對(duì)等網(wǎng)絡(luò)資源管理機(jī)制研究.pdf

1、在過(guò)去的幾年中，對(duì)等網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，應(yīng)用日益增長(zhǎng)。高效的資源管理機(jī)制成為對(duì)等網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)。在對(duì)等網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，網(wǎng)絡(luò)上的每個(gè)結(jié)點(diǎn)都擁有相等的地位，所有的資源也都分散在網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)結(jié)點(diǎn)，因此資源管理的問(wèn)題也就隨著對(duì)等網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)不同而有各種不同的解決方法?；旌鲜降腜2P網(wǎng)絡(luò)采用數(shù)臺(tái)服務(wù)器負(fù)責(zé)使用者的查詢(xún)要求，但是這樣的結(jié)構(gòu)卻造成大部分的網(wǎng)絡(luò)流量集中在服務(wù)器端，且一旦服務(wù)器遭受惡意攻擊則整個(gè)網(wǎng)絡(luò)就隨之崩潰。無(wú)結(jié)構(gòu)P2P網(wǎng)絡(luò)利用泛洪的方式來(lái)

2、傳送查詢(xún)消息，并且采用類(lèi)似TCP/IP TTL的方法限制消息在一定的范圍內(nèi)傳送，但是利用泛洪方式來(lái)傳送控制消息造成網(wǎng)絡(luò)極大的負(fù)擔(dān)，而且并無(wú)法保證在一定的轉(zhuǎn)送次數(shù)后可以找到查詢(xún)的目標(biāo)。結(jié)構(gòu)化的P2P網(wǎng)絡(luò)則解決了以上的缺點(diǎn)，而且如果目標(biāo)存在的話(huà)可以保證在一定的轉(zhuǎn)送次數(shù)后找到，分布式哈希表(DHT)是結(jié)構(gòu)化的P2P網(wǎng)絡(luò)主流的資源管理策略之一。它把結(jié)點(diǎn)和數(shù)據(jù)資源映射成一組哈希函數(shù)值并由結(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)保存。用這種方法查詢(xún)資源時(shí)，查詢(xún)結(jié)點(diǎn)用同樣的方法計(jì)算

3、查詢(xún)數(shù)據(jù)的哈希函數(shù)值以檢索到保存該數(shù)據(jù)的可能的結(jié)點(diǎn)。然而，DHT方法通常只提供精確匹配的搜索能力，越來(lái)越多的DHT系統(tǒng)迫切需要具有復(fù)雜的多維數(shù)據(jù)搜索能力。
　　資源管理是P2P系統(tǒng)中的重要內(nèi)容，針對(duì)Chord虛擬網(wǎng)絡(luò)與物理網(wǎng)絡(luò)的不一致性，利用聚集方法對(duì)它進(jìn)行了改進(jìn)。分析了利用移動(dòng)Agent進(jìn)行P2P網(wǎng)絡(luò)資源發(fā)現(xiàn)的方法。通過(guò)對(duì)已有典型的P2P網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)這些網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與Cayley圖有一些共同特點(diǎn)，P2P系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)管理的要求如范圍

4、查詢(xún)、負(fù)載平衡、可擴(kuò)展性等都與其底層的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)緊密相關(guān)。以群論為工具，將這些網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)統(tǒng)一成一種Cayley圖模型,為設(shè)計(jì)新的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)提供了基礎(chǔ)。通過(guò)分析這些網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了一種基于Kautz圖的同心環(huán)（KCR）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
　　KCR網(wǎng)絡(luò)在P2P系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)結(jié)點(diǎn)和資源自我管理，這項(xiàng)工作主要分為兩部分。首先，它把結(jié)點(diǎn)和資源組織成同心環(huán)的覆蓋網(wǎng)，通過(guò)適當(dāng)修改過(guò)的DHT算法復(fù)制資源，分配到共享前綴的一組結(jié)點(diǎn)上，這種方法在保持負(fù)載平衡的情況下

5、可以支持復(fù)雜的查詢(xún)。每一個(gè)結(jié)點(diǎn)在路由表中只需維護(hù)著2d+2項(xiàng)數(shù)據(jù)，與網(wǎng)絡(luò)的結(jié)點(diǎn)數(shù)獨(dú)立。再者，由于網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)行為，設(shè)計(jì)了一種抗抖動(dòng)的策略，在結(jié)點(diǎn)加入、離開(kāi)和更新的情況下，網(wǎng)絡(luò)仍處于一致的狀態(tài)。即使網(wǎng)絡(luò)中有一半的結(jié)點(diǎn)同時(shí)失效的情況下，依然可以重構(gòu)恢復(fù)到一致的狀態(tài)。
　　分析和模擬表明，在具有N個(gè)結(jié)點(diǎn)的KCR網(wǎng)絡(luò)中，其資源定位路徑長(zhǎng)度達(dá)到了logdN((dd+-)1-+)1(logdd+)1(N為系統(tǒng)中結(jié)點(diǎn)最大數(shù)目,d為Kautz圖