结构化对等网络中负载平衡技术研究

论文摘要

目前,对等网络（Peer-to-Peer,P2P）技术正在吸引越来越多的眼球,其中包括来自工业界以及学术界。而在基于P2P覆盖网络的应用系统中,负载平衡是非常重要的课题。本文就结构化P2P覆盖网中负载平衡问题,结合对等网络中负载大小的静态分布以及动态分布情况,提出了两个有效的方案。本文的主要贡献和创新点为:（1）提出了对等网络中负载大小的分布规律。结合前人的研究成果,以及本文对Gnutella0.6中查询的统计,本文提出对等网络中负载（大小）的分布规律为服从幂律（power-law）分布（重尾分布）。（2）总结了对等网络中负载的分布规律对负载平衡方案的启示。考虑到对等网络中负载（大小）分布规律,本文在Chord基础上提出了分组方案,并且改进了路由算法。新的系统具有负载平衡的特点,并且具有较好的吞吐率、响应时间、等待时间、公平性等指标。（3）提出了对等网络中负载大小随时间的变化规律。结合本文对Gnutella0.6中查询重复数目随时间的变化规律的分析,得出了对等网络中查询重复数目随时间变化大的结论。同时,结合Box-Jenkins模型,得出对等网络中查询重复数目随时间是可预测的结论,并给出了较合适的预测模型。（4）分析了对等网络中负载随时间的变化规律对负载平衡的方案的启示。本文把基于时间序列预测的方法融入对等网络的负载平衡技术中,从而得到了较好的负载平衡方案。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 对等网络及其关键技术概述
• 1.2 对等网络的路由机制问题
• 1.3 对等网络中的负载平衡问题
• 1.4 本文的研究内容和研究价值
• 1.4.1 本文主要研究内容
• 1.4.2 本文章节安排
• 1.4.3 本文主要贡献
• 2 相关工作
• 2.1 引言
• 2.2 分布式哈希表
• 2.3 Chord
• 2.4 典型DHT对等网络比较
• 2.5 本章小结
• 3 基于任务大小的负载平衡技术
• 3.1 引言
• 3.2 任务大小分布规律
• 3.3 JSChord设计方案
• 3.3.1 JSChord分组方案
• 3.3.2 JSChord路由机制
• 3.4 仿真实验
• 3.4.1 闭环实验
• 3.4.2 开环实验
• 3.5 相关工作
• 3.6 本章小结
• 4 基于时间序列预测的负载平衡技术
• 4.1 引言
• 4.2 GNUTELLA及其查询重复数目随时间统计特性
• 4.2.1 GNUTELLA协议
• 4.2.2 数据收集
• 4.2.3 统计特性
• 4.3 BOX-JENKINS模型
• 4.4 预测查询重复数目
• 4.4.1 实验方法
• 4.4.2 实验结果
• 4.5 基于时间序列预测的负载平衡
• 4.5.1 系统设计
• 4.5.2 实验结果
• 4.6 相关工作
• 4.7 本章小结
• 5 总结与展望
• 5.1 论文工作总结
• 5.2 未来工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 已发表论文
• 已投稿论文