一种基于物理拓扑结构的分层Chord算法

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P2P搜索技术作为P2P技术体系中核心技术之一,在整个P2P发展过程中扮演着重要的角色,当前的主流的P2P搜索研究以提高网络流量控制、负载均衡、响应时间等服务质量为目标。P2P要实现良好、高效、共享的机制就要解决资源的搜索和结点的发现问题,通过搜索算法的优化更加高效的查找在时间和空间上都处于动态变化中结点信息和资源存储信息,从而提高P2P系统性能,改善网络带宽利用率。本文针对目前P2P资源查找算法所存在的问题进行了研究,根据小世界网络的启发和基于Chord算法物理路径的优化,提出了一种基于Chord算法的改进算法SuperChord。由于Chord算法在选择路由时并未考虑结点间的物理拓扑关系,消息转发的跳数是基于逻辑特性而跟物理位置无关,而提高系统的网络性能的关键则正是减少消息转发的跳数。基于此,本文提出一种Chord算法的改进称为SuperChord算法,它在原始Chord环上附加一层由超级结点组成的子环,并且超级结点间保证物理路径最短。该算法调用超级结点对系统中流行的热点数据进行提取,同时寻找最近的物理邻居结点。当P2P系统中收到查询请求时,尽量在超级结点中查询,由于超级结点存储了主要的热点数据,并且各个超级结点之间保证物理路径最短,这样大部分查询将在少量的物理跳数内完成。如果在子环内未找到相应的兴趣资源,则按照原始Chord算法进行查找。基于这样的搜索机制,SuperChord可以有效的减少了网络间的数据流量,加快了查询速度,降低了系统的开销。最后采用P2Psim模拟器对原始Chord协议和SuperChord协议进行了模拟和对比分析,实验结果证明本文所实现的系统能够正确获取所需要的信息,并且可以有效的减少网络流量,缩短用户搜索延迟时间。
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