基于Pastry的結(jié)構(gòu)化P2P網(wǎng)絡系統(tǒng)研究.pdf

1、近年來，對等通信(peer-to-peer)引起了眾多的關注，它在文件共享、分布式計算、即時通信領域的應用顯現(xiàn)出了比傳統(tǒng)的客戶端/服務器模式更大的優(yōu)越性。對等網(wǎng)絡的規(guī)模無關性使之具有良好的可擴展性，并且避免了中心化結(jié)構(gòu)最嚴重的中心節(jié)點的瓶頸問題。P2P將作為重要的網(wǎng)絡設計模式來滿足規(guī)模日益擴大的互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的需要。對等網(wǎng)絡已成為當前網(wǎng)絡研究的熱點之一。 P2P系統(tǒng)設計的關鍵在于資源放置、資源定位、資源獲取。與資源存放位置相關聯(lián)的是

2、P2P重疊網(wǎng)地址。如何高效地從分布式的P2P系統(tǒng)中查找定位資源則是用戶最關心的Qos。非結(jié)構(gòu)化P2P的資源定位需要中心服務器支持或者洪泛查找，暴露了關鍵的瓶頸問題，并且與P2P所定位的規(guī)模擴展性和高效率是矛盾的。結(jié)構(gòu)化P2P改進上述缺陷，建立結(jié)構(gòu)化搜索空間并且給出一種確定的路由機制來避免了洪泛查找。資源定位基于路由過程，將攜帶需要查找資源ID的資源請求消息通過多次路由轉(zhuǎn)發(fā)達到管理該資源的目的地的DHT節(jié)點以實現(xiàn)資源的定位，是DHT的路由

3、算法解決了資源定位問題。路由是結(jié)構(gòu)化P2P研究的重點。 目前研究領域廣泛關注的結(jié)構(gòu)化P2P的路由算法主要有Chord、Pastry、CAN。Pastry路由表的建立和路由的過程是基于標識符的數(shù)值臨近性，網(wǎng)絡構(gòu)建簡單。利用網(wǎng)絡的局部性，Pastry路由優(yōu)化的不僅是跳數(shù)，而且優(yōu)化每一單獨跳的開銷。但是在路由中遇到故障或是惡意節(jié)點時，需要聯(lián)系其他節(jié)點來修正這種錯誤。故障恢復的效率相當?shù)?。另外，?jié)點的到達和離開如何對故障或是惡意的節(jié)點具

4、有恢復性，在Pastry的原始工作中并為提及。 本文在研究P2P網(wǎng)絡重要的基礎模型小世界網(wǎng)絡和規(guī)模無關網(wǎng)絡的基礎上，提出結(jié)構(gòu)化P2P網(wǎng)絡設計的關鍵因素。進一步建立結(jié)構(gòu)化P2P網(wǎng)絡優(yōu)化模型，并在此基礎上分析現(xiàn)有典型的結(jié)構(gòu)化P2P系統(tǒng)的核心參數(shù)。通過對Pastry算法的優(yōu)化，提出了Enhanced-Pastry算法，并建立了一個基于該算法的結(jié)構(gòu)化P2P系統(tǒng)：有效的減小網(wǎng)絡平均路徑長度，并保證選路的優(yōu)化，以提升網(wǎng)絡整體效率。最后從P2

5、P網(wǎng)絡最重要的擴展性出發(fā)，定義了規(guī)模擴展性和效率的數(shù)學框架，并在此基礎上評估基于Enhanced-Pastry的P2P系統(tǒng)。最后用離散事件仿真軟件omnet+INET+OverSim進行仿真，仿真結(jié)果表明基于Enhanced-Pastry算法的P2P系統(tǒng)具有較好的可擴展性，相比于Pastry能顯著提高網(wǎng)絡效率，對于故障節(jié)點具有很好的恢復性。 本文共六章，前兩章主要闡述結(jié)構(gòu)化P2P網(wǎng)絡研究的重要意義，當前的研究現(xiàn)狀以及當前主要的P