基于冗余的半分布式P2P网络改进策略

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P2P网络中,基于半分布式拓扑结构的P2P系统,结合了全分布式和中心化的特点,既有Napster良好的管理功能,又有Gnutella的健壮性和支持复杂查询的特点,具有良好的管理性和扩展性,所以在现实中得到了大量的应用。但该结构存在它的不足之处:由于网络中超级节点易受攻击,网络不稳定,对超级节点的依赖性太强;超级节点的信誉不可靠,容易主动失效;超级节点作为网络的骨架负载较大,容易被动失效。本文就半分布式P2P网络进行研究和改进,继承了半分布式系统的优点,针对超级节点模式容易产生的瓶颈问题,建立了基于超级节点的新型半分布式拓扑改进策略SRSP(Selection and Redundancy based Super-Peer)。SRSP策略采用冗余思想,为了避免冗余机制带来的超级节点间连接数突增,提出了一套分担共享机制对冗余节点进行组织和管理,降低传统拓扑对超级节点的压力;依据网络节点的度服从幂率分布的原理,设计综合硬件性能、信誉、节点度的超级节点选取算法筛选超级节点,胜出的节点履行超级节点任务的能力更值得信赖,并有效降低超级节点恶意离开系统所造成的网络波动,避免超级节点的主动失效和被动失效,以期达到平衡的时间和空间复杂度,求得负载的平衡和系统的稳定。为了验证改进策略的有效性,本文采用了仿真平台实现对传统半分布式协议改写加入SRSP策略,分别对传统半分布协议和SRSP策略在平台下运行,主要考察超级节点的负载情况,查找成功率、查找平均时延和平均步长,分别进行比较测试。通过测试结果可以看出SRSP策略下超级节点的负载系数更加均衡化,系统稳定性有了明显提高。
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