结构化P2P网络中的资源发现技术研究

中南大学硕士学位论文结构化P2P网络中的资源发现技术研究姓名：周伟平申请学位级别：硕士专业：计算机软件与理论指导教师：刘卫国20080501结构化P2P网络中的资源发现技术研究作者：周伟平学位授予单位：中南大学相似文献(4条)1.学位论文蓝慧琴非结构化P2P网络环境下资源发现和搜索方法研究2006网络技术的进步和个人计算机能力的增强，使得传统的客户机／服务器模式正在向对等(Peer-to-Peer，P2P)模式发展。对某些应用来说，分散的非结构化的P2P网络(如Gnutella)是非常吸引人的,因为它们不需要中央目录，也不需要对网络拓扑和数据放置进行准确的控制。一方面，Gnutella中采用的基于洪泛(Flooding)的搜索算法可以快速地覆盖网络，得到搜索结果的最大化；另一方面，也意味着每次查询会产生大量的网络流量，使系统负载过重。因此，在类似Gnutella的分散的非结构化P2P网络中，如何降低时间开销，提高搜索效率，是解决其扩展性问题的关键。为了避免由洪泛搜索引起的大量网络流量问题，人们提出了多种基于统计的搜索方法，其思想是节点根据某些统计信息和启发式算法，选择部分邻居节点进行查询的转发，而不是像洪泛那样将查询发送到所有的邻居节点。因为查询只发送到部分的节点，缩小了查询范围，所以出现了局部覆盖问题。基于连通支配集的广播算法(BCDS)是在节点的两跳范围拓扑中找到一个最小连通支配集，集合中的节点作为转发查询的节点，不属于集合的节点则只接收消息，从而减少了查询消息的数量，又保证了消息的覆盖范围。本文对BCDS算法进行改进，选择长链路邻居作为转发节点，可以使搜索覆盖到别的网段，而短链路邻居作为接收节点，减少了计算转发节点集合和接收节点集合的时间，而且不用维持局部两跳拓扑的信息。算法分析和实验结果表明改进的BCDS算法比洪泛性能更优越。蚁群算法是一种新颖的进化类系统优化方法。在P2P网络中，搜索就是查询消息包在网络中传播，寻找拥有请求资源的节点，就像是蚂蚁在寻找食物源一样。因此，本文将蚁群算法的思想引入P2P网络的搜索中，查询消息包看作是蚂蚁，搜索的目标视为食物，存在搜索目标的节点就是食物源。当源节点发出搜索请求时，就相当于派出蚂蚁到网络中寻找食物。根据蚂蚁觅食行为的特性，通过蚂蚁释放信息素的正反馈机制来指导搜索前进的方向，从而尽快地得到更好的搜索输出。2.期刊论文周金洋.杨寿保.郭磊涛.王菁.陈颖.ZHOUJin-yang.YANGShou-bao.GUOLei-tao.WANGJing.CHENYingp2p网络中一种基于信誉感知的资源发现算法-小型微型计算机系统2006,27(10)P2P网络的动态性和匿名性对P2P应用获取成功具有显著的贡献,但同时也造成一些恶意节点在网络中提供不可靠或者欺诈的服务.本文在非结构化P2P网络中引入健壮灵活的信誉机制,提出了基于信誉感知的启发式资源发现算法,确保资源请求节点得到可靠的资源和服务.仿真试验表明,该算法有效的抑制了P2P网络中恶意节点的欺诈行为,降低了系统的消息负载,保证了请求节点获得服务和资源的可靠性和安全性.3.期刊论文谢满德.魏贵义.凌云.XIEMan-de.WEIGui-yi.LINGYunPingPangRoll:一种基于乒乓映射的P2P资源发现方法-微电子学与计算机2009,26(1)资源发现方法严重影响着P2P系统的性能.提出了一个基于概率的称为PingPangRoll的穷举搜索算法,它结合了结构化和非结构化两者的优点.系统拓扑采用松散的随机多图结构,具有十分强的可缩放性.搜索的时候首先基于生日悖论理论计算出满足用户可靠性要求需要的数据、查询复制份数,然后通过乒乓映射将查询和数据复制精确地映射到网络节点中,以实现几乎穷举的搜索,从而克服非结构化P2P网络搜索覆盖范围有限,有资源查找不到的缺点.4.学位论文施冬材基于对等网络的语义发布/订阅系统的关键技术研究2007随着Internet的飞速发展、移动设备和宽带的普及，网络计算的复杂度越来越高。