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DHT系统性能优化技术研究

作　者: 肖智鹏
导　师: 张宏莉
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 计算机科学与技术
关键词: DHT 事件驱动 反应堆 性能 消息流
分类号: TP393.02
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 11次
引　用: 0次
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内容摘要


网络的快速发展,使得人们对软件应用的处理效果和性能要求越来越高。P2P下载技术被广泛应用到各类流行下载软件中。作为P2P技术中重要技术之一的DHT技术,其改进和优化越来越引起人们的关注。然而,目前流行的DHT系统的单点性能普遍偏低。如何对当前的DHT系统进行优化,改善其性能,成为了现今面临的一个重要课题。为了找到DHT系统的性能瓶颈,本文首先对DHT技术作了细致地研究和分析。分析了DHT网络中的通信交互方式,KRPC协议与DHT协议的关联关系,并对经典的Kademlia算法作了细致地研究,总结出DHT网络的工作机制,发现主要问题在于DHT系统的设计框架。其次,本文根据对DHT中请求事件的分析,以事件驱动为切入点,研究并分析了事件驱动技术,总结出三种事件驱动方法:单处理元事件驱动方法、多处理元事件驱动方法和对象类事件驱动方法。针对这三种方法的优缺点,作了相应的改进,提出了反应堆式的事件驱动方法。反应堆式事件驱动,主要由Reactor、事件源、事件处理例程和多路复用机制四大组件构成。通过对事件的提前注册和事件通知机制,系统能够对事件及时地处理,提高系统的响应速度。依据反应堆式事件驱动方法,本文提出了一个反应堆式事件驱动和分层化并行消息流相混合的系统设计方案。最后,本文采用上述系统设计方案,设计并实现了反应堆式事件驱动和分层化并行消息流相混合的DHT系统——反应堆式DHT系统。与当前最高效的DHT系统——transmission系统,从节点生效时间、系统吞吐量、对DHT网络的影响度和资源探测性能这四个方面进行比较,通过实验验证,得出本文DHT系统性能远高于transmission系统性能,并且反应堆式DHT系统具有很强的可复用性,高度扩展性和可延展性。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章 绪论  8-14
  1.1 课题背景  8-9
  1.2 国内外研究现状及分析  9-12
    1.2.1 DHT 模型研究动态  9-10
    1.2.2 事件驱动研究动态  10-12
  1.3 本文研究的主要内容  12
  1.4 本文的章节安排  12-14
第2章 分布式散列表技术分析  14-23
  2.1 DHT 基本协议分析  14-16
    2.1.1 Bencode 编码  14-15
    2.1.2 DHT 请求事件  15-16
  2.2 KRPC 协议  16
  2.3 Kademlia 算法  16-20
    2.3.1 异或距离  17
    2.3.2 查找  17-19
    2.3.3 K 桶  19
    2.3.4 路由表  19-20
  2.4 DHT 工作机制  20-22
  2.5 本章小结  22-23
第3章 事件驱动技术研究和改进  23-33
  3.1 事件驱动基本概念  23-24
    3.1.1 事件相关定义  23-24
    3.1.2 事件模型  24
  3.2 事件驱动方法  24-28
    3.2.1 单处理元的事件驱动  24-25
    3.2.2 多处理元的事件驱动  25-26
    3.2.3 对象类的事件驱动  26-28
  3.3 基于反应堆的事件驱动方法  28-31
    3.3.1 反应堆模式机制  28
    3.3.2 反应堆模式框架  28-30
    3.3.3 反应堆式事件处理  30-31
  3.4 反应堆式事件驱动体系结构  31-32
  3.5 本章小结  32-33
第4章 反应堆式DHT 系统设计与实现  33-50
  4.1 系统设计基本原理  33
  4.2 系统设计架构  33-45
    4.2.1 桶分裂算法  34-36
    4.2.2 重要类的详细说明  36-40
    4.2.3 类关系图  40-41
    4.2.4 消息处理流程  41-45
  4.3 消息队列详细设计  45-48
    4.3.1 消息头  45-46
    4.3.2 协议类消息  46
    4.3.3 控制类消息  46-48
  4.4 系统消息流  48-49
  4.5 本章小结  49-50
第5章 反应堆式DHT 系统性能评估  50-57
  5.1 实验平台环境  50
  5.2 节点生效时间  50-52
  5.3 系统吞吐量  52-54
  5.4 DHT 网络的影响度  54-55
  5.5 资源探测性能  55-56
  5.6 本章小结  56-57
结论  57-59
参考文献  59-63
攻读学位期间发表的学术论文  63-65
致谢  65-66
个人简历  66-67

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 计算机网络 > 一般性问题 > 计算机网络结构与设计
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