Db_Kad:一种基于网络时延信息的Kademlia改进算法

摘要

P2P技术，也称对等网络(PeertoPeer)技术，它与客户端/服务器(Client/Server)结构(也就是WWW所采用的结构方式)的一个本质区别是:网络中的所有节点既作为客户端又提供服务。
　　近年来，P2P技术正逐渐成为技术界的一个热门话题，P2P技术不仅为个人用户提供了前所未有的自由和便利，同时也试图有效地整合互联网的潜在资源，将基于网页的互联网转变成动态存取自由交互的海量信息网络。P2P技术以其强大的技术潜力引起了人们越来越多的关注，它被广泛地应用在文件共享、分布计算、协同工作、即时通讯等方面。
　　本文首先研究了对等网络P2P系统的拓扑结构及资源定位模型，对P2P领域的热点问题：结构化覆盖网(StructureOverlayNetwork)以及基于覆盖网的DHT路由算法进行了研究。从体系结构、路由效率、节点加入/退出机制、平均路径长度等方面对比了Chord、CAN、Pastry、Tapestry、Kademlia等DHT路由算法。在分析上述P2P系统路由协议的基础上，针对Kademlia路由协议中物理网络和覆盖网络拓扑不匹配的问题，本文改进了Kademlia的资源定位过程，充分利用Internet网络的运行状态信息，提出了一种基于网络时延信息的Kademlia算法：Db_Kad。实验表明，在收敛速度不变的前提下，改进算法的平均查询速度有了明显的提高。
　　最后，在分析P2P文件共享软件对Internet的影响的基础上，我们对基于Db_Kad的BT客户端进行了改进，基于时延信息进行资源选择。模拟实验表明，基于时延的BT客户端程序，具有以下优点：节点可以灵活选择下载节点，避免了“拥塞链路更加拥塞”的问题；改善了整体网络性能，降低了P2P应用对传统Internet业务的资源侵占；同时提高了P2P下载者的下载速度。

目录

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 课题背景

1.2 国内外DHT技术研究现状

1.3 课题的主要工作

1.4 论文的内容安排

第2章 对等网络的拓扑结构及资源定位模型

2.1 集中式网络拓扑结构

2.2 分布式非结构化网络拓扑结构

2.3 基于DHT的分布式网络拓扑结构

2.4 混杂模式网络拓扑结构

2.5 本章小结

第3章 基于时延的Kademlia路由算法：Db_Kad

3.1 Db_Kad结构设计

3.2 节点加入和离开

3.3 Db_Kad查找算法

3.4 Db_Kad算法的性能测试与分析

3.5 Db_Kad算法的性能测试与分析

3.6 本章小结

第4章 基于Db_Kad的Trackerless BitTorrent

4.1 P2P文件共享业务对Internet的影响

4.2 基于Db_Kad的BitTorrent算法

4.3 基于Db_Kad的BT客户端

4.4 基于Db_Kad的BT客户端模拟实验及性能分析

4.5 本章小节

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

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致谢