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P2P网络超级节点选举机制研究

作 者: 许通
导 师: 杨寿保
学 校: 中国科学技术大学
专 业: 计算机应用技术
关键词: 对等网络(P2P) 超级节点选取 无线网络 用户需求 检索延迟 层次分析法
分类号: TP393.02
类 型: 硕士论文
年 份: 2009年
下 载: 220次
引 用: 2次
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内容摘要


随着计算机技术和通信技术的飞速发展,用户存储了越来越多、具有很高使用价值的内容,整个互联网内容存储的中心,渐渐从网络核心移向靠近终端用户的边缘。内容存储方式的转变趋势,使得互联网上的内容交换模式也相应的发生了巨大的转变,从传统的基于客户机/服务器(Client/Server,简写C/S)的内容交换模式,演变到如今的基于对等网络(Peer-to-Peer Network,简写P2P网络)的内容交换模式。一般来说,对等网络是指覆盖在Internet之上的重叠网络(Overlay Network),网络中的每个节点既是服务的提供者,也是服务的使用者。对等网络技术的研究是当前网络界研究的焦点,也是工业界关注的热点。虽然,对等网络已经得到了广泛而成功的应用,但是系统中仍然存在很多需要研究的问题。本文围绕P2P网络构建Overlay拓扑时用户需求的异构性、不同物理网络的适应性问题,探讨P2P网络结构中有关超级节选取方案,提高P2P网络用户的满意度和整体网络的性能。本文首先介绍了对等网络的产生、基本概念、特点及应用领域,并深入分析了不同用户节点对于P2P网络的需求异构性以及P2P网络在无线环境下的适应性。通过讨论各类P2P网络拓扑结构的优缺点后,特别针对半分布式非结构化P2P网络,分析了该网络拓扑存在的问题,提出了基于物理网络特性以及用户适应的拓扑构建的研究思路。为了构建半分布式非结构化P2P网路的拓扑结构,解决不同P2P用户对业务需求喜好度不同问题,本文提出了对等网络中基于用户需求适应的P2P超级节点选取机制。首先确立性能参数集表征不同的指标,用户根据主观偏向给出相应的喜好度,从而构建对于各参数集的权重。根据上述输入,构建超级节点选取的层次分析模型,利用层次分析方法最后给出各用户对超级节点选取的决策。另外,本文在综述现有P2P网络在无线网络物理环境下部署存在的问题,尤其针对无线MESH网络自身节点异构性,多跳网络传输性能受跳数影响异常严重的特性,提出了基于无线MESH网络物理特性的P2P超级节点选取机制。该机制考虑节点在MESH网络中所处角色和位置等物理特性,确立“MESH子域”,在此基础上构建超级节点服务簇,保证簇内节点实际通信的跳数较小,进一步保证应用的端到端传输延迟。本文针对对等网络中呈现出的问题(如业务需求异构性、物理网络异构性)出发,紧紧围绕P2P网络在拓扑构建时超级节点选取机制进行深入研究,提出了用户适应及物理特性适应的超级节点选取方法,基于两种不同的视角对协议进行优化,为解决对等网络拓扑构建问题展示了全新的视角和美好的前景。

全文目录


摘要  4-6
ABSTRACT  6-11
第1章 绪论  11-25
  1.1 研究背景  11-19
    1.1.1 对等网络的产生  12-13
    1.1.2 对等网络的基本概念与特点  13-14
    1.1.3 对等网络的实际应用  14-15
    1.1.4 无线网络环境介绍  15-19
  1.2 问题的提出  19-22
    1.2.1 对等网络的用户异构性问题  19-21
    1.2.2 对等网络在无线环境下的适应性问题  21-22
  1.3 论文主要工作  22-23
  1.4 论文结构  23-24
  1.5 本章小结  24-25
第2章 对等网络的拓扑结构研究  25-33
  2.1 引言  25
  2.2 P2P 网络的拓扑结构分类  25-29
    2.2.1 中心化拓扑  26
    2.2.2 全分布式非结构化拓扑  26-27
    2.2.3 全分布式结构化拓扑  27
    2.2.4 半分布式拓扑  27-28
    2.2.5 四类拓扑的比较  28-29
  2.3 半分布式 P2P 拓扑构建的相关问题  29-32
    2.3.1 超级节点的功能及其选取问题  29-31
    2.3.2 P2P 系统在无线环境下的适应性问题  31-32
  2.4 本章小结  32-33
第3章 用户需求适应的对等网络超级节点选取机制  33-42
  3.1 引言  33-34
  3.2 相关研究  34-35
  3.3 用户需求适应的超级节点选取机制  35-40
    3.3.1 系统结构描述  35-37
    3.3.2 用户需求适应的超级节点选取机制  37-40
  3.4 仿真及结果分析  40-41
  3.5 本章小结  41-42
第4章 无线 MESH 网络 P2P 超级节点选取  42-56
  4.1 引言  42-43
  4.2 相关研究  43-44
  4.3 无线 Mesh 网络性能分析  44-48
    4.3.1 实验床介绍  44-46
    4.3.2 性能测试及分析  46-48
  4.4 基于节点物理特性的超级节点选取机制  48-52
    4.4.1 系统描述  48-49
    4.4.2 服务簇形成  49-50
    4.4.3 节点的加入与离开  50-51
    4.4.4 超级节点的选取  51-52
  4.5 仿真及结果分析  52-55
  4.6 本章小结  55-56
第5章 总结与展望  56-59
  5.1 本文工作总结  56-57
  5.2 本文的主要贡献和创新  57
  5.3 未来的研究工作  57-59
参考文献  59-62
致谢  62-63
攻读硕士学位期间参加的研究项目  63-64
攻读硕士学位期间发表及录用的论文  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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