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P2P(Peer-to-Peer)网络已经成为Internet上最流行的应用，但是节点的自私行为和物理网络因素制约了P2P网络的进一步发展。本文以提高P2P网络可用性为目标，在应用模式方面应用机制设计理论设计激励机制促进节点合作，在P2P网络基础架构方面设计容错、非对称的DHT方法提高结构化P2P网络对动态、异构网络环境的适应性，具体如下：
①针对P2P网络用户的自私行为导致P2P流媒体网络可用性下降的问题，提出一种成本共享流模型CSII(Cost-Sharing-Streaming)。CSII使用一种分簇的拓扑结构：在簇内，簇首节点使用资源定价机制激励节点贡献带宽资源，在簇间，执行拓扑优化的分簇算法。资源定价机制具有激励相容性，可以激励节点披露真实的链路成本信息，这保证了拓扑优化算法的有效性。仿真实验结果表明：CSII可以补偿节点的流量成本、激励节点贡献带宽资源、增加节点之间的合作、优化网络拓扑结构、降低网络整体成本和每个节点的分摊成本。
②针对客户节点的动态性和自私性导致混合结构流媒体网络的资源稳定性下降的问题，提出一种激励机制。Internet内容提供商(ICP)作为这种激励机制的组织者承担组织成本，但是能够通过客户节点提供的上传带宽资源扩大服务规模并获得更高的净收益。针对带宽资源紧张的情况下激励机制产生的组织成本增加、客户节点成本增加的问题，分析混合结构网络容量增长模式和激励机制之间的相互关系，得到影响激励相容性的临界容量和临界服务强度等参数的计算方法。理论分析和实验结果表明，客户节点通过贡献资源、降低动态性可以获得更高的净收益，而ICP也可以少量的机制组织成本获得更好的“成本-收益”关系。
③针对已有DHT(DistributedHashTable)方法在实际Internet环境中面临的可用性问题，提出一种能够更好地适应动态、异构的网络环境的A-DHT方法。A-DHT方法基于非对称的Hyper-deBruijn图构建，它在图结构上的非对称性和Internet节点的异构性相适应：A-DHT根据带宽和计算能力等可用资源差异把所有节点分成胖节点和瘦节点两类；胖节点具有更高的带宽和出/入度，形成快速转发网络并承担更多的消息转发任务；瘦节点以较少的出/入度维护和胖节点之间的链路以及瘦节点之间的冗余链路。相对于已有的基于规则图的DHT方法，A-DHT利用胖节点之间的快速网络能在轻载荷的网络条件下实现更优的“节点度数-网络直径”折衷关系。相对于基于字母表的常数度DHT方法，A-DHT中瘦节点的冗余链路提供了更多的容错路由，提高了容错性。论文还设计了在实际Internet上基于A-DHT方法搭建结构化P2P网络所需的节点加入、退出、失效恢复、拥塞控制等算法。实验结果表明：A-DHT方法具有较好的搜索性能、容错性能和负载均衡性能。