1 基于Gossip的数据聚合
• 4.2.2 资源分布特性的获取
• 4.3 改进的泛洪搜索策略
• 4.3.1 通信开销分析
• 4.3.2 路由策略
• 4.4 小结
• 第五章 自适应的网络拓扑优化
• 5.1 问题描述
• 5.1.1 概念定义
• 5.1.2 搜索性能分析
• 5.2 节点连接度的自适应优化
• 5.2.1 对等网模型的构建
• 5.2.2 基于节点有效通信率的优化模型及算法
• 5.2.3 节点连接度优化连接方法
• 5.3 小结
• 第六章 实验仿真与结果分析
• 6.1 实验环境
• 6.2 实验及结果分析
• 6.2.1 改进的泛洪搜索策略
• 6.2.2 自适应拓扑结构优化
• 第七章 结束语
• 7.1 工作总结
• 7.2 下一步工作
• 致谢
• 参考文献
• 作者在学期间取得的学术成果