基于測量的eMule-Kad網(wǎng)絡k桶特性研究.pdf

1、對等網(wǎng)絡(P2P)是目前新一代互聯(lián)網(wǎng)技術研究的熱點之一，代表了未來網(wǎng)絡的發(fā)展趨勢，而DHT(離散哈希表，Distributed Hash Table)網(wǎng)絡是目前P2P網(wǎng)絡的發(fā)展方向。eMule作為當前最流行的P2P軟件和資源共享工具，提供了對DHT的支持，其協(xié)議Kademlia是目前應用最為廣泛的DHT算法。目前對Kad(Kademlia協(xié)議的實現(xiàn))網(wǎng)絡的研究主要偏于宏觀的網(wǎng)絡測量，對于其路由表k桶的網(wǎng)絡特性研究幾乎沒有。本文通過跟進國

2、內外最新的研究現(xiàn)狀，改造eMule客戶端軟件，有針對性地提出測量方案并予以實施，同時建立了以腳本為主的的統(tǒng)計分析平臺。該統(tǒng)計平臺具有良好的可配置性、可定制性和可擴展性，使增加新的統(tǒng)計分析功能變得非常簡便，為同后的研究工作的開展提供了方便而輕松的環(huán)境。 本文根據(jù)測量得到的數(shù)據(jù)，從時間特性和空間特性兩方面進行了研究。時間特性包括k桶節(jié)點(路由表的表項)的在線時間、到達時間、離線時間和生命時間長度等，根據(jù)這些參數(shù)的累積概率曲線分布發(fā)現(xiàn)

3、，常用于刻畫P2P網(wǎng)絡行為的冪律分布和重尾分布并不適用于描述k桶節(jié)點，k桶節(jié)點與負指數(shù)類的分布較為吻合。通過把節(jié)點拆分為不同距離上的到達流，發(fā)現(xiàn)這些流滿足Poisson流的特征，因此可用Poisson過程來模型到桶過程。 空間特性包括地理位置分布和ID距離分布兩方面。在地理位置分布方面，發(fā)現(xiàn)k桶節(jié)點的地理分布和全網(wǎng)的地理位置分布完全一致，說明k桶選擇節(jié)點時并不會有對地理位置的偏向性。而從各國用戶習慣上看，發(fā)現(xiàn)雖然中國同時在線用戶

4、數(shù)排在第一，但是在線的時間很短暫，這樣的習慣不太利于Kad網(wǎng)絡的穩(wěn)定和發(fā)展。 在ID距離方面，發(fā)現(xiàn)k桶具有很強的“距離效應”，如遠距離的k桶較滿，節(jié)點數(shù)多并且平均在線時間較長；近距離的k桶較空，節(jié)點數(shù)少并且平均在線時間較短。eMule/Kad的“距離效應”是一個新發(fā)現(xiàn)，反映了不同距離上路由表穩(wěn)定程度的不一致，了解其成因將有助于改進路由算法，提高網(wǎng)絡性能。對此，進行了更進一步的測量實驗和基于M/M/k/k排隊系統(tǒng)的仿真驗證。從仿真