基于局部网络信息的贪婪式P2P资源定位技术研究
发布时间：2023-12-23 16:56
P2P (Peer-to-Peer)技术目前已广泛应用于资源共享和内容分发服务,在工程和理论方面都成为了最活跃的研究领域之一。随着各种P2P内容共享网络规模的逐渐增大,节点扰动现象越来越严重。单个节点难以获取和维护网络中大部分节点的信息,节点的邻居数量相对于网络规模越来越小。因此,在节点仅掌握局部网络信息的情况下,如何使用贪婪式的定位技术帮助用户快速找到所需要的资源,成为了一个具有挑战性的研究课题。 P2P网络资源定位的性能评价标准不仅包括搜索命中率,还涵盖了网络开销、存储开销、路由维护开销、负载均衡等多个方面,而性能的影响因素也涉及到搜索算法、网络结构、复制机制、路由构造机制等多个方面。提高P2P网络的资源定位性能,需要从多种技术角度来进行研究。 P2P网络可分为非结构化和结构化两种类型。在节点仅掌握局部网络信息的情况下,非结构化P2P网络的搜索具有严重的盲目性。贪婪式定位方法在网络扰动比较严重、资源变化比较频繁时,各种性能急剧下降。本文针对该问题,从搜索机制、网络结构和复制机制三个方面进行了研究,提出了不同的解决方法,从而使网络能够在节点扰动频繁的环境中,保持较高的资源定位性能。在...
【文章页数】：155 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景、目的及意义
1.2 本文主要内容及章节安排
1.2.1 主要研究内容
1.2.2 章节安排
第二章 贪婪式P2P资源定位技术相关研究
2.1 引言
2.2 贪婪式P2P资源定位概述
2.2.1 研究历程
2.2.2 局部网络信息对贪婪式P2P资源定位的影响
2.3 贪婪式P2P资源定位性能评价标准
2.4 贪婪式P2P资源定位性能影响因素
2.4.1 拓扑结构和路由结构
2.4.2 分布式索引存储方式
2.4.3 资源复制机制
2.5 仿真模拟方法
2.5.1 模拟工具对比分析
2.5.2 典型拓扑构造方法
2.6 本文贪婪式P2P资源定位技术研究的范围及所解决的问题
2.7 本章小结
第三章 面向非结构化P2P网络的双向随机漫步搜索机制
3.1 引言
3.2 向随机漫步
3.2.1 基本定义
3.2.2 设计思路
3.2.3 正向随机漫步性质
3.2.4 逆向随机漫步搜索性质
3.2.5 双向随机漫步搜索
3.2.6 性能分析
3.3 模拟实验与对比分析
3.3.1 静态网络环境下性能对比
3.3.2 动态网络环境下性能对比
3.3.3 稀有资源搜索成功率对比
3.3.4 存储开销对比分析
3.3.5 路由转发表可靠性分析
3.4 本章小结
第四章 基于节点差异化的Q-LEARNING搜索
4.1 引言
4.2 问题描述
4.2.1 Q-learning
4.2.2 有偏随机漫步
4.2.3 Q-learning型搜索的缺点
4.3 机制设计
4.3.1 节点差异化
4.3.2 拓扑构造
4.3.3 消息格式
4.3.4 路由表设计
4.3.5 中心服务列表设计
4.3.6 Gain Matrix更新过程
4.3.7 搜索流程
4.3.8 节点加入和退出
4.4 实验结果与分析
4.4.1 实验环境和参数
4.4.2 邻居数量和TTL影响分析
4.4.3 扰动程度对各区域资源搜索性能的影响与分析
4.4.4 Gain Matrix记录时间对资源搜索性能的影响分析
4.5 本章小结
第五章 一种基于分布感知的协同主动复制机制
5.1 引言
5.2 非结构化P2P网络资源复制行为传播规律
5.2.1 行为传播基本定义
5.2.2 传播速度分析
5.3 机制设计
5.3.1 分布感知方式
5.3.2 分布感知的协同主动复制
5.4 实验结果与分析
5.4.1 实验场景
5.4.2 结果与分析
5.5 本章小结
第六章 适用于结构化P2P网络贪婪式搜索的路由表构造机制研究
6.1 引言
6.2 问题形式化
6.2.1 局部拓扑信息
6.2.2 逻辑距离与实际距离
6.2.3 递归式局部贪婪定位
6.2.4 构造小世界效应网络原则
6.2.5 形式化描述
6.3 路由表构造规律
6.3.1 核心因素分析
6.3.2 邻居选择函数与规则
6.3.3 理想情况下的路由表构造规律
6.3.4 实际网络的路由表构造规律
6.4 ID冲突允许的DHT型P2P网络
6.5 模拟实验结果与分析
6.5.1 实验设置
6.5.2 结果对比与分析
6.6 本章小结
第七章 基于优化布隆过滤器的KADEMLIA型P2P网络多关键字搜索
7.1 引言
7.2 布隆过滤器与多关键字搜索
7.2.1 Kademlia型P2P网络多关键字搜索流程
7.2.2 布隆过滤器
