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P2P网络中协作CACHE算法研究

作　者: 王金
导　师: 汪洋
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 信息与通信工程
关键词: P2P网络协作cache 网络代价本地命中率
分类号: TP393.02
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 63次
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内容摘要

P2P网络的迅猛发展引起人们对P2P应用的极大兴趣,P2P文件共享,P2P视频直播以及P2P视频点播等服务产生了大量的P2P流量,占用了ISP大部分的带宽,给ISP带来沉重负担。因此P2P网络流量需要一个更为优化的算法。以往的单纯从链路方案考虑的策略已经捉襟见肘,某些运营商采用封堵策略管理限制P2P流量,但是这样会显著降低用户的体验与满意度,很明显单个cache的效果非常有限,而协作cache却能发挥更好的效果。为了提高用户的满意度,减轻网络负载,解决P2P流量泛滥的一种方法就是通过P2P网络中的cache间相互合作,使整个网络流量尽量达到本地化。本文聚焦P2P网络的协作cache的存储,目标在于从根本上改善网络的性能,达到优化网络流量,加速P2P网络上的内容分发,同时减少链路上的带宽占用,较好的解决P2P流量问题。本文在传统的cache存储算法基础上进行研究改进,针对分层网络的拓扑结构,提出了一种新型的cache间存储协作的newGreedy-2算法,然后在分层网络拓扑上进行仿真,分析了该算法的性能,将仿真结果与传统的cache算法进行比较,得出结论如下:在网络传输代价方面网络性能提高10.33%,在网络链路利用率方面提升26%,同时在本命中率提升27%,网络的吞吐量提升22.45%。最后本文根据仿真结果最终总结出协作cache的文件存储规律,对将来P2P网络以及云计算中的存储方案具有一定的参考意义。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章绪论  8-13
  1.1 课题研究背景  8-10
  1.2 国内外研究现状  10-12
  1.3 本文主要研究内容  12-13
第2章 P2P网络cache技术的基本概念  13-22
  2.1 P2P网络技术概述  13-16
    2.1.1 P2P网络与传统(C/S)模式对比  13-14
    2.1.2 P2P网络的结构  14-16
  2.2 cache缓存技术介绍  16-21
    2.2.1 cache的基本概念  16-19
    2.2.2 cache的协作替换  19-20
    2.2.3 现有的置换算法  20-21
  2.3 本章小结  21-22
第3章协作cache算法建模  22-34
  3.1 用户行为建模  22-23
  3.2 协作cache算法的提出  23-28
    3.2.1 BRAS/DSLAM之间cache协作  25-26
    3.2.2 分层网络拓扑的协作cache分析  26-27
    3.2.3 网络中协作cache的策略  27-28
  3.3 协作cache算法理论分析  28-33
    3.3.1 LRU算法  29
    3.3.2 传统Local-Greedy算法  29-30
    3.3.3 改进的newGreedy-1 算法  30-32
    3.3.4 再次改进的newGreedy-2 算法  32-33
  3.4 本章小结  33-34
第4章协作cache模型仿真  34-52
  4.1 仿真环境配置  34
  4.2 用户访问行为配置  34-35
  4.3 初始化cache的文件存储  35-36
  4.4 仿真框架与模块设计  36-39
    4.4.1 仿真框架设计  36-37
    4.4.2 仿真主要模块设计  37-39
  4.5 仿真输出结果  39-46
    4.5.1 固定用户规模的性能比较  40-42
    4.5.2 改变用户规模的性能比较  42-46
  4.6 基于城市拓扑的模型仿真  46-49
    4.6.1 城市拓扑的区域划分  46-47
    4.6.2 基于城市拓扑的仿真结果分析  47-49
  4.7 仿真结果分析  49-51
    4.7.1 树状拓扑的仿真结果分析  49-50
    4.7.2 城市拓扑的仿真结果分析  50
    4.7.3 协作cache存储状况分析  50-51
  4.8 本章小结  51-52
结论  52-53
参考文献  53-58
致谢  58

P2P网络中协作CACHE算法研究

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