對(duì)等網(wǎng)絡(luò)傳輸控制及激勵(lì)機(jī)制研究.pdf

1、Peer-to-Peer（P2P）技術(shù)目前在文件共享、分布式存儲(chǔ)和計(jì)算、個(gè)人即時(shí)通信、協(xié)同工作等多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，也一直是商業(yè)和學(xué)術(shù)界研究的熱點(diǎn)之一。保證P2P和其他網(wǎng)絡(luò)對(duì)象友好相容，同時(shí)促進(jìn)對(duì)等網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)之間的合作，提高系統(tǒng)可用性是關(guān)系到P2P網(wǎng)絡(luò)整體效益和未來(lái)發(fā)展的重要問(wèn)題。本論文主要圍繞對(duì)等網(wǎng)絡(luò)的傳輸控制和激勵(lì)機(jī)制展開研究，主要工作包括以下幾個(gè)方面：
　　 （1）針對(duì)P2P流量占用過(guò)多用戶帶寬而影響傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用

2、的問(wèn)題，提出了用于P2P數(shù)據(jù)傳輸?shù)亩嗟燃?jí)低優(yōu)先級(jí)傳輸控制算法。TCP-CPLP（Congestion Pricing Low Priority TCP），該算法結(jié)合了擁塞計(jì)費(fèi)和低優(yōu)先級(jí)傳輸控制協(xié)議，提供了可由用戶靈活控制的多等級(jí)低優(yōu)先級(jí)傳輸服務(wù)，保證了P2P流量與傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的友好相容。同以往的絕對(duì)低優(yōu)先級(jí)傳輸算法不同，TCP-CPLP能夠在標(biāo)準(zhǔn)TCP和絕對(duì)低優(yōu)先級(jí)的TCP之間提供靈活可變的優(yōu)先級(jí)等級(jí)并且連接的優(yōu)先級(jí)可由用戶根據(jù)需要靈

3、活控制。仿真分析驗(yàn)證了算法的公平性、穩(wěn)定性和有效性。
　　 （2）針對(duì)P2P應(yīng)用產(chǎn)生大量域間流量的問(wèn)題提出了一種基于虛擬貨幣的與ISP友好的P2P激勵(lì)機(jī)制。在該激勵(lì)系統(tǒng)中，ISP根據(jù)自身和其他ISP的經(jīng)濟(jì)利益關(guān)系設(shè)定域間鏈路傳輸單位數(shù)據(jù)的價(jià)格，系統(tǒng)中的下載節(jié)點(diǎn)不僅要根據(jù)下載數(shù)據(jù)量向上傳節(jié)點(diǎn)支付數(shù)據(jù)分享的費(fèi)用，還要支付所經(jīng)過(guò)的域間鏈路的數(shù)據(jù)傳輸費(fèi)用?；谔摂M貨幣的與ISP友好的激勵(lì)機(jī)制不僅能夠提高節(jié)點(diǎn)分享度，避免free-ridi

4、ng行為，還使下載節(jié)點(diǎn)有動(dòng)機(jī)主動(dòng)選擇本地的上傳節(jié)點(diǎn)，有效降低域間流量。仿真數(shù)據(jù)表明，該激勵(lì)機(jī)制能夠在提高用戶共享度的同時(shí)減小域間流量。
　　 （3）針對(duì)P2P VoD系統(tǒng)中服務(wù)器負(fù)載量大的問(wèn)題，提出了一種基于虛擬貨幣的輕負(fù)載激勵(lì)機(jī)制。在該激勵(lì)機(jī)制中，如果一個(gè)節(jié)點(diǎn)將自己已經(jīng)下載完成的視頻文件分享給其他正在觀看該視頻的觀眾節(jié)點(diǎn)，那么這個(gè)上傳節(jié)點(diǎn)將獲得報(bào)酬，而付給上傳節(jié)點(diǎn)的費(fèi)用由該視頻興趣組內(nèi)的所有觀眾節(jié)點(diǎn)共同支付。該激勵(lì)機(jī)制忽略了同

5、一視頻興趣組內(nèi)部觀眾節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)交換，只記錄上傳節(jié)點(diǎn)集合和觀眾節(jié)點(diǎn)集合之間的數(shù)據(jù)流量，這樣能夠充分激勵(lì)系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)分享自己已經(jīng)下載完成的視頻文件，減小服務(wù)器負(fù)載，同時(shí)也有效減小了激勵(lì)機(jī)制給系統(tǒng)帶來(lái)的額外負(fù)載。博弈論分析證明了該激勵(lì)機(jī)制能夠有效激勵(lì)用戶共享。仿真數(shù)據(jù)驗(yàn)證了該激勵(lì)能夠增加系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)的分享數(shù)據(jù)量，減小服務(wù)器負(fù)載。
　　 （4）利用博弈論分析了私有P2P網(wǎng)絡(luò)的基于用戶分享比的激勵(lì)機(jī)制。私有P2P采用分享比的激勵(lì)有效地提高