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Db_Kad：一种基于网络时延信息的Kademlia改进算法

作　者: 宋晓慧
导　师: 张宏莉
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 计算机科学与技术
关键词: P2P(Peer to Peer) Kademlia BitTorrent 时延
分类号: TP393.02
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 29次
引　用: 0次
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内容摘要

P2P技术,也称对等网络(Peer to Peer)技术,它与客户端/服务器(Client/ Server)结构(也就是WWW所采用的结构方式)的一个本质区别是:网络中的所有节点既作为客户端又提供服务。近年来,P2P技术正逐渐成为技术界的一个热门话题,P2P技术不仅为个人用户提供了前所未有的自由和便利,同时也试图有效地整合互联网的潜在资源,将基于网页的互联网转变成动态存取自由交互的海量信息网络。P2P技术以其强大的技术潜力引起了人们越来越多的关注,它被广泛地应用在文件共享、分布计算、协同工作、即时通讯等方面。本文首先研究了对等网络P2P系统的拓扑结构及资源定位模型,对P2P领域的热点问题:结构化覆盖网(Structure Overlay Network)以及基于覆盖网的DHT路由算法进行了研究。从体系结构、路由效率、节点加入/退出机制、平均路径长度等方面对比了Chord、CAN、Pastry、Tapestry、Kademlia等DHT路由算法。在分析上述P2P系统路由协议的基础上,针对Kademlia路由协议中物理网络和覆盖网络拓扑不匹配的问题,本文改进了Kademlia的资源定位过程,充分利用Internet网络的运行状态信息,提出了一种基于网络时延信息的Kademlia算法:Db_Kad。实验表明,在收敛速度不变的前提下,改进算法的平均查询速度有了明显的提高。最后,在分析P2P文件共享软件对Internet的影响的基础上,我们对基于Db_Kad的BT客户端进行了改进,基于时延信息进行资源选择。模拟实验表明,基于时延的BT客户端程序,具有以下优点:节点可以灵活选择下载节点,避免了“拥塞链路更加拥塞”的问题;改善了整体网络性能,降低了P2P应用对传统Internet业务的资源侵占;同时提高了P2P下载者的下载速度。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章绪论  8-13
  1.1 课题背景  8-9
  1.2 国内外DHT技术研究现状  9-11
    1.2.1 国外研究现状  9-10
    1.2.2 国内研究现状  10-11
  1.3 课题的主要工作  11-12
  1.4 论文的内容安排  12-13
第2章对等网络的拓扑结构及资源定位模型  13-39
  2.1 集中式网络拓扑结构  13-14
  2.2 分布式非结构化网络拓扑结构  14-16
  2.3 基于DHT的分布式网络拓扑结构  16-36
    2.3.1 HASH函数  16-17
    2.3.2 DHT分布式HASH表  17-18
    2.3.3 Tapestry  18-20
    2.3.4 Pastry  20-23
    2.3.5 Chord  23-27
    2.3.6 CAN  27-29
    2.3.7 Kademlia  29-36
    2.3.8 五种典型DHT路由算法的比较  36
  2.4 混杂模式网络拓扑结构  36-37
  2.5 本章小结  37-39
第3章基于时延的Kademlia路由算法：Db_Kad  39-54
  3.1 Db_Kad结构设计  39-44
    3.1.1 红黑树  39-40
    3.1.2 Db_Kad的存储结构  40-44
  3.2 节点加入和离开  44-46
  3.3 Db_Kad查找算法  46-47
  3.4 Db_Kad算法的性能测试与分析  47-49
    3.4.1 测试系统环境  47-49
    3.4.2 实验结果与分析  49
  3.5 Db_Kad 算法的性能测试与分析  49-53
    3.5.1 测试系统环境  49-50
    3.5.2 实验结果与分析  50-53
  3.6 本章小结  53-54
第4章基于Db_Kad 的Trackerless BitTorrent  54-66
  4.1 P2P 文件共享业务对Internet 的影响  54
  4.2 基于Db_Kad 的BitTorrent 算法  54-57
    4.2.1 Trackerless BitTorrent 协议  54-55
    4.2.2 Torrent 文件扩展  55
    4.2.3 KRPC Protocol  55-57
  4.3 基于Db_Kad 的BT 客户端  57-58
  4.4 基于Db_Kad 的BT 客户端模拟实验及性能分析  58-64
    4.4.1 模拟实验的设计思想  58-59
    4.4.2 实验模拟环境  59-61
    4.4.3 模拟实验及性能分析  61-64
  4.5 本章小节  64-66
结论  66-67
参考文献  67-71
攻读学位期间发表的学术论文  71-73
致谢  73

Db_Kad：一种基于网络时延信息的Kademlia改进算法

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