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基于网络编码的P2P覆盖网络研究

作　者: 王耀伟
导　师: 蔡宁
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 网络编码 P2P 覆盖网络 冗余链路
分类号: TP393.02
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


Peer-to-Peer(P2P)的数据传输量占据Internet总流量的50-90%,已经成为Internet的主体。但存储转发的数据传输方式与生俱来的缺点限制了P2P系统性能的提升。网络编码的提出,推翻了独立的比特不能再被压缩的经典结论、指出了网络信息流可以被压缩、带来了诸多优点：如提高信息传输速率,增加网络吞吐量,增强网络鲁棒性,使数据传输普适化等。那么,如何将网络编码的优点充分应用于P2P网络中以提升其性能,已成为当前的研究热点。本文基于网络编码的基本思想,提出一种采用简单机制构建P2P覆盖网络的方法,同时描述一种基于随机网络编码的数据传输方式。在此基础上,分析了随机网络编码的引入对所构造P2P覆盖网络的影响和节点的离开对网络的影响,估计了节点正确译码率和网络崩溃的条件,通过理论推导得出结论：所构建的P2P覆盖网络具有错误影响局部性；在覆盖网路中加入适当的冗余链路可以有效地提高节点的正确译码率,从而提升系统的整体性能。最后,通过实验仿真分析得出：在所构建的P2P覆盖网络中,当编码域尺寸选取为28时,由随机网络编码所引起的错误概率可以忽略不计；加入适当冗余链路,可以非常有效地提高成功接收率；在数据传输中,基于随机网络编码的策略优于RS编码的策略。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章 绪论  7-13
  1.1 研究背景  7-11
    1.1.1 网络编码的提出和发展  7-8
    1.1.2 P2P网络简介  8-10
    1.1.3 网络编码与P2P网络的结合  10-11
  1.2 本文研究内容及结构  11-13
    1.2.1 本文研究内容  11
    1.2.2 文章组织结构  11-13
第二章 网络编码基础知识和应用  13-21
  2.1 网络基本模型  13-14
  2.2 网络编码  14-17
    2.2.1 线性网络编码  14-15
    2.2.2 随机网络编码  15-16
    2.2.3 实用网络编码  16-17
  2.3 网络编码技术在P2P网络中应用  17-20
    2.3.1 网络编码在P2P下载中的主要技术  17-19
    2.3.2 网络编码在P2P流媒体中的主要技术  19-20
  2.4 本章小结  20-21
第三章 P2P覆盖网络构建和数据传输  21-31
  3.1 覆盖网络的描述  21-24
    3.1.1 基本定义  21
    3.1.2 覆盖网络的组成  21-24
  3.2 覆盖网络的构建  24-27
    3.2.1 组播子网络的构建  24
    3.2.2 节点的接入过程  24-25
    3.2.3 节点的离开过程  25-27
  3.3 数据传输  27-30
    3.3.1 冗余链路设置  27-28
    3.3.2 数据传输过程  28-30
  3.4 本章小结  30-31
第四章 基于网络编码的P2P覆盖网络理论分析  31-45
  4.1 基本定义  31
  4.2 随机网络编码引入的错误概率  31-33
  4.3 错误影响局部性  33-37
  4.4 正确译码率的上界和下界  37-41
  4.5 网络崩溃的避免  41-43
  4.6 本章小结  43-45
第五章 基于网络编码的P2P覆盖网络实验分析  45-57
  5.1 实验环境  45
  5.2 参数定义  45-46
    5.2.1 网络参数  45-46
    5.2.2 性能参数  46
  5.3 实验模型  46-47
    5.3.1 模型一 rate模型  46-47
    5.3.2 模型二 size模型  47
  5.4 实验结果及其分析  47-56
    5.4.1 实验1:确定编码域尺寸  47-48
    5.4.2 实验2:验证错误影响局部性  48-49
    5.4.3 实验3:验证正确译码率  49-50
    5.4.4 实验4:冗余链路r对成功接收率的影响  50-52
    5.4.5 实验5:离开节点处理延时T对成功接收率rate的影响  52-54
    5.4.6 实验6:不同编码策略对网络规模的影响  54-56
  5.5 本章小结  56-57
结束语  57-59
致谢  59-61
参考文献  61-65
研究成果  65-66

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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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