对等网络性能测量与改善

论文摘要

目前，作为互联网中最重要的网络应用，Peer-to-Peer（简称P2P）网络承载着超过60％的传输流量，P2P网络性能对于改善Internet网络服务质量具有十分重要的意义。随着P2P网络用户数量及新业务的不断增多，P2P网络运营商必须尽力为用户提供最好的服务，以适应激烈的市场竞争环境。在这样的背景下，P2P网络性能越来越成为人们关注的焦点。如何为分布式对等网络提供信息监控服务也成为P2P网络研究领域的重点问题。对等网络性能测量是收集对等网网络运行参数、分析网络运行性能的重要手段，也是高性能对等网络协议设计、网络规划与建设、高性能应用开发等的重要基础，而且为互联网的科学管理、有效控制、健康发展、合理利用与深入研究等提供科学依据。此外，得益于P2P网络技术的迅速发展，基于应用层组播的P2P流媒体业务正在成为未来网络最重要的宽带业务之一。如何利用底层网络拓扑信息测量技术，构建一个经济、高效的媒体组播通信网络对于因特网流媒体技术发展和完善具有积极意义。 本文致力于P2P网络性能监测、性能评估、性能改善方面的研究，并着重探讨P2P网络性能监测子网的构建以及基于测量的P2P组播网络性能改善。论文的主要研究内容如下： P2P网络性能测度与评估：P2P网络定位于应用层重叠网络，基本功能包括重叠网络拓扑维护、资源搜索、应用层路由以及应用层传输。网络层次定位及功能的不同使得传统IP网络的性能测度无法满足P2P网络性能测量与评估的需求。论文分析了P2P网络特性及性能影响因素，在总结IP网络传输性能测度的基础上，通过考察P2P网络基础服务的性能，制定出一组反映P2P网络特性的测度集，用于指导P2P网络性能的测量与改善。在此基础上，论文就P2P网络性能测度在网络性能评估及业务性能评估中的应用进行了讨论。 P2P网络监测系统模型研究：网络监控功能的缺乏已经成为P2P网络持续发展的瓶颈问题。论文在P2P网络监测系统需求分析的基础上，设计了一个以监测代理为核心的P2P网内监测系统模型。该模型合理利用边缘对等点及超级对等点的计算能力实现分布式测度采集以及统计运

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 对等网络业务发展
• 1.1.1 概述
• 1.1.2 对等网络主要应用
• 1.1.3 对等网技术特点
• 1.2 P2P网络测量
• 1.2.1 网络测量技术及其分类
• 1.2.2 P2P网络测量与 IP网络测量
• 1.2.3 P2P网络测量研究意义
• 1.2.4 P2P网络测量现状
• 1.3 论文创新
• 1.4 论文结构
• 第二章 对等网络技术进展
• 2.1 P2P网络分类
• 2.1.1 集中式 P2P网络
• 2.1.2 全分布式非结构化 P2P网络
• 2.1.3 全分布式结构化P2P网络
• 2.1.4 混合式P2P网络
• 2.2 对等网络关键技术
• 2.2.1 资源搜索
• 2.2.2 多源传输
• 2.2.3 P2P网络路由
• 2.2.4 P2P网络监控技术
• 2.3 P2P网络特点
• 2.4 本章小结
• 第三章 P2P网络性能及质量评估
• 3.1 概述
• 3.2 IP网络性能指标
• 3.2.1 网络连通性.
• 3.2.2 网络传输时延
• 3.2.3 时延抖动
• 3.2.4 报文丢失
• 3.2.5 网络带宽
• 3.3 P2P网络性能测度
• 3.4 性能评估
• 3.4.1 P2P网络性能评估
• 3.4.2 P2P网络业务性能评估
• 3.5 本章小结
• 第四章 P2P网络性能监测系统模型研究
• 4.1 P2P网络性能监测系统功能需求
• 4.2 P2P网络监测系统功能模型
• 4.3 P2P网络监测系统拓扑模型
• 4.3.1 拓扑结构
• 4.3.2 对等点资源度量
• 4.3.3 监测汇聚代理节点自组织策略
• 4.4 小结
• 第五章 基于 JXTA平台的监测系统设计
• 5.1 JXTA网络平台简介
• 5.1.1 平台设计目标
• 5.1.2 层次结构
• 5.1.3 JXTA网络基本概念
• 5.1.4 JXTA协议
• 5.1.5 JXTA参考实现
• 5.2 JNMS监测系统概述
• 5.2.1 系统主要功能
• 5.2.2 系统运行环境
• 5.2.3 系统工作流程
• 5.2.4 系统结构及主要模块
• 5.2.5 JNMS系统软件的实现环境
• 5.3 JNMS监测系统关键技术
• 5.3.1 对等点测度采集
• 5.3.2 监测数据传输
• 5.3.3 监测策略配置
• 5.4 测量实验
• 5.5 小结
• 第六章 基于测量的P2P流媒体组播研究
• 6.1 概述
• 6.2 对等网环境下创建应用层组播树的主要问题
• 6.3 应用层组播树创建的主要方法
• 6.3.1 网状拓扑优先方法
• 6.3.2 树状拓扑优先方法
• 6.3.3 基于特定 DHT结构的方法
• 6.4 应用层组播协议的评价指标
• 6.5 单源应用层组播网络模型
• 6.6 底层网络拓扑测量技术
• 6.7 基于 Landmark距离向量的网络距离估算
• 6.7.1 Euclidean足巨离
• 6.7.2 GNP距离
• 6.7.3 Hotz距离
• 6.8 基于距离向量测量的应用层组播协议（DE-ALM）
• 6.8.1 协议概述
• 6.8.2 基本拓扑
• 6.8.3 成员加入
• 6.8.4 成员离开
• 6.8.5 协议性能分析
• 6.8.6 性能仿真
• 6.9 本章小结
• 结束语·总结与展望
• 参考文献
• 攻读博士学位期间发表论文列表
• 常用术语与缩略语解释
• 致谢