一种基于RAQ的具有拓扑意识的覆盖网络

摘要

目前对等网络（P2P）是分布式系统和计算机网络领域的一个研究热点。基于分布式哈希表的结构化P2P系统，如Chord，CAN，Pastry和Tapestry，每个节点维护大小为O（logN）的邻居表，取得O（logN）的查询长度。很多P2P系统在构造覆盖网络的时候，没有考虑物理网络的拓扑结构，导致了在路由的过程中存在巨大的网络延迟。因此，如何解决物理网络和覆盖网的匹配问题已经成为P2P系统研究的重点。 为了解决覆盖网络与物理网络失配问题，也就是在构造覆盖网的时候考虑到物理网络，目前提出了邻近信息的产生和利用方法，利用这些方法，本文提出一种基于RAQ的多维覆盖网络T-RAQ，在RAQ中，节点可在多维空间上进行精确匹配查询和范围查询；同时，其路由开销并不依赖于查询空间的维数。而在T-RAQ中，本文改进了最初的路由算法并使得路由具有拓扑意识，节点加入，节点离开以及节点路由表的构造都考虑到了底层物理网络。节点邻居的选择利用邻近邻居选择方法，构造节点的路由表和跳表。覆盖网与物理网的匹配可降低路由延迟和网络流量。和RAQ相比，本文对现存的结构化P2P系统提出改进，实现了有效的路由机制。提出了不同的节点加入算法和路由表维护算法以便其具有拓扑意识。 文章最后通过实验证明了拓扑匹配属性可以在覆盖网中用较低的开销达到，并且通过在GT-ITM中的仿真实验证明了这些属性可以在真实的网络拓扑中实现。仿真结果证明，考虑拓扑匹配问题可以明显地提高P2P系统的整体性能。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1课题背景与意义

1.2国内外相关技术发展现状分析

1.3论文主要工作和组织结构

第2章P2P概述

2.1 P2P的概念

2.2 P2P的应用

2.2.1 P2P文件共享

2.2.2 P2P即时通信

2.2.3 P2P搜索

2.2.4.P2P流媒体系统

2.2.5 P2P分布式计算

2.2.6其他应用

2.3 P2P应用过程中面对的难题

2.3.1版权问题

2.3.2吞噬网络带宽的问题

2.3.3难以管理问题

2.3.4安全的问题

2.3.5其他问题

2.4.本章小结

第3章 T-RAQ拓扑相关的设计思路

3.1结构化P2P系统

3.2基于拓扑相关的结构化P2P系统

3.3 T-RA0拓扑相关的设计思路

3.3.1 T-RAQ邻近信息的产生

3.3.2 T-RAQ邻近信息的利用

3.4本章小结

第4章T-RAQ的详细设计

4.1 RAQ系统

4.1.1 RAQ数据结构概览

4.1.2空间分割

4.1.3 RAQ中的网络连接

4.1.4 RAQ查询路由

4.2 T-RAQ设计

4.2.1 T-RAQ的路由表

4.2.2查询路由

4.2.3有拓扑意识的邻居选择

4.2.4节点加入

4.2.5节点离开

4.3本章小结

第5章实验验证与分析

5.1系统简介及建模过程

5.2路由跳数和距离比

5.3节点加入时的探测节点数

5.4 T-RAQ中的路由距离

5.5拉伸系数

5.6本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