基于相似性原理的P4P节点选择算法研究

论文摘要

随着互联网的发展,网络中使用P2P软件的用户越来越多,用户使用P2P软件可以更方便的进行资源共享,提高在线传输的速率等等。然而,大规模的使用P2P软件,也给网络的带宽带来了巨大的压力。目前的调查数据显示,P2P的流量已经超过了HTTP的流量,成为了网络中带宽的主要使用者,这也成为网络运营商很头疼的一个问题。针对这个问题,网络运营商使用了各种各样的方法对P2P用户进行监控和流量的限制,也在一定程度上做了努力,但是任何一方的努力都无法改变目前运营商与P2P使用者之间针锋相对的问题。其实根本的原因不在于P2P应用本身,而在于P2P网络的交换机制,该网络过分的强调了网络中节点之间的“对等”,同时又把节点映射到覆盖网上,使得物理相近的节点并不一定在覆盖网上是相近的,因此有可能下载资源的时候从一个离得较远的主机上去下载,从而浪费了网络的带宽。基于以上的原因,耶鲁大学的YONGHAI XIE等人提出了P4P的体系结构。P4P的含义是Proactive Network Provider Participation for P2P[5]或者Provider Portal for Application[6],意思是为P2P网络提供商谋利益的网络或者服务于应用的网络提供商协议。通过P4P体系,引入部署位于网络层与P2P应用层之间的服务器接口,为P2P应用程序在寻找节点的时候提供节点选择等的协助,从而减少对骨干网以及ISP带宽的压力。本文主要是在P4P的体系结构下提出一种基于相似性原理的节点选择算法思想。在分析了论文的研究背景和详细介绍了P4P体系的基本架构的基础上,利用相似性的原理让节点根据地理位置的相近度进行聚类,对于已经聚类的节点再继续利用二叉树的思想对它进行分割,尽可能使网络中每个的PID区域能够达到平衡,同时设计了二级的p-distance,证明了网络中MLU和最小化骨干流量的实现机制。ISP在iTracker中保存了相关PID的二维表,对网络节点的查询起到全局的指导作用,同时对于网络信息的更新等操作也可以完成。此外,本文对提出来的算法进行了仿真实验,证明了在该体系下所提出的算法思想,对于网络中的P2P用户使用效率有一定的提高。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 P2P 流量分析及原因分析
• 1.3 研究现状和存在的问题
• 1.4 论文主要工作
• 1.5 本文结构
• 第二章 P4P 体系结构简介
• 2.1 P4P 体系的基本思想和理念
• 2.2 P4P 体系的基本框架和接口定义
• 2.3 P4P 架构设计的理论基础模型
• 2.4 P4P 的实际应用效果分析
• 2.5 P4P 的发展现状
• 2.6 本章小结
• 第三章 P2P 网路及其路由技术研究
• 3.1 P2P 网络技术研究与应用现状
• 3.2 P2P 网络路由技术研究
• 3.3 本章小结
• 第四章 基于相似性原理的节点选择算法
• 4.1 相似性原理在P4P 体系中的应用
• 4.2 区域结构中的各种操作
• 4.3 P-DISTANCE 与PID 关系的设计
• 4.4 模块的组成和实例的实现
• 4.5 本章小结
• 第五章 算法的设计实现和实验结果分析
• 5.1 系统总体架构
• 5.2 实验平台介绍
• 5.3 设计中主要涉及到的类介绍
• 5.4 实验环境参数设置
• 5.5 实验过程
• 5.6 实验结果与分析
• 5.7 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 未来展望
• 参考文献
• 致谢