基于BTLChord的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)現(xiàn)服務(wù)的研究.pdf

1、當(dāng)前，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)正在全球范圍內(nèi)迅速發(fā)展，相關(guān)研究和應(yīng)用越來越多。物品的相關(guān)信息的查詢是物聯(lián)網(wǎng)的重要應(yīng)用之一。物品在生產(chǎn)和流通過程中，會將相關(guān)信息保存在經(jīng)過的服務(wù)器中。這些服務(wù)器之間未必有直接聯(lián)系，若要獲取物品的全部相關(guān)信息，則需要通過物聯(lián)網(wǎng)發(fā)現(xiàn)服務(wù)（Discovery Service，簡稱DS）來實現(xiàn)，DS成為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中非常重要的一環(huán)。
　　目前尚未有相關(guān)組織制定出統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，相關(guān)研究表明，基于DHT-P2P的DS（簡稱 DHT

2、-DS）整體性能優(yōu)秀。DHT-DS包括單層 DHT-DS和半分布式DHT-DS，半分布式DHT-DS與單層DHT-DS相比，解決了單層DHT-DS中物理網(wǎng)絡(luò)和邏輯網(wǎng)絡(luò)失配問題，在組內(nèi)查詢概率較高時，路由效率優(yōu)勢明顯，但每組節(jié)點對超級節(jié)點的依賴會產(chǎn)生性能瓶頸。本文對采用Chord半分布式DHT-DS系統(tǒng)進行了詳細(xì)研究，并對采用 Chord和四種改進 Chord的系統(tǒng)進行了仿真實驗，發(fā)現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)中存在負(fù)載失衡問題，表現(xiàn)為部分節(jié)點性能不足而導(dǎo)致

3、查詢失敗的同時，網(wǎng)絡(luò)中還有節(jié)點的剩余性能沒有得到利用。
　　對于以上問題，本文針對半分布式 DHT-DS的特點，提出一種解決方案BTLChord，方案包括增加負(fù)載信息（LI）、增強路由表（EFT）和副本復(fù)制（DUP）。（1）LI向路由表中增加節(jié)點負(fù)載信息，路由過程中根據(jù)節(jié)點負(fù)載率和距離兩個因素進行下一跳選擇，提高負(fù)載平衡性，但犧牲路由效率，其中上層網(wǎng)絡(luò)中超級節(jié)點重載時，啟用備份超級節(jié)點協(xié)同工作，緩解訪問負(fù)載過重問題。（2）EFT將

4、路由表項擴展成原入口項和其在 Chord環(huán)上鄰居節(jié)點的列表，進一步增加了路由時備選節(jié)點數(shù)量，使路由平衡性更高，增加的路由表項也使路由效率獲得提升。（3）DUP策略僅在下層網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)，通過將重載節(jié)點的資源副本分散到其他輕載節(jié)點中，緩解訪問普通節(jié)點負(fù)載過重問題，進一步提高負(fù)載均衡性。
　　使用 PeerSim軟件在設(shè)定的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中進行仿真測試，仿真結(jié)果證明BTLChord相比于基于ABDChord的半分布式DHT-DS，路由效率約提升