论文部分内容阅读
在过去的几年中,P2P系统规模不断扩大,应用不断增长,高效的资源定位机制成为P2P系统的关键技术。传统的P2P系统资源定位机制基于泛洪算法,在网络构建和资源定位过程中占用了过多的带宽,定位开销大,导致了低带宽结点的带宽障碍。而且P2P系统还存在“免费乘车现象”,更导致资源定位延迟长,性能低。这些问题严重阻碍了P2P系统的迅猛发展。如何减少定位机制占用的带宽,降低资源定位的延迟成为当前P2P系统研究领域的重要课题。 P2P系统的资源定位机制分为叠加网络构建、定位请求消息处理以及辅助定位信息处理三个部分。叠加网络构建技术致力于解决低带宽结点带宽障碍问题,目前构建超结点叠加网络是一种有效的解决方案。但当前的超结点叠加网络存在鲁棒性差和构建协议效率低的缺点,如何构建一个高效鲁棒的超结点叠加网络成为研究的新热点。定位请求消息处理技术的主要目的是提高定位性能和减小开销,包括宽度优先搜索类和深度优先搜索类两类方法。深度优先搜索类算法的定位开销小,在大规模的P2P系统中占有优势。然而深度优先搜索类算法的定位延迟长,因此如何在保持较小开销的情况下提高定位性能仍然需要进一步的深入研究。辅助定位信息处理技术主要利用资源备份策略来减少定位延迟,但是如何提高定位性能,如何在动态性强的P2P系统中更新资源备份并保持信息的一致性也成为亟待解决的问题。本文从P2P系统资源定位机制的三个组成部分入手,针对上述问题展开深入研究,主要取得以下研究成果。 1.为了提高传统超结点叠加网络的构建协议效率和鲁棒性,本文分析了传统超结点叠加网络构建协议和拓扑结构,提出了一种高效而鲁棒的超结点叠加网络——ERSN。ERSN采用结点采样协议估算实际网络需求,并以此为根据构建超结点叠加网络拓扑,提高网络构建效率。同时,ERSN建立属于不同超结点的叶结点之间的应急连接,使失去超结点的叶结点还能通过应急连接进行资源请求,提高超结点叠加网络鲁棒性。 2.为了在保持较小开销的情况下提高定位性能,本文提出了一种高效的定位请求处理算法——ARW。ARW算法采用路径信息携带技术和漫步者自复制技术,增加漫步者每步访问到的不同结点数,并根据实际情况动态增加漫步者的个数,ARW大量减少了漫步算法定位资源的延迟,而开销与漫步算法类似。 3.为了权衡定位性能和备份开销,本文提出了一种高效的按需备份策略——EORS。EORS根据需求备份资源并适当分散相同的备份资源,在较少的备份数目下取得比其它备份策略近似或更好的定位性能。 4.为了解决资源备份一致性更新问题,本文提出了一种低开销的全分布式资源备份一致性更新策略——LRDC。LRDC将备份结点相互连接形成备份结点网络,资源更新结