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近年来,随着Internet技术的发展,Peer-to-Peer(P2P)网络越来越成为人们关注的焦点,然而P2P网络是一种自组织、没有集中管理机制和基础设施的分布式系统,因为其参与者的自发性和自治性,使P2P网络中资源的可用性有着极高的变数和不可预知性。并且在实际应用中,大多数参与者由于缺乏激励机制而不向其他用户共享自身资源,导致传统的P2P系统广泛地出现“免费搭车”(Free-Riding)问题,严重阻碍了P2P技术和应用的发展,由此引发了许多关于P2P激励机制方面的研究。本文在使用博弈均衡理论的基础上,提出一种基于博弈论的激励机制方法,可以用来提高P2P系统性能和效率。
本课题研究的主要内容包括以下几个方面:一、研究P2P网络底层架构,以Gnutella为原型,引入P2P网络专用设备(PeerServer),以便为激励模型提供良好的底层网络平台。二、构建P2P网络文件共享系统的激励机制。这一部分首先分析了P2P网络中参与者之间对网络资源的竞争关系,并在非合作博弈Nash均衡理论框架下构造一个基于服务质量差异的P2P网络激励机制,分析不同性质的用户在相同激励机制下采取不同策略时的均衡状态,得出最终的理想均衡状态,最后的仿真计算与分析表明可以消除Free-Riding现象。三、针对基于服务质量差异的P2P激励机制存在的诸如效用函数随时间的变化不明显、激励机制没有考虑节点收益情况等问题,提出前后时隙分析法。实验结果表明这种方法可以有效的消除Free-Riding现象并提高系统的QoS。