基于语义和信任的超节点P2P网络模型及其搜索算法

摘要

随着网络的飞速发展，P2P技术已经成为各国计算机网络研究的热点。在P2P系统中，每个节点既是客户机，又是服务器，所有的数据交换都是在节点间完成。相对于传统的C/S模式，P2P具有非中心化、扩展性好、性价比高、健壮性强以及负载均衡等优点。目前，P2P叠加网络拓扑的构建大多数没有考虑节点共享的内容，导致了P2P节点定位资源的延迟和开销增加。而P2P网络的动态性和匿名性又无法保证所有的响应节点都提供诚实良好的服务和可靠资源。 针对上述问题，本文进行了深入的研究，提出一种基于语义和信任的超节点P2P网络模型(STS_P2P)。STS_P2P通过以语义方式聚集节点。STS_P2P网络采用两层结构，上层为超级节点组成的超级节点域，下层为具有相似语义的普通节点组成的语义域。在STS_P2P中，采用向量空间模型定义文档向量、节点向量以及域向量。各节点通过节点向量之间的相似度计算，聚成一个语义域。在选取超节点时考虑到信任值、节点能力以及稳定性等多种因素。在STS_P2P网络模型中，采用两层搜索策略：节点内检索以及网络检索。模拟实验验证了本文提出的网络结构和算法的可行性。与Gnutella网络的运行结果进行的比较表明，由于网络拓扑的建立中利用了语义信息并且查询路由处理过程中利用了信任信息，使得STS_P2P在相同的条件下，具有较高的查全率以及宽带利用率。 本文最后设计了一个具有文档共享、资源搜索和下载功能的P2P原型系统。

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文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1研究背景

1.1.1 P2P技术的特点

1.1.2 P2P技术的优势

1.2典型P2P网络结构及搜索技术

1.2.1集中目录式结构及其搜索技术

1.2.2全分布式非结构化网络及其搜索技术

1.2.3全分布式结构化网络及其搜索技术

1.2.4混合式结构及搜索技术

1.3问题的提出

1.4本文的内容及组织安排

第二章向量空间模型以及信任技术

2.1引言

2.2文档的语义表示

2.2.1向量空间模型(VSM)的相关概念

2.2.2项的权重的确定

2.2.3文本相似度计算

2.2.4向量空间模型在本文中的应用

2.3信任技术

2.3.1信任的定义

2.3.2信任关系的分类

2.3.3基于信任域的信任模型

2.3.4信任模型在本文中的应用

2.4本章小结

第三章基于语义和信任的超节点P2P网络模型

3.1引言

3.2目标的提出

3.3基于语义和信任的超节点网络(STS P2P)的组成

3.3.1节点类型

3.3.2域组构建策略

3.4节点以及域的向量表示

3.5基于语义和信任的超节点网络的构建

3.5.1节点的加入

3.5.2超级节点的选取

3.5.3节点的自适应调节机制

3.5.4节点的退出

3.6基于语义和信任的超节点P2P网络的特点

3.7本章小结

第四章基于语义和信任的搜索策略

4.1引言

4.2 STS_P2P网络中基于语义和信任的检索策略

4.2.1节点内检索

4.2.2网络检索

4.3网络检索过程描述

4.4信任值更新

4.5缓存机制

4.6与其它类似模型的主要区别

4.7实验分析

4.7.1实验目的

4.7.2实验平台

4.7.3实验数据和方法

4.7.4评价标准

4.7.5实验结果分析

4.8本章小结

第五章原型系统的设计

5.1引言

5.2设计目标

5.3原型系统的架构

5.4原型系统的主要组成部分

5.4.1节点设计

5.4.2消息机制

5.5系统工作流程

5.6本章小结

第六章总结与工作展望

6.1论文总结

6.2工作展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间主要的研究成果