结构化P2P网络的抗Churn策略研究

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近年来,对等网络P2P逐渐成为因特网上的一个重要应用。结构化对等网络是当前研究的重点。基于分布式哈希表的结构化P2P网络利用DHT进行资源定位,它将网络中每个资源和节点哈希到同一个值空间,每个共享资源被发布到和自己资源标识符最接近的节点上。这种定位机制虽然有效地解决了非结构化对等网络中洪泛机制所带来的不可扩展问题,却不可避免地带来了另外的一些问题。其中网络抖动(Churn)问题是P2P网络面临的基本问题之一。在结构化P2P系统的搜索过程中,抗抖动(Churn)能力是一个重要的性能指标。当前,结构化P2P网络的研究主要集中在对现有的DHT协议的直接改进上,这种方法有很多缺点比如:针对性强,一种改进策略只适合一种协议;不兼容,改进的策略只能提高原来协议的某些性能值,但却降低了网络的其他性能。但现在的各种P2P网络都有自己的一套网络协议,很难统一标准。因此,应对Churn的研究必须具体到某种DHT协议才有价值。本文通过系统地归纳现有文献,从Churn问题产生的机理出发充分利用了覆盖网络节点之间“远近”邻居关系,提出了一种应用于Chord的抗Churn策略。实验结果表明,在结点随机加入和离开网络时,它能够有效的支持结点之间的查询。并且新的系统能够实现更快的收敛,降低了网络的维护时间。最后仿真实验也可以证明,系统维持的搜索效率为O(log N)。为了更好地与其他DHT协议兼容,又提出了一种独立于系统路由层只应用到DHT层的抗抖动策略。换言之,它可以更好的与各种算法相结合,不需要依赖特殊的路由算法。本文中将此策略应用到Chord、Kelips中,实验结果表明,它有效地提高DHT层的拓扑一致性,降低系统在抖动的网络环境中的维护开销,提高系统的抗抖动能力,使得路由表中的邻居节点更加可靠,在实际网络中也更易维护。
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