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一种基于物理拓扑结构的分层Chord算法

作　者: 李岱瞳
导　师: 常桂然
学　校: 东北大学
专　业: 计算机系统结构
关键词: P2P网络 资源查找 Chord算法 物理路径
分类号: TP393.02
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 23次
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内容摘要


P2P搜索技术作为P2P技术体系中核心技术之一,在整个P2P发展过程中扮演着重要的角色,当前的主流的P2P搜索研究以提高网络流量控制、负载均衡、响应时间等服务质量为目标。P2P要实现良好、高效、共享的机制就要解决资源的搜索和结点的发现问题,通过搜索算法的优化更加高效的查找在时间和空间上都处于动态变化中结点信息和资源存储信息,从而提高P2P系统性能,改善网络带宽利用率。本文针对目前P2P资源查找算法所存在的问题进行了研究,根据小世界网络的启发和基于Chord算法物理路径的优化,提出了一种基于Chord算法的改进算法SuperChord。由于Chord算法在选择路由时并未考虑结点间的物理拓扑关系,消息转发的跳数是基于逻辑特性而跟物理位置无关,而提高系统的网络性能的关键则正是减少消息转发的跳数。基于此,本文提出一种Chord算法的改进称为SuperChord算法,它在原始Chord环上附加一层由超级结点组成的子环,并且超级结点间保证物理路径最短。该算法调用超级结点对系统中流行的热点数据进行提取,同时寻找最近的物理邻居结点。当P2P系统中收到查询请求时,尽量在超级结点中查询,由于超级结点存储了主要的热点数据,并且各个超级结点之间保证物理路径最短,这样大部分查询将在少量的物理跳数内完成。如果在子环内未找到相应的兴趣资源,则按照原始Chord算法进行查找。基于这样的搜索机制,SuperChord可以有效的减少了网络间的数据流量,加快了查询速度,降低了系统的开销。最后采用P2Psim模拟器对原始Chord协议和SuperChord协议进行了模拟和对比分析,实验结果证明本文所实现的系统能够正确获取所需要的信息,并且可以有效的减少网络流量,缩短用户搜索延迟时间。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-8
目录  8-10
第1章 绪论  10-16
  1.1 研究背景及意义  10-11
  1.2 P2P资源查找的研究现状  11-14
  1.3 论文的主要工作  14
  1.4 本文组织结构  14-16
第2章 P2P技术简介  16-30
  2.1 P2P概述  16-18
    2.1.1 P2P的网络定义  16
    2.1.2 基于Web的C/S与P2P的比较  16-18
    2.1.3 P2P的应用  18
  2.2 P2P的拓扑结构及资源查找算法  18-28
    2.2.1 集中式拓扑结构及资源查找算法  19-20
    2.2.2 全分布式非结构化拓扑结构及资源查找算法  20-22
    2.2.3 全分布式结构化拓扑结构及资源查找算法  22-26
    2.2.4 混合式拓扑结构及资源查找算法  26-28
  2.3 本章小结  28-30
第3章 Chord资源查找算法分析  30-38
  3.1 Chord算法介绍  30-33
  3.2 Chord算法的维护  33-34
    3.2.1 结点的加入  33-34
    3.2.2 结点的离开  34
    3.2.3 结点的稳定性  34
  3.3 Chord算法的特点  34-35
  3.4 Chord算法存在的问题  35-37
    3.4.1 结点间的物理链路  35-36
    3.4.2 结点的性能  36
    3.4.3 热点问题  36-37
  3.5 本章小结  37-38
第4章 SuperChord资源查找算法  38-58
  4.1 小世界模型  38-39
  4.2 SuperChord算法  39-44
    4.2.1 子环网络的组成  39-40
    4.2.2 超级结点的选取  40-42
    4.2.3 热点问题的解决  42-44
  4.3 SuperChord拓扑结构  44-46
  4.4 SuperChord算法的实现  46-50
    4.4.1 结点的加入  47-48
    4.4.2 结点的退出  48-49
    4.4.3 结点的维护  49-50
  4.5 SuperChord搜索机制  50-53
    4.5.1 超级结点发起的搜索  50-52
    4.5.2 普通结点发起的搜索  52-53
  4.6 伪代码描述  53-56
  4.7 SuperChord算法总结  56-57
  4.8 本章小结  57-58
第5章 仿真实验与结果分析  58-66
  5.1 实验平台选型  58-61
    5.1.1 P2Psim简介  58-59
    5.1.2 P2Psim使用类及源代码  59-60
    5.1.3 仿真环境配置  60-61
  5.2 实验  61-63
  5.3 实验结果分析与讨论  63-64
  5.4 本章小结  64-66
第6章 总结与展望  66-68
  6.1 工作总结  66
  6.2 工作展望  66-68
参考文献  68-72
致谢  72

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