一种对等网络文件共享算法的大规模仿真与分析

摘要

对等网络（Peer to peer network，P2P）技术是目前计算机网络技术研究领域的一个热点，而文件共享是对等网络技术最广泛的一个应用。对等网络的新系统结构与相关算法不断涌现，其可行性、正确性均需实验加以测试与验证。利用软件的方法对P2P网络进行仿真，可以在缺乏硬件支持的情况下，在计算机上按需要设计各种拓扑结构和协议模型，仿真网络流量的传输，从而获取网络设计或优化所需要的网络性能数据，为网络研究提供参考依据。 本文通过对NS2（Network Simulation Version 2）仿真软件和相关P2P仿真工具的研究和分析，设计并实现了基于NS2的P2P网络仿真平台框架，并基于PDNS（Parallel/Distributed NS）实现了并行分布式的扩展，支持上万级节点规模的并行仿真。在P2P网络仿真平台上，根据媒体电信网络（Media Telecom Network，MTN）需求设计并实现了MTN文件共享算法，对P2P文件共享的网络性能和应用性能进行优化；根据媒体电信网络的真实拓扑设计了一系列仿真场景，通过大规模并行仿真对比分析了MTN文件共享算法和BitTorrent算法在网络性能和应用性能上的差异，验证了新算法的功能和性能。 P2P网络仿真平台为在NS2上对P2P典型协议仿真提供了通用的仿真框架，并支持大规模的并行仿真，为研究P2P网络提供了便利的仿真工具。本文对现有BitTorrent算法做了改进优化，设计了新的MTN文件共享算法，优化网络性能，并通过大规模的仿真得到验证，为实际的网络应用与研究提供了重要的参考。