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基于改进蚁群算法的MP2P网络资源搜索方法研究

作　者: 王小刚
导　师: 郭方方
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: MP2P网络 异种多群蚁群算法 路由监听 网络风暴 鲁棒性
分类号: TP393.02
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


无线通信和移动计算技术日新月异的变革使网络信息资源变得多样化，互联网用户对网络信息通信的标准要求也更加严格。如何使用户随时随处享受资源共享，完成对无线网络的无缝接入已经引起研究人员的注意，而MP2P网络技术也应运而生成为学术界的研究热点。MP2P技术的主要目的是将传统的P2P技术、移动计算技术和无线网络三种技术进行融合，实现真正的资源共享，满足用户随时随处的应用需求。然而，只有完成对MP2P网络资源的轻量高效搜索才能满足用户应用需求并进行更深一步的多样化服务。综上所述，本文的研究重点将是提高MP2P网络资源搜索效率和成功率，增强MP2P网络鲁棒性，保证MP2P网络的正常运行。本文首先介绍了关于MP2P技术的国内外相关研究进展，并分析了研究的应用价值和目前存在的技术难题，然后介绍了蚁群算法工作原理以及相关的改进措施。在MP2P网络的高度动态变化和结点随机移动状态下，课题提出了基于异种多群蚁群算法进行非结构化的网络资源搜索，从分布式并行搜索和全局寻径方面来改进资源搜索的效率和搜索解的多样性；为了节省网络带宽，提高网络利用率，在搜索过程中又融合了路由监听技术，利用监听响应消息的方法对相关查询顺带做出响应。面对资源搜索或传输过程中出现的网络风暴，论文提出了搜索蚂蚁动态智能生存管理机制来预防网络风暴，降低网络负载；针对结点失效问题，课题又提出了探测机制和备份QoS机制来保证资源传输链路的连通性和目标资源结点的有效性。最后针对课题提出的算法设计一系列性能仿真指标，从搜索效率、成功率以及网络负载等方面进行性能分析。由实验仿真结果可知，课题提出的一系列算法提高了资源搜索效率和成功率，保证了MP2P网络高度不稳定状态下的连通有效性和网络鲁棒性，最终完成了硕士论文的预期研究目标。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章 绪论  10-24
  1.1 研究背景及意义  10-11
  1.2 MP2P 技术概述  11-16
    1.2.1 MP2P 技术  12-15
    1.2.2 MP2P 技术面临的挑战  15-16
  1.3 国内外研究现状  16-21
    1.3.1 MP2P 网络资源搜索研究概况  17-19
    1.3.2 MP2P 网络鲁棒性研究概况  19-21
    1.3.3 研究现状总结  21
  1.4 研究目标及内容  21-22
  1.5 论文组织结构  22-24
第2章 基于改进蚁群算法的 MP2P 网络资源搜索算法  24-40
  2.1 蚁群算法  24-29
    2.1.1 蚁群算法简述  24-25
    2.1.2 蚁群算法的优化分类  25-29
  2.2 异种多群蚁群算法  29-33
    2.2.1 沟通子群对象的选择  30-32
    2.2.2 沟通周期的计算  32
    2.2.3 子群间沟通策略  32-33
  2.3 基于异种多群蚁群算法的 MP2P 网络资源搜索  33-39
    2.3.1 资源搜索过程相关数据结构  33-34
    2.3.2 路由监听技术  34-35
    2.3.3 融合改进蚁群算法和路由监听的 MP2P 网络资源搜索  35-39
  2.4 本章小结  39-40
第3章 MP2P 网络鲁棒性增强方法  40-46
  3.1 MP2P 网络鲁棒性分析  40-41
  3.2 MP2P 网络风暴处理机制  41-43
    3.2.1 搜索蚂蚁智能生存管理机制  41-42
    3.2.2 MP2P 网络搜索环路避免机制  42-43
  3.3 MP2P 网络节点移动性管理机制  43-45
    3.3.1 中间结点移动性处理机制  44
    3.3.2 目标资源结点失效处理机制  44-45
  3.4 本章小结  45-46
第4章 系统仿真与性能分析  46-56
  4.1 仿真平台选择  46-47
    4.1.1 JXTA 平台  46
    4.1.2 NS2 平台  46-47
    4.1.3 OverSim 平台  47
  4.2 性能指标与实验环境  47-50
    4.2.1 性能指标  48-49
    4.2.2 实验设置  49-50
  4.3 仿真结果分析  50-55
    4.3.1 MP2P 网络资源搜索时延  50-51
    4.3.2 MP2P 网络资源搜索成功率  51-52
    4.3.3 MP2P 网络资源搜索缓存命中率  52-53
    4.3.4 MP2P 资源搜索网络负载  53-54
    4.3.5 MP2P 网络鲁棒性  54-55
  4.4 本章小结  55-56
结论  56-58
参考文献  58-63
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  63-64
致谢  64

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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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