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基于OverSim的P2P仿真系统的设计与实现

作　者: 蔡斌
导　师: 文光俊；余贞侠
学　校: 电子科技大学
专　业: 电子通信工程
关键词: P2P OverSim 文件分享仿真平台算法验证
分类号: TP393.02
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着信息技术的迅猛发展,P2P(Peer-to-Peer)技术逐渐成为业界研究与关注的焦点,它以其特有的自组织性、分布性,在互联网上迅速发展,已经成为互联网网络不可分割的部分。P2P技术的研究涉及诸多方面,包括内容分发、数据资源缓存、网格计算、分布式计算、数据部署、自组织网络等等。在P2P技术的研究领域,激励机制、流量引导等算法备受关注,但对于这些算法的性能测试却缺乏一个有效的平台,在条件有限的情况下使用仿真软件成为一个很好的选择。正是由于这一点,本文提出了一个基于OverSim的P2P仿真系统。OverSim是基于OMNET++(一个C++开源仿真器)的重叠网络仿真架构,使用离散事件仿真来仿真网络信息的交换和处理。本文中设计和实现的系统采用P2P典型的非结构化模型,采用BitTorrent协议模拟在P2P系统中常见的文件分享功能。Tracker服务器负责回复Peer的下载请求,以peerlist的形式通知该Peer去向相应的Peer进行下载。在模拟文件分享功能时,系统依据BT协议进行peer selection和piece selection以及下载时的阻塞算法。通过仿真大规模网络节点,验证了该系统的性能,在下载时间和网络规模等方面达到了理想水平。本论文首先介绍了P2P系统的组成和相关的技术背景,然后依据OverSim的框架进行仿真系统的设计,从基本模块设计、message消息传递流程入手,完成Tracker服务器和Client主机的复合设计,然后通过C++代码实现操作,最后配置ini文件,完成整个仿真系统的搭建。在运行的过程中节点的产生依靠节点生成器Churn实现,而节点的个数也是动态可配置的,以此保证了网络的仿真规模。系统在一些方面还不完善,仅就基于BT协议的P2P系统做了简单的基础研究,并没有考虑更多复杂场景,包括添加信用机制来保证激励作用等。关于后期工作,主要集中在以下几个方面:第一,加入激励机制以实现公平;第二,对于下行带宽进行分配以保证更优的效率,第三,增加不同的域,实现域间流量的控制,模拟真实环境,以期达到网络流量优化的目的。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-12
第一章绪论  12-16
  1.1 研究背景  12
  1.2 国内外研究现状  12-14
    1.2.1 P2P 技术的发展  12-13
    1.2.2 P2P 的研究现状  13-14
  1.3 研究内容  14
  1.4 结构安排  14-16
第二章 P2P 仿真系统的相关技术  16-34
  2.1 P2P 的概念  16-17
  2.2 P2P 网络模型  17-20
    2.2.1 集中式P2P 网络结构  17-18
    2.2.2 分布式P2P 网络结构  18
    2.2.3 混合式P2P 网络结构  18-19
    2.2.4 网络模型的性能分析  19-20
  2.3 OverSim 开发环境介绍  20-29
    2.3.1 OMNET++简介  20-24
    2.3.2 INET 拓扑生成器  24
    2.3.3 OverSim 介绍  24-29
  2.4 BT 相关技术  29-33
    2.4.1 BT 协议介绍  29-30
    2.4.2 BT 协议基本术语  30
    2.4.3 BT 协议的各个组件  30-31
    2.4.4 BT 协议运行过程  31-33
  2.5 本章小结  33-34
第三章系统设计  34-46
  3.1 需求分析  34-35
    3.1.1 系统的需求  34
    3.1.2 系统设计目标  34-35
  3.2 仿真系统总体设计  35-40
    3.2.1 系统网络结构  35
    3.2.2 系统模块结构  35-40
  3.3 系统关键部分详细设计  40-45
    3.3.1 消息定义  40-42
    3.3.2 各模块流程详细设计  42-44
    3.3.3 Tracker 与 Peer 交互时序图  44-45
  3.4 本章小结  45-46
第四章 P2P 仿真系统实现  46-57
  4.1 NED 定义  46-48
  4.2 message 的详细定义  48-51
  4.3 重要的功能函数的说明  51
  4.4 ini 文件配置配置  51-56
  4.5 系统运行截图  56-57
第五章总结和展望  57-58
致谢  58-59
参考文献  59-61
附录  61-74

基于OverSim的P2P仿真系统的设计与实现

内容摘要

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