论文部分内容阅读
近年来，P2P技术被广泛地应用于文件共享领域：因特网上有大量用户使用P2P软件共享音乐文件、视频文件等。P2P文件共享系统的流行，因为P2P计算模式具有非常多的优点，包括：非常好的可扩展性、低廉的部署开销、能够聚集闲置资源等。随着移动无线通信技术的发展与各种移动设备在用户中的日益普及，P2P文件共享系统的工作环境从有线P2P网络演进到了移动P2P网络，系统任务也从只需要支持简单查找操作发展成为需要支持各种复杂查询操作。由此产生的更为复杂的P2P系统被称为移动P2P多维搜索系统。相比有线P2P网络，移动P2P网络提供的是一个受到更多限制的通讯环境：带宽更有限、传输错误频率更高、连接更不稳定等。在这样的网络环境下，搜索系统应该充分利用物理网络拓扑信息以缩短查询路由路径的物理长度。符合这个要求的搜索系统被称为拓扑感知搜索系统。现存P2P多维搜索系统都是针对资源相对充裕的有线P2P网络设计的，所用的查询代价模型不考虑路由路径的物理长度，所以这些系统不具有拓扑感知属性，不适合资源匮乏的移动无线网络。而且，现存P2P多维搜索系统都是静态的，无法适应移动P2P中节点不断移动的场景。因而，本文的研究工作致力于设计适合移动P2P网络环境的拓扑感知搜索系统。 为了在移动P2P网络中高效地支持多维搜索，本文提出了创新的移动P2P多维搜索系统MIME。首先，考虑到移动P2P网络受限的通讯环境，MIME采用了新的更为精确的通讯代价模型。MIME的通讯代价模型以查询任务所生成的网络层路由路径的物理长度来估算查询任务的通讯代价。其次，MIME引入物理空间的概念以实现搜索系统的拓扑感知。也就是说，MIME用一个二维空间对系统的物理网络拓扑进行建模并且假设每个节点知道自己的物理／地理位置，这样MIME能够利用物理网络拓扑信息对数据分配模块和覆盖网组织模块进行优化。最后，为了适应移动P2P网络的动态特性，MIME包含两个适应性特征：更新算法，缓存机制。更新算法对搜索系统进行动态更新以适应节点移动性：缓存机制的作用则是减少由更新过程引起的数据迁移通讯开销。实验结果显示相比现存的P2P搜索系统，MIME在点查询／范围查询的执行效率上达到了显著的性能提高。