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基于DHT的结构化P2P路由协议Chord的研究

作　者: 徐春丹
导　师: 吕玉琴
学　校: 北京邮电大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 对等网络 Chord 路由查找 Vivaldi 仿真
分类号: TP393.02
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

目前对等网络面临的重要问题就是如何高效的定位网络中的资源,基于DHT的结构化路由算法的提出使这一问题得到了相对优化的解决方案。本文针对典型结构化P2P路由协议Chord展开研究。Chord利用分布式散列表作为查找策略的基础,具有负载平衡、可靠、可扩展性等诸多优点。对比第一代路由算法,由于finger table(即查找表)的提出,Chord大大改善了查找效率,然而当网络中存在低性能节点时,Chord仍然存在一定的低效性。针对Chord的不足,通过分析Chord协议的基本算法和理论,本文提出了两种新的路由查找策略,针对查找方式及网络布局提出了以下几方面的改进：(1)针对Chord协议本身的单路查找过程,采用发起点并行发起多条查询请求,进行并行查找定位,经由不同的路由路径定位目的节点,通过降低经由低性能节点的概率,提高资源定位效率,降低查找延时。(2)在不增加节点负荷的前提下采用Vivaldi捎带协议,记录节点间的物理延时,增加逻辑节点对物理延时的感知,从而在选择查找路由时综合逻辑及物理网络状况选取最优节点,达到降低查找时延的目的。最后,基于P2PSim仿真平台,通过对比原始协议及改进后的协议,说明改进的正确及有效性。仿真结果表明,改进协议一定程度上的提高了资源定位的效率,降低了查找时延。通过仿真看出,以上各种修改方式相辅相成,各有优势,针对不同的应用场景满足相应的应用需求。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-14
  1.1 理论背景  9-11
    1.1.1 P2P技术的发展  9-10
    1.1.2 P2P网络技术的现状  10-11
  1.2 P2P网络的分类  11-12
    1.2.1 集中式P2P网络  11
    1.2.2 分布式P2P网络  11-12
    1.2.3 混合式P2P网络  12
  1.3 论文的研究内容及组织结构  12-14
第二章 P2P网络中的资源定位算法  14-27
  2.1 散列函数理论基础  14-17
    2.1.1 散列函数的性质  14
    2.1.2 常见的散列函数分类  14-16
    2.1.3 分布式散列表(DHT)简介  16-17
  2.2 基于DHT的P2P路由算法  17-18
    2.2.1 Pastry  17-18
    2.2.2 Tapestry  18
    2.2.3 CAN  18
  2.3 Chord路由协议分析  18-26
    2.3.1 协议概览  18-19
    2.3.2 常用术语解释  19-20
    2.3.3 地址空间  20-21
    2.3.4 资源查找算法  21-23
    2.3.5 节点的加入/退出  23-25
    2.3.6 Chord协议特点分析  25-26
    2.3.7 几种典型的对Chord协议的改进  26
  2.4 本章小结  26-27
第三章 Chord查找方式的改进  27-35
  3.1 改进的着眼点  27
  3.2 并行Chord  27-29
    3.2.1 3P-Chord  28-29
    3.2.2 HP-Chord  29
  3.3 V-Chord  29-34
    3.3.1 Vivaldi  29-33
    3.3.2 Vivaldi与Chord的结合  33-34
  3.4 3PV-Chord  34
  3.5 本章小结  34-35
第四章协议仿真方法  35-46
  4.1 仿真软件的设计原理  35-38
    4.1.1 未来事件列表  36-37
    4.1.2 仿真时钟及其推进机制  37
    4.1.3 系统的状态变量  37
    4.1.4 事件进程  37
    4.1.5 随机数发生器  37
    4.1.6 仿真结果的输出和分析  37-38
    4.1.7 系统调度模块  38
  4.2 网络仿真的一般步骤  38-39
  4.3 仿真工具的选择  39-41
  4.4 P2PSim  41-45
    4.4.1 P2PSim简介  41
    4.4.2 P2PSim系统结构  41-44
    4.4.3 改进协议的仿真原理  44
    4.4.4 仿真参数说明  44-45
  4.5 本章小结  45-46
第五章仿真结果及分析  46-55
  5.1 对协议代码的改进  46-47
  5.2 仿真及结果分析  47-54
    5.2.1 仿真条件  47
    5.2.2 经典Chord的仿真结果分析  47-49
    5.2.3 3P-Chord的仿真及结果分析  49-50
    5.2.4 HP-Chord的仿真及结果分析  50-52
    5.2.5 V-Chord的仿真及结果分析  52-53
    5.2.6 3PV-Chord的仿真及结果分析  53-54
  5.3 本章小结  54-55
第六章总结及展望  55-57
  6.1 前期工作总结  55
  6.2 预期工作展望  55-57
参考文献  57-61
附录-专有名字说明  61-62
致谢  62-63
攻读学位期间发表的学术论文目录  63

基于DHT的结构化P2P路由协议Chord的研究

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