基于P2P的分布式网络计算平台的原理与应用研究

摘要

许多大型复杂系统的设计计算任务，一般在单机上完成，计算量大、计算耗时；如果计算结果不理想，还得重新设置初始参数，反复计算。以上情形，使得复杂系统的设计效率低下。 本文结合P2P技术与分布式网络计算技术，搭建一种基于P2P的分布式网络计算平台，该平台通过合理分配计算任务，把在单机上的计算任务转移到P2P网络中，从而提高复杂系统的设计效率。 本文对基于P2P的分布式网络计算系统进行了综述，阐述了P2P原理与基于P2P的分布式网络计算平台原理，给出了基于P2P的分布式网络计算平台系统的构架设计、详细设计与具体实现，最后用一个应用实例加于验证。 本文主要解决了P2P通讯网络的建立与分布式计算任务的制作、分割、发送与汇总等技术问题。动态P2P网络的建立、动态运算库的原理与实现技术是本文的特色与创新之处。 本文第一部分为绪论，介绍课题的研究背景与意义及课题的研究内容；第二部分综述基于P2P的分布式网络计算系统，阐述了P2P原理，基于P2P的分布式网络计算原理，介绍了基于P2P的分布式网络计算系统发展状况以及发展前景；第三部分设计基于P2P的分布式网络计算平台，对基于P2P的分布式网络计算平台的各个部分进行了总体设计与详细设计；第四部分实现基于P2P的分布式网络计算平台，对基于P2P的分布式网络计算平台的各个部分进行了具体实现；第五部分为结论与展望。 从应用角度讲，通过本文的研究，可使类似研究室等具有数台、十数台或数十台计算机单机的研究部门，只需这些计算机连接在网络上，而无需任何额外的硬件投入，即可由软件配置成功能强大的P2P网络计算平台，实现复杂系统计算问题的快速求解，而且不会明显影响这些计算机单机的日常工作。更大的计算任务，则可将P2P网络自由地扩展到全单位、全国甚至全世界的普通计算机上，实现快速和低成本的计算。这种成果的取得，必将大大提高产品的开发效率，极大地改变目前一般科研和企业传统的计算模式，其潜在的经济与社会效益极大。 本文的研究既立足于我国现状，又着眼于未来趋势，兼具实用性与前瞻性，将网络技术有机地与工程领域应用结合起来，可为工程科学提供新的、有价值的原理、工具与方法。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1课题研究背景与意义

1.2本文主要研究内容

1.3本文的组织结构

第二章基于P2P的分布式网络计算系统概述

2.1 P2P与分布式网络计算定义

2.1.1 P2P定义

2.1.2分布式网络计算定义

2.2基于P2P的分布式网络计算原理

2.2.1典型P2P网络原理

2.2.2基于P2P的分布式网络计算原理

2.3基于P2P的分布式网络计算系统发展过程

2.4基于P2P的分布式网络计算系统与基于C/S的分布式网络计算系统综合比较

2.5基于P2P的分布式网络计算系统关键技术

2.5.1 P2P网络关键技术

2.5.2分布式网络计算关键技术

2.6基于P2P的分布式网络计算系统发展前景

2.7本章小结

第三章基于P2P的分布式网络计算平台的设计

3.1设计需要的基础技术理论简介

3.1.1 TCP/IP协议简介

3.1.2 XML简介

3.2基于P2P的分布式网络计算平台架构设计

3.2.1 P2P网络架构设计

3.2.2 CenterPeer端计算任务管理平台架构设计

3.2.3 SuperPeer端计算任务管理平台架构设计

3.2.4 Peer端计算任务执行平台架构设计

3.3 P2P网络详细设计

3.3.1动态P2P网络设计

3.3.2 P2P网络通讯机制设计

3.4 CenterPeer端计算任务管理平台详细设计

3.4.1 CenterPeer端通讯管理模块设计

3.4.2 CenterPeer端计算任务管理模块设计

3.4.3 CenterPeer端动态运算库管理模块设计

3.4.4 CenterPeer端界面显示层设计

3.5 SuperPeer端计算任务管理平台详细设计

3.6 Peer端计算任务管理平台详细设计

3.6.1 Peer端通讯管理模块设计

3.6.2 Peer端计算任务执行模块设计

3.6.3 Peer端动态运算库管理模块设计

3.6.4 Peer端界面显示层设计

3.7本章小结

第四章基于P2P的分布式网络计算平台的系统实现

4.1开发工具的选择

4.2 P2P网络实现

4.2.1动态P2P网络实现

4.2.2 P2P网络通讯机制实现

4.3 CenterPeer端计算任务管理平台实现

4.3.1 CenterPeer端通讯管理模块实现

4.3.2 CenterPeer端计算任务管理模块实现

4.3.3 CenterPeer端动态算法库模块实现

4.3.4 CenterPeer端界面显示层实现

4.4 SuperPeer端计算任务管理平台实现

4.5 Peer端计算任务管理平台实现

4.5.1 Peer端通讯管理模块实现

4.5.2 Peer端计算任务执行模块实现

4.5.3 Peer端动态算法库模块实现

4.5.4 Peer端界面显示层实现

4.6应用实例验证

4.6.1应用实例

4.6.2验证过程

4.6.3验证结果

4.7本章小结

第五章结论与展望

5.1全文总结

5.2进一步工作

5.2.1基于P2P的分布式网络计算平台的原理研究工作

5.2.2基于P2P的分布式网络计算平台的设计与实现工作

5.2.3其它工作

5.3展望

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的论文

附录