结构化P2P搜索算法的研究与优化

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P2P,是peer-to-peer的缩写,或称为对等联网。它使人们可以直接连接到其他用户的计算机上交换文件,而不需像过去那样连接到服务器上进行浏览和下载。P2P发展过程中,结构化P2P由于其拓扑结构的清晰性和规则性成为一种发展趋势。又因搜索技术是P2P技术中最具价值的研究对象,因而结构化P2P搜索技术备受关注。而结构化P2P搜索算法中的Chord算法因设计思想的简单性被广泛应用到P2P系统中。本文以Chord算法为研究对象,对Chord算法存在的缺点进行分析,提出双向去冗余查找和引入中间节点表的改进思想,重构了Chord算法中各节点fingertable的表项组成,同时消除了finger table的重复项,提高了资源直接定位的命中率。并且,针对中间节点的遗漏而带来的部分跳转节点定位不准确的弊端引入了中间节点表,使得两次改进后Chord环中节点的finger table不仅在覆盖范围上明显扩大,而且定位准确率也有所提高。最后通过仿真实验证明改进后算法相较于原算法,在平均查找延迟时间和平均查找路径长度两方面均具有优越性。首先,本文简单地介绍了P2P模式相对于传统C/S模式的优越性;其次指出结构化P2P相对于非结构化P2P的优势;接着,阐述了结构化P2P搜索技术中重要的DHT思想及基于DHT的Chord、CAN等搜索算法的相关知识,并详细介绍了Chord算法的内容和存在的问题,着重针对Chord存在的缺点提出了双向去冗余查找和引入中间节点表的改进思想,然后以该思想为指导,进行了改进后算法的理论和代码分析。最后,在仿真软件P2Psim中将改进后算法与原算法做了性能对比,证明其在减少时延和优化资源查找路径上具有明显的优势。
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