基于Pastry的結(jié)構(gòu)化P2P網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)研究.pdf

1、近年來，對等通信(peer-to-peer)引起了眾多的關(guān)注，它在文件共享、分布式計算、即時通信領(lǐng)域的應(yīng)用顯現(xiàn)出了比傳統(tǒng)的客戶端/服務(wù)器模式更大的優(yōu)越性。對等網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模無關(guān)性使之具有良好的可擴(kuò)展性，并且避免了中心化結(jié)構(gòu)最嚴(yán)重的中心節(jié)點(diǎn)的瓶頸問題。P2P將作為重要的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計模式來滿足規(guī)模日益擴(kuò)大的互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的需要。對等網(wǎng)絡(luò)已成為當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)研究的熱點(diǎn)之一。 P2P系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵在于資源放置、資源定位、資源獲取。與資源存放位置相關(guān)聯(lián)的是

2、P2P重疊網(wǎng)地址。如何高效地從分布式的P2P系統(tǒng)中查找定位資源則是用戶最關(guān)心的Qos。非結(jié)構(gòu)化P2P的資源定位需要中心服務(wù)器支持或者洪泛查找，暴露了關(guān)鍵的瓶頸問題，并且與P2P所定位的規(guī)模擴(kuò)展性和高效率是矛盾的。結(jié)構(gòu)化P2P改進(jìn)上述缺陷，建立結(jié)構(gòu)化搜索空間并且給出一種確定的路由機(jī)制來避免了洪泛查找。資源定位基于路由過程，將攜帶需要查找資源ID的資源請求消息通過多次路由轉(zhuǎn)發(fā)達(dá)到管理該資源的目的地的DHT節(jié)點(diǎn)以實(shí)現(xiàn)資源的定位，是DHT的路由

3、算法解決了資源定位問題。路由是結(jié)構(gòu)化P2P研究的重點(diǎn)。 目前研究領(lǐng)域廣泛關(guān)注的結(jié)構(gòu)化P2P的路由算法主要有Chord、Pastry、CAN。Pastry路由表的建立和路由的過程是基于標(biāo)識符的數(shù)值臨近性，網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建簡單。利用網(wǎng)絡(luò)的局部性，Pastry路由優(yōu)化的不僅是跳數(shù)，而且優(yōu)化每一單獨(dú)跳的開銷。但是在路由中遇到故障或是惡意節(jié)點(diǎn)時，需要聯(lián)系其他節(jié)點(diǎn)來修正這種錯誤。故障恢復(fù)的效率相當(dāng)?shù)?。另外，?jié)點(diǎn)的到達(dá)和離開如何對故障或是惡意的節(jié)點(diǎn)具

4、有恢復(fù)性，在Pastry的原始工作中并為提及。 本文在研究P2P網(wǎng)絡(luò)重要的基礎(chǔ)模型小世界網(wǎng)絡(luò)和規(guī)模無關(guān)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，提出結(jié)構(gòu)化P2P網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的關(guān)鍵因素。進(jìn)一步建立結(jié)構(gòu)化P2P網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化模型，并在此基礎(chǔ)上分析現(xiàn)有典型的結(jié)構(gòu)化P2P系統(tǒng)的核心參數(shù)。通過對Pastry算法的優(yōu)化，提出了Enhanced-Pastry算法，并建立了一個基于該算法的結(jié)構(gòu)化P2P系統(tǒng)：有效的減小網(wǎng)絡(luò)平均路徑長度，并保證選路的優(yōu)化，以提升網(wǎng)絡(luò)整體效率。最后從P2

5、P網(wǎng)絡(luò)最重要的擴(kuò)展性出發(fā)，定義了規(guī)模擴(kuò)展性和效率的數(shù)學(xué)框架，并在此基礎(chǔ)上評估基于Enhanced-Pastry的P2P系統(tǒng)。最后用離散事件仿真軟件omnet+INET+OverSim進(jìn)行仿真，仿真結(jié)果表明基于Enhanced-Pastry算法的P2P系統(tǒng)具有較好的可擴(kuò)展性，相比于Pastry能顯著提高網(wǎng)絡(luò)效率，對于故障節(jié)點(diǎn)具有很好的恢復(fù)性。 本文共六章，前兩章主要闡述結(jié)構(gòu)化P2P網(wǎng)絡(luò)研究的重要意義，當(dāng)前的研究現(xiàn)狀以及當(dāng)前主要的P