Kademlia DHT網(wǎng)絡(luò)活躍節(jié)點(diǎn)的測(cè)量與應(yīng)用研究.pdf

1、自2002年Kademlia協(xié)議算法被提出后，基于Kademlia的DHT網(wǎng)絡(luò)研究與應(yīng)用備受關(guān)注，各類系統(tǒng)及應(yīng)用軟件層出不窮。支持該協(xié)議的DHT網(wǎng)絡(luò)文件分享系統(tǒng)常常擁有百萬(wàn)級(jí)的用戶數(shù)，使得Kademlia成為實(shí)際應(yīng)用最廣泛的文件分享網(wǎng)絡(luò)協(xié)議之一。與其它P2P網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)一樣，節(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)參與網(wǎng)絡(luò)的特性影響了Kademlia DHT網(wǎng)絡(luò)的性能。然而在Kademlia DHT網(wǎng)絡(luò)中，有些節(jié)點(diǎn)長(zhǎng)時(shí)間參與網(wǎng)絡(luò)，無(wú)私的進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)文件分享，成為網(wǎng)絡(luò)中的核心節(jié)

2、點(diǎn)，我們稱其為活躍節(jié)點(diǎn)。本文將基于Kademlia DHT網(wǎng)絡(luò)中這些活躍節(jié)點(diǎn)的特性，針對(duì)目前研究與應(yīng)用中的幾個(gè)核心問(wèn)題進(jìn)行展開(kāi)：
　　1.節(jié)點(diǎn)在線行為分析與預(yù)測(cè)：在Kademlia DHT網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)的在線情況和參與網(wǎng)絡(luò)的行為直接決定了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的性能。所以節(jié)點(diǎn)的在線行為分析與預(yù)測(cè)一直是研究的關(guān)注點(diǎn)。
　　2.內(nèi)容發(fā)布與查詢性能提升：目前各類支持Kademlia DHT網(wǎng)絡(luò)的客戶端軟件主要用于文件分享。所以在Kademlia

3、DHT網(wǎng)絡(luò)的測(cè)量研究中，如何利用測(cè)量結(jié)果提升內(nèi)容發(fā)布與查詢性能一直備受關(guān)注。現(xiàn)有的Kademlia DHT網(wǎng)絡(luò)雖然支撐了百萬(wàn)級(jí)用戶的實(shí)時(shí)內(nèi)容發(fā)布與查詢，但還是有部分內(nèi)容發(fā)布后查詢不到，性能還有待提高。
　　3.基于Kademlia DHT網(wǎng)絡(luò)的衍生服務(wù)：在Kademlia DHT網(wǎng)絡(luò)中，參與節(jié)點(diǎn)把自身?yè)碛械膸?、存?chǔ)、計(jì)算等網(wǎng)絡(luò)資源貢獻(xiàn)出來(lái)共同組成了現(xiàn)在的文件分享網(wǎng)絡(luò)。如何更好的去利用這些通過(guò)Kademlia DHT網(wǎng)絡(luò)集結(jié)的網(wǎng)絡(luò)

4、資源衍生更多的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)是一個(gè)新的研究方向。
　　本文針對(duì)上述問(wèn)題，基于活躍節(jié)點(diǎn)對(duì)KAD網(wǎng)絡(luò)和Mainline DHT網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了測(cè)量分析。本文的研究從以下三個(gè)方面展開(kāi)：（1）Kademlia DHT網(wǎng)絡(luò)中活躍節(jié)點(diǎn)的獲取；（2）基于活躍節(jié)點(diǎn)的內(nèi)容發(fā)布與查詢算法改進(jìn)；（3）基于Kademlia DHT穩(wěn)定節(jié)點(diǎn)的Web緩存系統(tǒng)。這些工作得到國(guó)家自科基金No.61301127、No.61371080和No.61370231的支持；以及國(guó)家“

5、十二五”科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目No.2011BAK08B01和No.2011BAK08B02-01的資助。
　　本文取得的研究成果包括以下幾個(gè)方面：
　　1.Kademlia DHT網(wǎng)絡(luò)中活躍節(jié)點(diǎn)的快速獲取機(jī)制：本文對(duì)KAD網(wǎng)絡(luò)和Mainline D-HT網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了測(cè)量分析，發(fā)現(xiàn)可以使用節(jié)點(diǎn)ID在路由表中的出現(xiàn)頻率來(lái)表征節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中的活躍度，并給出了活躍節(jié)點(diǎn)的快速定位獲取算法。通過(guò)該算法獲得的活躍節(jié)點(diǎn)較為穩(wěn)定，較長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)參與網(wǎng)絡(luò)