73基于非结构化P2P网络的资源搜索算法研究

南京邮电大学硕士学位论文基于非结构化P2P网络的资源搜索算法研究姓名：张莉申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：宗平20090308基于非结构化P2P网络的资源搜索算法研究作者：张莉学位授予单位：南京邮电大学相似文献(10条)1.期刊论文混合P2P模式资源搜索算法的改进研究-网络安全技术与应用2009(9)本文分析了混合P2P模式的资源搜索算法及其存在的缺陷,针对这些缺陷,提出了一种改进的资源搜索算法,每个超级节点对同一个查询消息仅进行一次处理,对于后来的冗余消息都不处理,查询结果直接发给发起查询的节点,因此,该算法既继承了原混合P2P模式的优点,又减少大量的冗余信息,有效地提高搜索效率和可扩展性,并且还具有自适应性.2.期刊论文张生花.ZHANGShenghua基于P2P资源搜索算法的改进-信息安全与通信保密2007(6)近几年对等网络的迅速发展引起了计算机界的广泛关注.论文在基于路由技术的研究和位置信息的算法基础上,对路由性能进行了改进.算法中结合传统算法和节点所在区域位置的信息,建立了节点路由表,使网络节点在决定下一步跳转时,优先选择距离较近的节点,从而可以达到提高路由效率,减少路由延时的目的.3.学位论文苏茜基于Small-World模型的P2P网络资源搜索算法研究2009如何准确地定位目标节点，从而快速有效地搜索到目标资源一直是P2P网络研究中的关键问题，是决定P2P网络系统性能的重要因素。P2P网络资源搜索技术的有效性主要取决于系统的拓扑结构、数据文件的分布和消息路由策略，但由于P2P系统巨大的规模和节点的强动态性等特点给网络资源搜索带来了很多挑战，目前最有意义的研究成果是基于Small-World理论的非结构化搜索算法和基于DHT的结构化搜索算法。论文基于Small-World网络模型和特征，从改进网络拓扑结构和消息路由机制出发，对P2P网络资源搜索技术进行了研究。br　　首先，论文系统概述了P2P网络的研究现状及相关应用，详细介绍了三种主要的P2P网络搜索结构模式和两类广泛研究的P2P资源搜索算法。针对非结构化P2P资源搜索算法消息冗余和搜索效率低的问题，着重讨论了资源搜索在查询消息的转发机制、缓存方法的使用和网络拓扑结构的优化等方面提出的改进算法。br　　然后，论文在概述Small-World网络及其低路径长度、高聚集度特征和非结构化P2P网络在实际系统中应用优势的基础上，给出了一个基于Small-World特征的非结构化P2P资源查找模型，通过对资源特征向量的本地k-means聚类和相似链接的建立，使得大多数查询请求被有导向地转发，从而避免了查询消息扩散对网络带宽的浪费。实验结果说明了该搜索模型在缩短资源平均检索长度、提高查找成功率方面的有效性。br　　最后，论文从改进消息路由机制的角度出发，在深入分析以Gnutella为代表的非结构化P2P网络自身呈现的Small-World高聚集度特征的基础上，给出了一个路由优选搜索算法。通过维护一定数量的高度数节点，使请求节点间接了解更多其他非邻居节点的信息，实现了查询消息的跳跃式传播。对比实验验证了该改进算法在加快搜索速度、减少消息冗余复制方面存在的优势。4.期刊论文李庆华.张阳.王多强.LIQing-hua.ZHANGYang.WANGDuo-qiangP2P网络中基于谣言传播机制的资源搜索算法-计算机应用2005,25(11)当前许多P2P网络如KaZaA和Gnutella模型仅使用洪泛广播机制,从而造成严重的通信拥塞.针对这种现状,提出了一种基于谣言传播机制的资源搜索算法,任何运行该算法的源节点只需要相对少的节点参与通信,就能以相对大的概率找到资源.仿真结果表明,该算法是优异的.5.学位论文王芳对等网络有效资源搜索技术及其应用研究2006对等网络(PeertoPeer，P2P)的出现是对传统C/S网络架构的一次进化。