论文摘要
随着计算机性能的提高，Peer-to-Peer（P2P）网络在各领域中得到了广泛应用，并表现出极大的发展潜力。P2P技术可以大大提高互联网中带宽和计算资源的利用率。目前，P2P文件共享应用不仅是P2P网络技术的研究热点，也是占用网络带宽最多的应用，P2P文件共享应用带宽已超过整个互联网流量的60％。由于网络资源流失率不可预测性，因此非结构化P2P网络中的可扩展性研究是一项艰巨的任务。具体来说，在P2P文件共享应用中，P2P网络是动态变化的，不断有新节点加入、旧节点离开、新对象发布、旧对象删除，因此增加了网络的复杂性，同时在搜索特定的文件时导致了带宽浪费。当网络规模较小时，P2P系统的性能还比较高，然而随着网络规模的逐渐增大，网络系统的可扩展性就成为制约P2P系统进一步发展的瓶颈。本文提出了一种基于非结构化P2P网络的可控制的可扩展性模型，在模型中，可控制的可扩展性将被应用在节点加入网络的初始化阶段和稳定阶段，而节点离开网络时的衰减阶段，其工作模式与现有的P2P文件共享系统一致，模型实现了高可扩展性和带宽的高利用率。在PeerSim中模拟本文所提出的改进模型，并使用event-driven模式来模拟验证新模型的可扩展性，同时模拟现有的BitTorrent系统，对两种模型使用Choking算法的tit-for-tat机制进行了对比测试。通过理论分析和仿真实验测试，与BitTorrent系统进行比较和分析，结果表明该模型解决了带宽浪费和服务器过载的问题，同时保持了网络的可扩展性。在现有非结构化P2P网络中，在处理污染或感染文件方面，本文提出的模型相比BitTorrent系统能节省更多带宽资源。