新一代网络计算是以大规模、分散控制、动态性、自治性和松耦合为主要特征的分布式计算，而发布/订阅系统具有松耦合、匿名、多对多通信和可扩展的特点，已成为支持新一代网络计算的重要基础中间件平台。发布/订阅系统在基于内容的数据模型、匹配算法以及路由算法方面已取得相当成熟的研究成果，但还不能迎合新一代网络计算提出的挑战，主要表现在缺乏对语义事件和语义路由的支持上。论文结合国家863课题，主要研究发布/订阅系统的语义数据模型、语义匹配算法和基于对等网络的语义路由算法等关键技术，研制面向新一代网络计算的发布/订阅原型系统——钱塘语义发布/订阅系统(JTangSemanticPublish/SubscribeSystem，简称JTangPS)，为新一代网络计算提供有力的中间件支持。论文第一部分论述发布/订阅系统的研究背景和研究意义。在阐述发布/订阅系统基本模型和比较相关通讯模型的基础上，介绍数据模型、匹配算法和路由算法等关键技术的国内外研究现状，总结各种方法的优缺点。分析新一代网络计算对发布/订阅系统提出的新需求，介绍发布/订阅系统的研究热点。第二部分提出一种基于组件的分层的语义发布/订阅系统体系结构。在分析几种典型发布/订阅系统体系结构优缺点的基础上，介绍发布/订阅系统的设计框架。在设计框架下讨论JTangPS的基本实现技术，并从分层体系结构和具体实现架构两个层次上介绍JTangPS的体系结构。JTangPS的体系结构具有松耦合的特点，系统中的组件可以被相同功能不同实现的其他组件替换，能快速满足不同应用场合的需求。第三部分提出一种基于Web本体描述语言OWL和资源描述框架RDF的语义数据模型。语义数据模型是系统理解语义信息的基础，由概念模型、事件模型和订阅模型组成。概念模型采用OWL语言，事件模型采用RDF图，订阅模型采用RDF图模式。概念模型可以直接使用现有网络上的OWL本体，而普通的RDF图都可以表述为事件。JTangPS的语义数据模型解决了数据信息语法异构而语义同构的问题，使事件和订阅能被机器无歧义地理解和处理。在此基础上，提出一种新的订阅语言RESL，该语言类似于现有的RDF查询语言。第四部分提出一种基于RDF图的快速匹配算法。高效的匹配算法是调和系统丰富表达能力和可扩展性矛盾的关键。JTangPS语义匹配算法的基本思想是把事件图和订阅图分解为一系列弧的集合，以弧作为匹配的基本单位；充分利用订阅之间的重叠性，为订阅和事件建立索引，缩小匹配范围；把事件转化为索引结构时，考虑到属性之间的语义关系，添加等价属性和祖先属性到索引；并结合订阅变量的类型约束检查，实现订阅和事件的语义匹配；通过订阅变量绑定表的自然连接操作消除不必要的约束检查，提高事件匹配效率。实验结果表明，该匹配算法在性能上优于G-ToPSS，远优于把事件同每个订阅进行匹配运算的简单匹配算法SMA，是一种高效的语义事件匹配算法。第五部分提出一种结构化P2P网络上基于集结点的语义路由算法。基于DHT的结构化P2P网络具有自组织性、容错性和扩展性的特点，不仅能够适应于网络的动态变化，还能够保证资源发现的准确率，很适合作为发布/订阅系统的底层结构。JTangPS语义路由算法的基本思路是根据订阅和事件的域标识、属性个数以及属性名映射订阅和事件到集结点，采用P2P的内在路由机制和聚合优化措施来分发事件。通过映射属性名，解决结构化P2P网络上DHT映射精确性与数据模型复杂性之间的矛盾，支持语义路由的同时，避免映射对订阅语言的约束；通过属性个数控制集结点数目和限制事件发布的目的地，减少事件发布流量，避免不必要的事件匹配计算开销；采用P2P的内在路由机制和聚合优化措施来分发事件，充分利用P2P网络容错性的同时，降低事件的路由流量。实验结果表明，在大规模的发布/订阅下，JTangPS的语义路由算法在性能上优于基于逆向路径转发的路由算法，并在路由效率、网络资源消耗、订阅维护效率和扩展性等方面取得了良好的平衡效果。第六部分探讨JTangPS原型系统的具体实现，通过RSS文档分发的例子介绍系统的应用，验证上述几章所讨论的系统体系结构、语义数据模型、语义匹配算法和语义路由算法。本文链接：下载时间：2009年10月12日