由于P2P中的每个节点都能存储和共享数据，随着网络规模的扩展，基于P2P架构的系统所拥有的数据量迅速扩大，信息资源十分丰富。因此，如何有效地获取有用信息，即如何有效地路由资源搜索请求，成为P2P系统能否大规模应用的关键问题之一。所以，P2P资源定位机制成为目前的研究热点，当前的研究主要集中在提高查询效率、负载平衡、可扩展性等方面。P2P系统一般分为非结构化和结构化两种类型。非结构化的P2P由于维持松散的拓扑结构使其更能适应高度动态的P2P网络，但存在可扩展性差、消耗大量带宽等问题；结构化的P2P使用可扩展的资源定位方法可保证查找成功，但由于结构化P2P系统路由资源请求时，通过识别节点在逻辑空间的标识符(Identify，ID)而穿越了不同的自治域，导致了较大的搜索延迟；另外，当前结构化P2P的路由算法在设计时都假设节点有相同的处理能力，然而实际中对等节点的处理能力是异构的，对等节点的负载存在着严重不平衡的现象，影响了资源搜索算法的工作效率。针对上述问题，本文的工作围绕结构化P2P系统的资源定位和负载平衡展开研究，主要成果可概括为以下两个方面：第一，为了改善结构化P2P系统的搜索性能，依据网络通信中的访问局部性(包括空间局部性和时间局部性)原则，提出了LChord资源定位技术，并根据该技术设计了一种文件共享系统PPFile。Chord是一种环形拓扑的结构化对等网络结构，因其结构简洁，具有可扩展性而被广泛采用。LChord资源搜索技术基于Chord并对其进行了两个方面的改进：1)LChord依据空间局部性对Chord选择指针的方法进行改进，缩短了搜索的逐跳延迟。Chord根据指针表确定搜索请求的转发节点，Chord中的节点在构造指针表时，总是在逻辑空间中选择与构造者距离最近的节点作为指针，忽略了指针与构造者在物理网络上的距离；LChord中的节点在构造指针表时，在保证Chord原有的路由正确性的前提下，选择与构造者在同一个自治域中的节点作为指针。由于节点所属的自治域基本不发生变化，因此增加了指针表的稳定性，减小了系统和节点的开销，并且体现了网络通信中的时间局部性，即与一个节点重复地通信。LChord中的节点依据改造后的指针表转发搜索请求，避免了由于经过不同自治域而造成的高延迟，从而缩短了搜索请求在路由过程中的逐跳延迟。2)LChord使用基于相关性的搜索策略进行资源定位，缩短了搜索路径长度。具体做法是：根据节点共享数据的相关性为节点建立兴趣社区，节点发出的请求首先与兴趣社区中的节点进行匹配，若兴趣社区无法满足请求，再使用指针表转发请求。由于节点在具有相似兴趣的节点处更有可能找到所需资源，而兴趣社区包含了与节点在兴趣上有最大相似性的节点，因此LChord可以缩小搜索范围，缩短查询路径长度。节点每次发出搜索请求时，兴趣社区是节点重复通信的对象，因此基于相关性的搜索策略体现了网络通信中的时间局部性。模拟实验结果表明，LChord与Chord相比，缩小了搜索延迟，缩短了搜索路径长度，从而提高了搜索效率。最后，根据LChord搜索技术，本文结合XML技术设计了一种分布式文件共享系统PPFile，该系统可同时支持精确查找和模糊查找。第二，针对结构化对等网络中负载平衡问题，提出了低开销的基于列表的负载平衡技术(lowcostlist-basedloadbalancing，LCLLB)，该技术包括以下两个方面：1)使用一种新的虚拟节点选择方法CVSS，减小了系统维护虚拟节点开销，并使系统保持原有的容错性。传统的虚拟节点选择方法是在ID空间中随机的选取，过多地增加了系统维护开销，因此本文使用了一种在ID空间中具有群聚性的虚拟节点选择方法CVSS，该方法在保持系统原有的容错性的前提下，考虑节点在容量上的差异为节点分配适量的虚拟节点，并且使虚拟节点具有了群聚性，从而减小了系统的额外开销。2)LCLLB使用基于列表的负载平衡技术LLB，减小了负载平衡的通信开销，实现了可靠的负载平衡。