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P2P网络中基于RDF的资源发现方法研究

作　者: 张海飞
导　师: 张维明
学　校: 国防科学技术大学
专　业: 管理科学与工程
关键词: 对等网 RDF 资源发现分布式哈希表
分类号: TP393.02
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
下　载: 260次
引　用: 2次
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内容摘要

近年来,P2P重叠网络模式正在逐渐成为研究和应用的热点,但P2P网络动态性强与大规模的特点给资源发现带来了困难。目前P2P网络上大都只支持基于关键字的资源查找和搜索,缺乏对基于语义查找的支持,难以实现高效、准确的资源搜索与发现。如何在大规模、动态的P2P环境下实现高效的体现一定语义的查询是一个很有意义的问题。本文围绕以上问题,做了以下几个方面的工作: 1.提出并设计了一种P2P环境下基于RDF的资源描述和发现方法PeerRDF PeerRDF采用双层拓扑结构,叶结点则通过超级结点进行资源的注册和发现,从而将不稳定和能力低的结点置于系统边缘,有利于提高系统效率。上层的超级结点形成DHT网络,基于RDF的资源注册文档和查询将首先被映射到DHT路由空间,并利用DHT的高效路由查找协议快速找到对应的注册结点,从而实现高效的基于RDF的资源发现。提出了一个P2P环境下的资源发现理论模型及相应的分析指标,将PeerRDF与其它方法进行了理论比较。 2.提出了PeerRDF中RDF文档和查询到DHT路由空间的映射方法该方法分别从RDF文档和查询中提取反映内容和概念的路径表达式,称为“哈希串”,再利用哈希函数对这些串进行哈希转换,得到DHT键值空间中对应的键值,从而将给定的RDF资源描述文档和查询映射到DHT路由空间。这一映射方法考虑了RDF概念层查询与资源描述匹配的各种可能,通过只公布literal结点信息来削减公布的哈希串数量,且充分利用查询中“=”类型的结点取值约束。按以上算法从资源描述和查询中提取哈希串可以保证从查询和匹配的资源描述中提取相同的哈希串,从而在理想(不考虑动态)情况下,一定可以使查询找到匹配的资源描述或明确返回否定信息。 3.PeerRDF的仿真研究通过仿真将PeerRDF与其它可以支持RDF资源描述和查询的资源发现方法做了全面的定量比较。设计并实现了一个P2P环境下的资源发现仿真引擎,并参照相关研究确定了仿真环境的各种参数。仿真结果表明,与其它的方法相比,PeerRDF方法在资源发现的时间和网络开销上较其它方法有明显的改善。PeerRDF系统在资源发现以及资源信息更新的网络开销与资源描述和查询表达式的复杂程度有关,但涉及的结点个数最多不会超过超级结点的数量。

全文目录

摘要  8-9
ABSTRACT  9-10
第一章绪论  10-18
  1．1 问题的提出  10-17
    1．1．1 P2P的基本概念  10-12
    1．1．2 目前P2P文件共享系统中的资源命名和查找方式  12-13
    1．1．3 RDF简介  13-16
    1．1．4 在P2P网络中使用RDF进行资源描述和查找的意义  16-17
  1．2 本文的工作  17
  1．3 论文的结构  17-18
第二章 P2P文件共享中的资源发现方法  18-31
  2．1 基于集中目录的资源发现方法  18
  2．2 基于泛洪的资源发现方法  18-20
    2．2．1 基本的泛洪方法  18-19
    2．2．2 泛洪方法的各种变形  19-20
  2．3 基于DHT的资源发现方法  20-28
    2．3．1 DHT的基本思想与方法  20-21
    2．3．2 实际的DHT的系统  21-28
  2．4 各种方法的比较  28-30
  2．5 小结  30-31
第三章支持基于RDF资源描述和查找的P2P系统：PEERRDF  31-43
  3．1 资源发现系统设计中需要考虑的问题  31-35
  3．2 PeerRDF的系统结构  35-37
    3．2．1 服务提供方式  35
    3．2．2 网络结构  35-36
    3．2．3 入网的预先知识  36
    3．2．4 拓扑构造方法  36
    3．2．5 资源命名和查询方式  36
    3．2．6 资源注册  36-37
    3．2．7 查询路由  37
  3．3 PeerRDF与其它方法的比较  37-42
    3．3．1 系统设计  37-39
    3．3．2 性能方面  39-42
  3．4 小结  42-43
第四章 PEERRDF中RDF文档和查询向DHT路由空间映射方法  43-53
  4．1 RDF数据模型及查询语言  43-48
    4．1．1 数据模型  43-44
    4．1．2 RDF Schema  44-46
    4．1．3 查询语言  46-48
  4．2 RDF文档和查询向DHT路由空间映射的基本思想  48-49
  4．3 RDF文档向DHT路由空间的映射方法  49-50
  4．4 RDF查询向DHT路由空间的映射方法  50-51
  4．5 讨论  51-52
  4．6 小结  52-53
第五章 PEERRDF的仿真分析  53-63
  5．1 仿真研究的目的  53
  5．2 P2P网络资源发现仿真环境  53-56
    5．2．1 坏境要素  53-55
    5．2．2 分析指标  55
    5．2．3 仿真引擎  55-56
  5．3 仿真结果及分析  56-62
    5．3．1 与random walk的比较  56-58
    5．3．2 与expanding ring的比较  58-59
    5．3．3 与RW+RI混合方法的比较  59-62
  5．4 小结  62-63
第六章总结与展望  63-65
  6．1 本文的主要工作和贡献  63-64
  6．2 进一步的工作  64-65
攻读硕士学位期间发表的论文  65-66
致谢  66-67
参考文献  67-69

P2P网络中基于RDF的资源发现方法研究

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