非結構化對等網(wǎng)絡資源定位技術研究.pdf

1、互聯(lián)網(wǎng)和個人計算機的發(fā)展使得P2P網(wǎng)絡作為一種新的計算模式正在被越來越多的個人、公司、政府和組織所使用。P2P網(wǎng)絡允許計算參與者通過互聯(lián)網(wǎng)直接共享他們的資源。由于P2P網(wǎng)絡固有的不確定性、分布性和開放性特點，P2P網(wǎng)絡在規(guī)模增大和應用普及的同時也面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)。由于P2P網(wǎng)絡中資源分散地存儲在每個節(jié)點上，因此高效管理這些規(guī)模巨大的資源也變得越來越困難。
　　 資源定位是P2P網(wǎng)絡研究的重要課題，一直以來受到研究者們的廣泛關注。

2、資源定位旨在通過建立資源索引向服務使用者提供快速訪問目標資源的服務。本文系統(tǒng)回顧了P2P網(wǎng)絡中資源定位研究的發(fā)展歷程，分析了相關研究領域取得的成果，總結了非結構化P2P網(wǎng)絡中資源定位的關鍵技術和所面臨的難點。文中以互聯(lián)網(wǎng)為背景，從優(yōu)化覆蓋網(wǎng)絡拓撲結構、提升模型容錯能力和提高資源定位算法效率三個方面入手，針對大規(guī)模非結構化P2P網(wǎng)絡資源定位所面臨的幾個關鍵問題進行了深入研究并取得了如下成果：
　　 (1)針對非結構化P2P網(wǎng)絡拓撲

3、結構的不匹配問題，提出一種定位感知的分布式生成樹模型LAST。模型選用通信延遲作為底層網(wǎng)絡節(jié)點間距離；通過定義度量空間和節(jié)點間距離給出模型中鄰近節(jié)點判定依據(jù)及鄰近組選取規(guī)則；通過(a,b）編碼樹給出LAST覆蓋網(wǎng)絡的邏輯定義。LAST覆蓋網(wǎng)絡中，節(jié)點通過組織管理算法加入和離開覆蓋網(wǎng)絡。數(shù)學分析和仿真實驗表明，LAST模型具有小世界性質(zhì)；相比分布式生成樹模型，對數(shù)時間復雜度的節(jié)點組織管理算法使得LAST模型具有較好的自適應性和負載均衡性，

4、定位感知能力使得LAST模型可降低60％的平均距離和40％的平均延遲。
　　 (2)針對非結構化P2P網(wǎng)絡魯棒性差的問題，提出了一種容錯增強的FT-LAST模型。在LAST覆蓋網(wǎng)絡研究工作的基礎上，首先給出了節(jié)點關系向量相似的定義，然后基于節(jié)點關于關系向量相似性給出了代表元選取規(guī)則RBRS。在未增加冗余連接和副本數(shù)量的前提下，采用主動方式以較小的開銷增強了模型的容錯性。仿真實驗表明，F(xiàn)T-LAST模型顯著減少了關鍵節(jié)點出現(xiàn)的概率

5、，且在隨機錯誤概率低于65％時模型依然保持連通；給出了FT-LAST模型對特定錯誤容錯的數(shù)學分析結果，當Ⅳ個網(wǎng)絡節(jié)點中有f個失效時，最多造成O（f/(logN-logf)）個節(jié)點丟失，其性能優(yōu)于同類其它模型。
　　 (3)針對非結構化P2P網(wǎng)絡采用泛洪方式搜索資源開銷大、效率低的問題，提出了搜索半徑限制的資源定位算法SRL。在FT-LAST模型中，首先給出了搜索半徑的定義，并通過限制SRL算法的搜索半徑減少泛洪方式的網(wǎng)絡開銷；然

6、后給出了SRL算法的四種搜索策略，系統(tǒng)可根據(jù)任務緊急程度和用戶級別靈活地配置使用不同搜索策略；進一步給出了在確保搜索結果滿意度的前提下確定搜索半徑的依據(jù)，通過限制消息傳播提高了SRL算法的效率。數(shù)學分析證明了SRL算法具有常數(shù)階的時間復雜度；仿真實驗表明SRL算法的性能優(yōu)于同類其它算法。
　　 (4)設計實現(xiàn)了一種基于FT-LAST模型的應用服務平臺FlasWire。FlasWire以最為流行的Gnutella開源客戶端軟件Li