LLB利用Chord为维护拓扑而在节点间进行的周期性通信交换负载信息，并将收集到的负载信息分别存放于过载列表和轻载列表。节点根据负载量情况，决定执行紧急负载平衡或周期负载平衡，将过载列表中的虚拟节点的负载转移到轻载列表中的节点，实现负载均衡。仿真实验表明，LCLLB解决了由于文件在ID空间分布不均而造成的负载失衡，并且系统额外开销小，具有较好的可靠性。6.期刊论文王剑伟.杨忠秀.宋加涛.任小波.俞威英.WANGJian-wei.YANGZhong-xiu.SONGJia-tao.RENXiao-bo.YUWei-ying一种基于连通度选择的改进P2P资源搜索算法-计算机工程2009,35(7)P2P网络普遍采用Chord算法,该算法使用一致性哈希函数为关键字和节点分别分配一个m位的标识符,使关键字较均匀地分配到节点上,以获得一个负载均衡的环形结构.该文在Chord算法中引入连通度选择,根据对节点已收发信息的分析,建立信息连通键值,调整节点关键字序列,减少低效信息的查询与传输.仿真实验证明,改进后的算法具有更低盲点率、更高即效性和搜索能力.7.期刊论文张谢华.ZHANGXie-hua对等网络Chord搜索路由算法的改进-微电子学与计算机2009,26(12)在对等网络中,如何高效地搜索广泛分布的网络资源一直是研究的重点.基于分布式哈希表(DHT)的资源搜索算法是目前比较流行的算法之一.介绍了其中具有代表性的Chord算法,分析其存在的缺陷,提出了一种聚类超级节点搜索路由的改进算法,继承了Chord算法简单、高效、可靠、负载平衡及开销少的优点,明显提高了搜索查询的效率.8.期刊论文赵治国.丁琳.谭敏生.ZHAOZhi-guo.DINGLin.TANMin-sheng基于询问-应答策略的Gnutella资源搜索算法的改进-计算机工程与设计2008,29(7)资源搜索是P2P网络的关键问题.介绍了Cmutella网络资源搜索路由机制,分析了Gnutella网络的现有改进算法及其存在的问题,针对这些问题,提出了一种基于询问-应答策略的网络资源搜索路由机制的改进策略,在不影响搜索效率的情况下,能减少大量的冗余信息和有效地提高可扩展性,并且还具有自适应性.9.期刊论文王丽莉.孙波.肖永康.朱小明.WANGLi-li.SUNBo.XIAOYong-kang.ZHUXiao-ming结构化P2P资源搜索算法研究综述-计算机应用研究2009,26(10)随着P2P网络的兴起,基于对等网络的资源搜索算法成为研究的热点.通过分析现有结构化P2P资源搜索算法,着重从节点兴趣、网络拓扑匹配、异构性、负载均衡等方面讨论目前结构化P2P资源搜索的改进算法,分析了各种改进算法的优缺点,为高性能的结构化P2P搜索算法的提出奠定基础.10.学位论文齐松蚁群算法在对等网络搜索机制中的研究2007近年来，对等网(P2P)技术是网络技术研究领域的一个热点，但是P2P网络的动态性、不可靠性和庞大规模使得基于节点可靠性和小规模网络的传统分布式系统设计方法在P2P系统中变得不可行。同样，基于中心控制的服务提供方式也在P2P系统中难以应用。因此有必要找到一种新的信息交换方式。众所周知，蚁群系统是由大量不断爬行的蚂蚁组成，即使某只蚂蚁个体失效，系统也不受影响，体现了很好的鲁棒性，系统对环境的变化有很好的自适应能力，几乎不依赖于任何中央控制，有很好的自组织性。蚂蚁在觅食的过程中，通过残留在爬行路径上的物质(信息量)进行间接的信息传递。路径上的信息量越多，爬行的蚂蚁就越多，结果使得大多数的蚂蚁在一条能找到食物的最短的路径上爬行，借鉴该方法(蚁群算法)可以解决计算机科学中的许多分布式问题。迄今为止，蚁群算法已经成功的用于解决TSP问题、着色问题、通信路由问题等许多复杂优化问题。本文通过对蚁群算法的改进，提出一种在P2P网络中新的路由查询算法。网络节点中的资源文件用关键字表示。本算法的目的是在查询请求的过程中用尽可能少的网络资源找到尽可能多的查询结果。仿真实验的结果显示，不论是在查询命中率还是资源使用率上，相较于传统的