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结构化P2P搜索算法的研究与优化

作　者: 迟伟琛
导　师: 魏慧琴
学　校: 北京交通大学
专　业: 计算机科学与技术
关键词: P2P DHT Chord算法 双向去冗余查找 中间节点表
分类号: TP393.02
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 126次
引　用: 1次
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内容摘要


P2P,是peer-to-peer的缩写,或称为对等联网。它使人们可以直接连接到其他用户的计算机上交换文件,而不需像过去那样连接到服务器上进行浏览和下载。P2P发展过程中,结构化P2P由于其拓扑结构的清晰性和规则性成为一种发展趋势。又因搜索技术是P2P技术中最具价值的研究对象,因而结构化P2P搜索技术备受关注。而结构化P2P搜索算法中的Chord算法因设计思想的简单性被广泛应用到P2P系统中。本文以Chord算法为研究对象,对Chord算法存在的缺点进行分析,提出双向去冗余查找和引入中间节点表的改进思想,重构了Chord算法中各节点fingertable的表项组成,同时消除了finger table的重复项,提高了资源直接定位的命中率。并且,针对中间节点的遗漏而带来的部分跳转节点定位不准确的弊端引入了中间节点表,使得两次改进后Chord环中节点的finger table不仅在覆盖范围上明显扩大,而且定位准确率也有所提高。最后通过仿真实验证明改进后算法相较于原算法,在平均查找延迟时间和平均查找路径长度两方面均具有优越性。首先,本文简单地介绍了P2P模式相对于传统C／S模式的优越性；其次指出结构化P2P相对于非结构化P2P的优势；接着,阐述了结构化P2P搜索技术中重要的DHT思想及基于DHT的Chord、CAN等搜索算法的相关知识,并详细介绍了Chord算法的内容和存在的问题,着重针对Chord存在的缺点提出了双向去冗余查找和引入中间节点表的改进思想,然后以该思想为指导,进行了改进后算法的理论和代码分析。最后,在仿真软件P2Psim中将改进后算法与原算法做了性能对比,证明其在减少时延和优化资源查找路径上具有明显的优势。

全文目录


致谢  5-6
摘要  6-7
ABSTRACT  7-10
1 绪论  10-15
  1.1 研究的背景与意义  10-11
  1.2 国内外研究现状  11-13
    1.2.1 非结构化P2P搜索技术  11-12
    1.2.2 结构化P2P搜索技术  12-13
  1.3 本文的主要研究目的  13
  1.4 本文的组织结构  13
  1.5 本章小结  13-15
2 P2P技术简介  15-29
  2.1 传统C/S模式  15-17
    2.1.1 C/S模式定义  15-16
    2.1.2 C/S模式优缺点  16-17
  2.2 P2P技术  17-26
    2.2.1 P2P的定义  17-18
    2.2.2 P2P的组织结构  18-19
    2.2.3 P2P的分类  19-20
    2.2.4 P2P网络的拓扑结构  20-24
    2.2.5 P2P技术的特点  24-25
    2.2.6 P2P技术的应用  25-26
    2.2.7 P2P技术优缺点  26
  2.3 P2P与C/S的比较  26-27
  2.4 P2P研究方向  27-28
  2.5 本章小结  28-29
3 结构化P2P文件搜索技术-DHT  29-35
  3.1 DHT系统资源搜索过程  29-32
  3.2 典型的DHT系统介绍  32-34
  3.3 本章小结  34-35
4 基于DHT的Chord算法分析  35-44
  4.1 Chord原理  35
  4.2 Chord算法简述  35-43
    4.2.1 关键字分配算法  35-37
    4.2.2 资源定位算法  37-39
    4.2.3 节点加入算法  39-41
    4.2.4 节点失效算法  41-42
    4.2.5 节点更新算法  42
    4.2.6 Chord算法的特点分析  42-43
  4.3 本章小结  43-44
5 Chord算法的缺点和改进方案  44-63
  5.1 Chord算法的缺点  44
  5.2 Chord算法的改进方案  44-53
    5.2.1 向去冗余查找  44-49
    5.2.2 引入中间节点表  49-53
  5.3 改进后算法的理论分析  53-56
  5.4 改进后算法伪代码分析  56-62
  5.5 本章小结  62-63
6 算法仿真与对比分析  63-72
  6.1 仿真实现  63-66
    6.1.1 仿真环境  63-64
    6.1.2 仿真前期实验分析  64
    6.1.3 仿真过程  64-66
  6.2 仿真分析对比结果  66-70
    6.2.1 算法执行结果分析  66-69
    6.2.2 分析对比  69-70
  6.3 本章小结  70-72
7 总结与展望  72-74
  7.1 本文总结  72
  7.2 对未来工作的展望  72-73
  7.3 本章小结  73-74
参考文献  74-77
学位论文数据集  77

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