結(jié)構(gòu)化P2P網(wǎng)絡(luò)中基于興趣的搜索機(jī)制研究.pdf

1、隨著信息技術(shù)的發(fā)展,P2P技術(shù)作為一種新型的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式受到了廣泛關(guān)注.傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)使用集中式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),存在單點(diǎn)失效、服務(wù)器瓶頸等缺陷,P2P網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)能夠較好的解決這些問題.在分布式的P2P網(wǎng)絡(luò)中,節(jié)點(diǎn)(Peer)的地位相同并可相互通信,可充分利用網(wǎng)絡(luò)中的邊緣性資源,不存在集中式結(jié)構(gòu)的種種缺陷.并且,P2P系統(tǒng)的能力和資源在理論上是系統(tǒng)中所有節(jié)點(diǎn)的總和,因此其可擴(kuò)展性也更好.相對于集中式結(jié)構(gòu)，P2P技術(shù)還具有去中心化、自組織性等優(yōu)點(diǎn).

2、
　　如今,P2P技術(shù)主要應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)資源(文件、計(jì)算能力、帶寬等)共享、協(xié)同工作、即時通訊等方面,而這些基于P2P的應(yīng)用都在不同程度上依賴于P2P網(wǎng)絡(luò)中的路由效率,所以如何在分布式的P2P環(huán)境中有效的提高路由的效率是P2P技術(shù)研究的重點(diǎn).近來,結(jié)構(gòu)化P2P網(wǎng)絡(luò)因其結(jié)構(gòu)的規(guī)則化和清晰性逐漸成為一種研究趨勢,多數(shù)圍繞P2P技術(shù)的研究也都是基于結(jié)構(gòu)化P2P網(wǎng)絡(luò).因此,本文在以往研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合P2P網(wǎng)絡(luò)的特性,圍繞DHT網(wǎng)絡(luò)路由效率的

3、提高等問題,提出優(yōu)化方案并分析模擬,研究結(jié)構(gòu)化P2P網(wǎng)絡(luò)中的資源定位方法和路由機(jī)制.
　　本文的研究內(nèi)容主要包括以下幾個部分:
　　首先,分析了當(dāng)前國內(nèi)外對等網(wǎng)絡(luò)的研究現(xiàn)狀,介紹了其應(yīng)用領(lǐng)域;隨后對對等網(wǎng)絡(luò)的概念、特點(diǎn)進(jìn)行了闡述.將對等網(wǎng)絡(luò)劃分為集中式P2P網(wǎng)絡(luò)、非結(jié)構(gòu)化P2P網(wǎng)絡(luò)、結(jié)構(gòu)化P2P網(wǎng)絡(luò)和混合式P2P網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行介紹,分別討論了各類網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中典型的網(wǎng)絡(luò)模型和搜索算法,并總結(jié)了這些模型和算法的特點(diǎn).對小世界模型進(jìn)行了描

4、述,引出本文研究中心,即基于節(jié)點(diǎn)興趣優(yōu)化的搜索機(jī)制,討論了這種優(yōu)化方式的可行性及有效性。
　　隨后,提出一種基于本體的P2P網(wǎng)絡(luò)資源檢索算法.根據(jù)結(jié)構(gòu)化P2P網(wǎng)絡(luò)中只能根據(jù)關(guān)鍵詞進(jìn)行精確匹配的搜索,而不能進(jìn)行復(fù)雜查詢與語義化查詢的缺點(diǎn),提出一種可以支持復(fù)雜、語義查詢的搜索算法SOC(Semantic Ontology Chord) .該算法是由經(jīng)典的Chord模型調(diào)整而來，算法改進(jìn)了結(jié)構(gòu)化P2P網(wǎng)絡(luò)中的DHT機(jī)制，將原本節(jié)點(diǎn)維護(hù)的

5、改進(jìn)為,使原本節(jié)點(diǎn)維護(hù)的資源信息由零散變?yōu)榫哂邢嚓P(guān)性,這樣節(jié)點(diǎn)在查詢時將返回更多同類資源,提高了查準(zhǔn)率和查全率.同時,利用本體技術(shù)進(jìn)行資源的模糊檢索:節(jié)點(diǎn)在維護(hù)原本路由表的同時還維護(hù)了興趣相近節(jié)點(diǎn)的信息,這樣,節(jié)點(diǎn)在查詢時可以先向這類節(jié)點(diǎn)發(fā)送查詢消息.由于本體可以較好的在語義層次上匹配資源,因此將可以返回更多語義相似結(jié)果,進(jìn)一步提高查全率.最后,使用PeerSim模擬器對該搜索算法

6、進(jìn)行仿真模擬,通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出,相比較于Chord模型,該算法能夠有效的提高整個網(wǎng)絡(luò)的查全率.
　　最后,提出一種多興趣聚類的P2P網(wǎng)絡(luò)模型.由于結(jié)構(gòu)化P2P網(wǎng)絡(luò)中DHT機(jī)制在節(jié)點(diǎn)查詢時不能獲得全局信息,為進(jìn)一步提高DHT網(wǎng)絡(luò)中查詢的效率,減少查詢過程中的路由跳數(shù),增強(qiáng)可擴(kuò)展性,提出一種基于節(jié)點(diǎn)興趣的網(wǎng)絡(luò)模型MIKAD(Multi-Interest clustering KAD) .該模型是由經(jīng)典的Kademlia模型改進(jìn)而來

7、,其使用后綴樹聚類(Suffix Tree Clustering,STC)算法來計(jì)算出節(jié)點(diǎn)的多個興趣,隨后,節(jié)點(diǎn)根據(jù)自身興趣加入到對應(yīng)的興趣聚類中.節(jié)點(diǎn)因自身多個不同的興趣,將會加入到不同的興趣聚類,而在某個興趣聚類內(nèi)部,節(jié)點(diǎn)的其它興趣資源對本聚類內(nèi)其它節(jié)點(diǎn)是不可見的.興趣聚類內(nèi)部使用超級節(jié)點(diǎn)來組織、管理和維護(hù),并負(fù)責(zé)索引本聚類內(nèi)資源信息.這樣在邏輯上,整個網(wǎng)絡(luò)就組織為一個層次式結(jié)構(gòu),上層是超級節(jié)點(diǎn)間的連接,下層即為所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)共同組織