非结构化P2P网络中的资源索引复制策略研究

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P2P网络中的节点既充当客户端角色,享有其他节点提供的服务,又扮演服务器角色,为其他节点提供服务。非结构化P2P网络在网络拓扑构建上降低了节点进入和退出网络的维护开销,适用于节点进入和退出比较频繁的网络。资源定位问题是非结构化P2P网络技术研究中的热点和难点。非结构化P2P网络中任何一个节点都不了解整个网络的拓扑结构,现有资源定位算法都是对洪泛(Flooding)算法的改进,资源的命中率、网络消息数量、定位响应时间、网络负载等都是资源定位中需要考核的重要性能指标。副本复制策略是将资源复制到网络中的部分节点,以此可以更快的定位到目标资源,提高资源命中率,降低网络负载。当前对复制策略的研究主要体现在对副本复制位置的选择和副本复制数量的研究上。本文主要在复制策略的基础上,从以下三个方面做了相关研究工作:1.在副本复制的基础上建立索引机制,提出了一种索引所有者复制策略(IOR)和索引路径复制策略(IPR)。IOR是在请求节点请求资源时,同时将目标节点上该资源的索引列表复制到请求节点上,同时目标节点更新自己的索引列表,将请求节点加入到索引列表中。IPR不仅仅是在目标节点和请求节点上复制索引,而且在请求路径上也复制索引,以达到索引的快速复制。当请求节点发出请求时,收到消息的节点将查找相关资源的索引并返回给请求节点。实验表明,IOR策略和IPR策略在节点无存储容量限制和网络稳定的情况下,定位速度和网络负载都优于传统的副本所有者复制策略(OR)和副本路径复制策略(PR)。2.研究了索引一致性问题,提出了一种索引更新方案。在节点退出或者副本替换时,退出节点向对应索引中的节点发出索引更新消息,告知该副本已经从该节点删除,需更新相关索引,接收到该消息的节点通过自我的索引列表继续转发更新消息。通过仿真实验,带有索引更新的IOR和IPR策略在资源的命中率和对网络不稳定的适应能力上均有提高。当节点有存储容量限制且有节点加入退出网络时,命中率和定位速度都优于传统的副本所有者复制策略(OR)和副本路径复制策略(PR)。3.提出了一种索引与资源混合定位策略。为了保证索引不一致时的资源命中率,本文在索引更新的基础上提出了索引与资源混合定位的策略以弥补部分索引未得到更新的缺陷。在查找相关资源索引失败的情况下,再通过直接查找资源的方法重新进行资源定位。通过仿真实验表明,在节点存储容量有限和大量节点加入退出网络的情况下,命中率和定位响应速度都优于传统的副本所有者复制策略(OR)和副本的路径复制策略(PR)。
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