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基于P2P的广域网内容发布系统关键技术研究

作　者: 徐传福
导　师: 王正华
学　校: 国防科学技术大学
专　业: 计算机科学与技术
关键词: P2P计算资源定位分布式哈希表层次内容分发
分类号: TP393.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2003年
下　载: 362次
引　用: 4次
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内容摘要

随着网络技术的进步，Internet已经发展成为信息社会中最重要的内容发布系统，但Internet中传统的以应用服务器为中心的内容发布方式也存在性能瓶颈等问题。与此同时，一种新的分布式计算资源利用模式——P2P计算产生了。与C／S计算不同的是，P2P计算一般不需要中心服务器，它允许计算节点之间的直接交流和协作。P2P计算可以充分利用Internet边缘日益丰富的闲置资源，包括计算、存储、带宽等资源。内容发布和共享是P2P计算的一个主要应用领域，基于P2P的内容发布系统的特点是能够充分利用大量的客户端资源，减轻应用服务器的负载。本文以中国教育科研网应急响应服务组的内容发布网站建设为背景，主要做了以下具体工作： 1．详细剖析了结构化的P2P系统资源定位算法——分布式哈希表(DHT)算法。资源定位算法是P2P系统的核心，本文介绍了当前四种典型的DHT算法：Chord、CAN、Pastry和Tapestry，并对它们进行了比较和讨论： 2．提出了一个层次式的结构化P2P资源定位模型——基于DHT的层次式P2P资源定位模型(DHRLM)。DHRLM将层次式和子网划分引入结构化的P2P系统，不仅继承了DHT原有的优点，同时具有更好的可扩展性、可管理性和灵活性。本文对DHRLM的主要性能进行了理论分析并基于Chord模拟器实现了DHRLM的模拟测试； 3．设计了一个基于P2P的广域网内容发布系统。本文给出了系统总体设计，总结了其中的关键技术： 4．设计并实现了一个基于P2P的安全内容分发原型子系统FastNet。FastNet以DHRLM为路由模型，实现了类似于Bittorrent的多点分流内容分发算法，与Bittorrent不同的是，FastNet在结构化的P2P网络中根据定位算法的特点实现了该算法：同时，FastNet采取了周期性的容错算法保证在P2P节点动态失效的情况下仍然能够主动、快速、可靠地分发安全内容。

全文目录

摘要  9-10
ABSTRACT  10-11
第一章绪论  11-15
  §1．1 课题研究背景  11-12
  §1．2 P2P计算在内容发布领域的应用及相关技术  12-13
  §1．3 本文主要工作和论文组织结构  13-14
  §1．4 本文的研究成果  14-15
第二章 P2P计算概述  15-21
  §2．1 P2P计算的定义  15-16
  §2．2 P2P计算的背景与基础  16-17
  §2．3 P2P覆盖网络  17-18
  §2．4 P2P计算的主要应用领域和相关系统  18-21
    2．4．1 普及计算  18
    2．4．2 协同工作  18-19
    2．4．3 信息检索  19
    2．4．4 文件共享和发布  19-20
    2．4．5 广域网络数据存储  20
    2．4．6 实时通信  20
    2．4．7 其他应用领域  20-21
第三章结构化的P2P系统资源定位算法  21-35
  §3．1 资源定位算法分类  21-23
    3．1．1 集中目录模型(Central Directory Model)  21-22
    3．1．2 广播泛洪模型(Flooded Requests Model)  22
    3．1．3 文档路由模型(Document Routing Model)  22-23
  §3．2 DHT算法  23-34
    3．2．1 Chord  23-27
    3．2．2 CAN  27-29
    3．2．3 Pastry  29-32
    3．2．4 Tapestry  32-34
  §3．3 四种DHT算法的比较和讨论  34-35
第四章基于DHT的层次式P2P资源定位模型  35-48
  §4．1 模型介绍  35-40
    4．1．1 节点分类  35-36
    4．1．2 模型拓扑结构  36-37
    4．1．3 主要操作  37-40
  §4．2 性能分析  40-44
    4．2．1 假设  40
    4．2．2 逻辑路径长度和访问延迟  40-43
    4．2．3 路由(邻居)状态信息量以及节点加入退出开销  43
    4．2．4 负载平衡  43-44
  §4．3 模拟测试  44-47
    4．3．1 模拟器简介  44
    4．3．2 逻辑路径长度  44-45
    4．3．3 访问延迟  45-46
    4．3．4 负载平衡  46-47
  §4．4 DHRLM的优化策略  47
  §4．5 小结  47-48
第五章基于P2P的广域网内容发布系统及其关键技术  48-52
  §5．1 系统设计目标  48-49
  §5．2 总体设计  49
  §5．3 关键技术  49-52
    5．3．1 P2P网络总体设计及其资源定位算法  49-50
    5．3．2 安全内容分发算法  50
    5．3．3 广域网服务器间负载均衡  50
    5．3．4 动态漂移技术  50-51
    5．3．5 广域网服务器镜像技术和内容一致性  51
    5．3．6 系统安全  51-52
第六章安全内容分发原型系统FASTNET的设计与实现  52-69
  §6．1 设计目标  52
  §6．2 FASTNET拓扑结构  52-53
  §6．3 系统路由模型  53-60
    6．3．1 节点和资源命名  53-54
    6．3．2 节点加入  54-57
    6．3．3 节点状态信息及其维护  57-58
    6．3．4 节点失效处理  58
    6．3．5 消息编码和转发机制  58-60
  §6．4 安全内容分发算法  60-65
    6．4．1 基于主题的安全内容分类和分割  60-61
    6．4．2 基于主题的安全内容分割表过滤  61
    6．4．3 多点分流内容分发算法  61-64
    6．4．4 基于优先级的实时调度  64-65
  §6．5 系统容错  65-67
    6．5．1 原始节点失效  65-66
    6．5．2 下载状态表的维护和更新  66-67
  §6．6 性能分析和模拟  67-68
  §6．7 小结  68-69
第七章结束语  69-70
致谢  70-71
附录：攻读硕士期间发表的论文  71-72
参考文献  72-75

基于P2P的广域网内容发布系统关键技术研究

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