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基于激励机制的对等网络流量控制研究
作 者: 黄端
导 师: 洪锋;郭忠文
学 校: 中国海洋大学
专 业: 计算机软件与理论
关键词: 对等网络 流量控制 互联网服务提供商 激励机制
分类号: TP393.02
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 11次
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内容摘要
对等网络(P2P)产生的流量消耗了大量网络带宽资源,对网络运行造成了巨大压力,而且P2P流量快速增长导致跨ISP域流量不断增长,增加了ISP的运营开销,因此P2P跨域流量控制问题已成为目前研究的热点。本文将已有的解决方案归为三类:ISP控制方案,P2P应用控制方案以及二者合作控制方案。ISP控制方案可以利用网络全局信息,但需要特别设备从网络流量中分析出P2P流量。P2P应用控制方案提高了P2P应用的主动性,但P2P应用难以获取网络全局信息,因此具有盲目性。合作方案主要是由ISP提供相关网络信息,P2P应用依据信息进行邻居选择,使网络流量尽可能限制在同一ISP域中,但ISP公布网络信息会影响网络的安全性。本文提出了ISP和P2P应用隐式合作的策略(Hidden Coordination,HIC)。主要设计思路是:首先,设计基于积分的拓扑自适应机制,使得P2P结点优先选择积分高的结点作为邻居,这样有利于P2P网络流量的集中控制。积分的高低衡量了该结点对P2P系统贡献度,因此结点与高积分结点连接有利于提高查询和下载的效率。第二,ISP部署一个或多个结点到P2P应用中(称为隐藏协调者)。从外部看来,隐藏协调者的行为和普通结点完全一致,但它们可以利用ISP提供的网络信息实现P2P流量引导。隐藏协调者同时具有P2P cache的功能,减少了ISP域中对相同内容的重复跨域请求,因此有利于P2P网络整体性能的提高。第三,为隐藏协调者设计特殊策略,使其长期保持高积分,保证其处于逻辑拓扑的中心位置,进而对大部分P2P流量起到引导作用。HIC的优势是:普通P2P结点在运行过程中完全不知道隐藏协调者的存在,甚至在完全没有隐藏协调者的情况下也能正常工作;隐藏协调者不向外部暴露任何网络信息,但可以完成对P2P流量的引导。论文的主要贡献:(1)深入研究和分析了现有P2P跨域流量控制问题,在此基础上提出了ISP和P2P应用隐式合作来实现P2P流量控制的策略。HIC可以在保证网络信息安全的同时,有效降低P2P跨域流量,并缩短用户的下载时间,提高下载成功率,取得了ISP和P2P应用的双赢结果。(2)论文在NS-2仿真平台上实现了HIC和Gnutella协议,证明HIC策略的有效性。通过将HIC与Gnutella的仿真实验结果进行对比,说明HIC策略不仅可以较好地降低跨ISP域流量,而且能够保证并促进P2P网络的整体性能。
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全文目录
摘要 5-7 Abstract 7-11 1 绪论 11-19 1.1 对等网络的概述 11-15 1.1.1 对等网络的定义 11-12 1.1.2 对等网络的架构 12-14 1.1.3 对等网络的应用 14-15 1.2 对等网络跨域流量研究现状 15-17 1.3 主要内容和主要贡献 17-18 1.4 文章的组织结构 18-19 2 相关背景 19-32 2.1 P2P 应用控制跨域流量策略 19-20 2.2 P2P 缓存技术 20-21 2.3 P2P 跨域流量合作控制策略 21-24 2.3.1 P4P 技术简介 21-23 2.3.2 Oracle 技术简介 23-24 2.4 基于积分的激励机制 24-29 2.4.1 搭便车行为的定义 24-25 2.4.2 eMule 的积分机制 25-26 2.4.3 Maze 的积分机制 26-29 2.5 Gnutella 简介 29-31 2.6 本章小结 31-32 3 HIC 的设计 32-45 3.1 HIC 策略综述 32-33 3.2 结点的积分策略 33-38 3.2.1 结点的积分策略简介 33 3.2.2 邻居列表设计 33-34 3.2.3 基于积分的运行机制设计 34-37 3.2.4 结点的积分策略总结与分析 37-38 3.3 隐藏协调者的内部策略 38-44 3.3.1 前期分析 38 3.3.2 隐藏协调者查询热度分析策略 38-43 3.3.3 隐藏协调者其它策略 43-44 3.3.4 隐藏协调者原理总结 44 3.4 本章小结 44-45 4、仿真实验及结果分析 45-57 4.1 仿真平台及设计 45-47 4.1.1 NS-2 介绍 45-46 4.1.2 NS-2 应用层介绍 46 4.1.3 仿真概要设计 46-47 4.2 仿真方法 47-49 4.2.1 网络拓扑设置 47-48 4.2.2 运行参数和度量标准 48-49 4.3 仿真结果及分析 49-56 4.3.1 跨域流量百分比 49-52 4.3.2 下载完成时间 52-54 4.3.3 下载成功率 54-56 4.4 本章小结 56-57 5 总结与展望 57-59 参考文献 59-62 致谢 62-63 个人简历 63 发表的学术论文 63
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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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