7.2.3 基于优化布隆过滤器的多关键字搜索流程
7.3 优化布隆过滤器
7.3.1 通信代价和丢失率估计模型
7.3.2 分布式搜索结果合并顺序
7.3.3 布隆过滤器参数优化原则和流程
7.3.4 资源数量估计方法
7.4 模拟实验结果与分析
7.4.1 实验设置
7.4.2 参数优化
7.4.3 性能对比与分析
7.4.4 参数影响分析
7.5 本章小结
第八章 结束语
8.1 论文总结
8.2 存在的问题及进一步的研究工作
参考文献
致谢
攻读博士期间发表和录用的学术论文
本文编号：3874131
【文章页数】：155 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景、目的及意义
1.2 本文主要内容及章节安排
1.2.1 主要研究内容
1.2.2 章节安排
第二章 贪婪式P2P资源定位技术相关研究
2.1 引言
2.2 贪婪式P2P资源定位概述
2.2.1 研究历程
2.2.2 局部网络信息对贪婪式P2P资源定位的影响
2.3 贪婪式P2P资源定位性能评价标准
2.4 贪婪式P2P资源定位性能影响因素
2.4.1 拓扑结构和路由结构
2.4.2 分布式索引存储方式
2.4.3 资源复制机制
2.5 仿真模拟方法
2.5.1 模拟工具对比分析
2.5.2 典型拓扑构造方法
2.6 本文贪婪式P2P资源定位技术研究的范围及所解决的问题
2.7 本章小结
第三章 面向非结构化P2P网络的双向随机漫步搜索机制
3.1 引言
3.2 向随机漫步
3.2.1 基本定义
3.2.2 设计思路
3.2.3 正向随机漫步性质
3.2.4 逆向随机漫步搜索性质
3.2.5 双向随机漫步搜索
3.2.6 性能分析
3.3 模拟实验与对比分析
3.3.1 静态网络环境下性能对比
3.3.2 动态网络环境下性能对比
3.3.3 稀有资源搜索成功率对比
3.3.4 存储开销对比分析
3.3.5 路由转发表可靠性分析
3.4 本章小结
第四章 基于节点差异化的Q-LEARNING搜索
4.1 引言
4.2 问题描述
4.2.1 Q-learning
4.2.2 有偏随机漫步
4.2.3 Q-learning型搜索的缺点
4.3 机制设计
4.3.1 节点差异化
4.3.2 拓扑构造
4.3.3 消息格式
4.3.4 路由表设计
4.3.5 中心服务列表设计
4.3.6 Gain Matrix更新过程
4.3.7 搜索流程
4.3.8 节点加入和退出
4.4 实验结果与分析
4.4.1 实验环境和参数
4.4.2 邻居数量和TTL影响分析
4.4.3 扰动程度对各区域资源搜索性能的影响与分析
4.4.4 Gain Matrix记录时间对资源搜索性能的影响分析
4.5 本章小结
第五章 一种基于分布感知的协同主动复制机制
5.1 引言
5.2 非结构化P2P网络资源复制行为传播规律
5.2.1 行为传播基本定义
5.2.2 传播速度分析
5.3 机制设计
5.3.1 分布感知方式
5.3.2 分布感知的协同主动复制
5.4 实验结果与分析
5.4.1 实验场景
5.4.2 结果与分析
5.5 本章小结
第六章 适用于结构化P2P网络贪婪式搜索的路由表构造机制研究
6.1 引言
6.2 问题形式化
6.2.1 局部拓扑信息
6.2.2 逻辑距离与实际距离
6.2.3 递归式局部贪婪定位
6.2.4 构造小世界效应网络原则
6.2.5 形式化描述
6.3 路由表构造规律
6.3.1 核心因素分析
6.3.2 邻居选择函数与规则
6.3.3 理想情况下的路由表构造规律
6.3.4 实际网络的路由表构造规律
6.4 ID冲突允许的DHT型P2P网络
6.5 模拟实验结果与分析
6.5.1 实验设置
6.5.2 结果对比与分析
6.6 本章小结
第七章 基于优化布隆过滤器的KADEMLIA型P2P网络多关键字搜索
7.1 引言
7.2 布隆过滤器与多关键字搜索
7.2.1 Kademlia型P2P网络多关键字搜索流程
7.2.2 布隆过滤器
7.2.3 基于优化布隆过滤器的多关键字搜索流程
7.3 优化布隆过滤器
7.3.1 通信代价和丢失率估计模型
7.3.2 分布式搜索结果合并顺序
7.3.3 布隆过滤器参数优化原则和流程
7.3.4 资源数量估计方法
7.4 模拟实验结果与分析
7.4.1 实验设置
7.4.2 参数优化
7.4.3 性能对比与分析
7.4.4 参数影响分析
7.5 本章小结
第八章 结束语
8.1 论文总结
8.2 存在的问题及进一步的研究工作
参考文献
致谢
攻读博士期间发表和录用的学术论文
本文编号：3874131
本文链接：https://www.wllwen.com/guanlilunwen/ydhl/3874131.html