P2P网络中的信息服务技术研究

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Peer-to-Peer计算具有自适应性、自组织性、负载均衡、容错性、可用性等优点,被认为是在全球范围实现资源共享和提供协作环境的有效途径。然而,P2P计算的非集中式访问模式使传统分布式系统构建技术不再适用于解决P2P系统的动态性和大规模需求,P2P计算还面临一些制约其被广泛接受和应用的技术挑战。本文介绍了P2P计算的技术特征,分析了其中涉及的关键技术和热点问题。 并以信息共享服务为应用背景,从安全访问、信息查找及信息传输等方面对分布式无结构P2P系统中涉及到的关键技术进行了深入研究。论文具体工作主要包括以下三个方面: (1)针对匿名保护要求,通过将IP组播技术和多级代理转发技术相结合,提出了一个支持相互匿名的匿名访问协议——Mapper。该协议能避免结点遭受恶意攻击,有效保证了开放共享环境下的系统安全。与已有工作相比,Mapper设计的主要特色在于,将组成员筛选策略和自适应数据缓存的有机结合,使协议能在提供相互匿名支持的同时,有效缓解网络延迟和系统开销。因而保证了协议效率。 (2)提出了一个基于层次式语义的分布式信息查找算法。该算法首先根据结点语义信息建立层次型语义树,并将结点根据语义特征组织成层次型语义覆盖网络-HSON。在此基础上,借鉴IP路由的基本思想,具体描述了面向语义覆盖网络的层次式语义路由算法HSR的设计。HSON是一种典型的分布式松耦合P2P覆盖网络,他使结点具有高度的自治性。而HSR是一种分布式路由算法,他支持部分匹配查找和精确查找,且有很高的处理效率。实验结果表明,作为一种非确定型信息查找技术,HSR具有很高的协议效率。 (3)以最小化组播树总体传输延迟为优化目标,结合结点特征(带宽、覆盖延迟),研究了结点度约束情形下的组播树构造及优化算法。为最小化组播树总体传输延迟,论文基于“牺牲局部结点传输延迟为代价,提高系统总体性能收益”思想,将组播树的优化过程分成初始化和动态局部优化两个阶段。在初始化阶段提出了一个基于结点度和覆盖延迟的启发式组播树构造算法;随后围绕优化目标定义了4种局部优化操作。与现有工作相比,本文工作的主要特点是,从全局角度考虑延迟对系统的影响,避免了因对少数结点传输延迟的最优化支持而导致系统整体服务质量的下降。 最后对本文工作进行了总结,并探讨了P2P计算技术研究的进一步工作。
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