云计算中的P2P网络资源搜索算法的研究

摘要

目前，云计算作为一种新兴的计算模式，正被全世界人们广泛关注。云计算以其增强的计算能力，无限的存储容量，对用户端设备要求低以及高扩展性、高性价比和高度灵活性等优势，相比于传统数据中心的计算模式，具有强大的优越性和应用潜力。
　　 但是，云计算的相关技术还不成熟，相关的云服务成本还很昂贵，人们并不想把大量资源存储在云中被少量云服务提供商所掌控，这些原因成为了云计算进一步发展的瓶颈。鉴于此，成熟的P2P技术在这样的新技术阶段就显现了它独特的优势，P2P以其成熟的技术、合理的建设成本以及节点之间对位平等的特点，为云计算的发展显现出一份新的活力。云计算和P2P技术的有效结合将推动着云计算的向前发展，但是如何在这个结合的网络中实现有效的资源搜索是一个急需解决的问题。
　　 本文结合云计算和P2P网络的特点，对现有P2P网络拓扑结构和资源搜索模型进行了分析，选择一种最适合云计算的P2P网络拓扑结构和资源搜索模型，建立了云计算中的P2P网络资源搜索模型，并针对该资源搜索模型存在的问题进行分析研究，提出改进后的资源搜索模型，以提高云计算中资源搜索的效率。主要工作如下:
　　 (1)对目前存在的P2P网络拓扑结构和资源搜索模型进行分析研究，由于结构化的P2P网络拓扑结构具备良好的可扩展性、较高的可靠性以及高效的路由效率，因此，成为云计算的首选。然后在结构化的P2P网络拓扑结构的资源搜索模型中选择一种高效的资源搜索模型——Chord模型，并把这种模型引进到云计算中，建立了云计算中的P2P网络资源搜索模型。
　　 (2)结合云计算的特征和Chord模型的不足之处，对云计算中的P2P网络资源搜索模型进行改进。对云计算中的云节点和用户节点进行分级考虑，从而建立了基于云节点和用户节点的三级网络资源搜索模型，解决了节点异构性的问题。通过修改节点Finger表计算公式来优化节点路由表，从而达到消除冗余信息，并扩展节点Finger表覆盖范围的效果。通过这两方面的改进，最终降低资源搜索的平均路由跳数和平均路由延迟。
　　 本文通过PeerSim仿真器，对云计算中的P2P网络资源搜索模型和改进后的资源搜索模型进行仿真，并进行实验结果的对比分析，实验结果表明:改进后的资源搜索模型降低了资源搜索的平均路由跳数和平均路由延迟，从而提升了云计算中的P2P网络资源搜索的效率。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景和意义

1．1．1 研究背景

1．1．2 研究意义

1．2 资源搜索算法的研究现状和存在的问题

1．2．1 研究现状

1．2．2 存在的问题

1．3 本文的主要研究内容

1．4 本文的组织结构

第二章 云计算和P2P相关技术基础

2．1 云计算基础介绍

2．1．1 云计算的概念

2．1．2 云计算的特征

2．1．3 云计算的关键技术

2．2 P2P网络基础介绍

2．2．1 P2P网络的概念

2．2．2 P2P网络的特征

2．3 P2P网络拓扑结构分类

2．3．1 集中式P2P网络

2．3．2 全分布式非结构化P2P网络

2．3．3 全分布式结构化P2P网络

2．4 本章小结

第三章 P2P网络资源搜索算法

3．1 非结构化P2P网络的资源搜索算法

3．1．1 盲目搜索算法

3．1．2 启发式智能搜索算法

3．2 结构化P2P网络资源搜索算法

3．2．1 CAN算法

3．2．2 Pastry算法

3．3 Chord算法

3．3．1 标识符空间

3．3．2 Chord的路由表和搜索机制

3．3．3 Chord中节点的加入和退出

3．3．4 Chord算法的优点和不足之处

3．4 本章小结

第四章 云计算中的P2P网络资源搜索

4．1 云计算中的P2P网络资源搜索模型分析

4．2 云计算中的P2P网络资源搜索模型改进

4．2．1 节点资源类型评估

4．2．2 节点标识

4．2．3 云计算中的P2P网络资源搜索改进模型

4．2．4 路由表设计

4．3 本章小结

第五章 仿真实验与结果分析

5．1 仿真实验设计

5．1．1 实验平台

5．1．2 实验环境

5．2 云计算中的P2P网络资源搜索模型性能评估

5．2．1 平均路由跳数

5．2．2 平均路由延时

5．3 本章小结

第六章 总结及未来工作

6．1 工作总结

6．2 未来的工作

致谢

攻硕期间从事的科研工作及取得的研究成果

参考文献