基于扩展带弦环的资源共享系统的设计与实现

摘要

随着网络延伸到生活中的各个角落，有眼光的学者和企业都发现了网络中的节点所蕴藏的巨大计算潜力，于是基于广域网的分布式应用逐渐成为研究热点，P2P软件的兴起有力的证明了这点。与此同时，传统软件产业向互联网服务转型，微软提出的.NET和Live.com战略，Google提出的云计算战略，都表明了这一趋势。论文中把可通过网络共享的一段数据、文件或服务都抽象为资源。 论文描述了一种构造资源共享系统的方法。系统把信息和服务都当作资源的一种，即信息和服务的描述方法是一致的，都通过统一的资源描述符来描述。系统中的用户能通过接口或用户界面方便的进行资源的添加和查找。首先论文分析了穿越NAT的技术细节，目前由于公网地址不足和防火墙的原因，大多数用户都处在NAT后，这为他们之间的直接通信造成了障碍。穿越NAT是发掘用户节点潜力的必要条件。然后描述了资源共享系统的部署方式、拓扑结构和路由原理。并给出了系统具体实现的细节，包括跨平台库wxWidgets的使用、网络消息的处理、节点状态的转换、资源的描述和监测方法等等。最后进行了分析和总结。 资源共享系统的拓扑结构是扩展的带弦环。带弦环是一种简单高效的拓扑结构，由于它不适合组织动态变化频繁的普通用户节点，在资源共享系统中，它被用于连接拓扑结构顶层的服务器节点，保证了路由效率的同时兼有高容错能力。为了实现节点用户资源的注册和监测，系统在用户节点上部署客户端守护程序。这些用户节点以本站的服务器节点为根，形成三层的树状结构，利用树状结构的特点实现了系统的高可扩展性。这样，系统形成了扩展的带弦环拓扑。另外，系统对带弦环的路由表进行了改进，在服务器节点稳定的情况下，路由表能退化成Hash表，进一步提高路由效率；普通用户节点的上级节点也并不固定，避免因单个上级节点崩溃造成系统不稳定。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：图表目录

声明

第一章 引言

1.1研究背景

1.2发展趋势

1.3研究目的及内容

1.4论文内容及组织结构

第二章 现有资源共享系统及其拓扑

2.1资源的定义

2.2 SOA

2.2.1简介

2.2.2协议及相关术语

2.2.3 SOA架构

2.2.4关于WSDL和UDDI

2.2.5小结

2.3 eDonkey文件共享系统

2.3.1简介

2.3.2 工作原理

2.3.3小结

2.4Tapestry分布式数据存储系统

2.4.1简介

2.4.2路由和定位

2.4.3动态节点算法

2.4.4小结

第三章 跨NAT的通信技术

3.1 NAT概述

3.2跨NAT通信的方法

3.2.1 中转

3.2.2反向连接

3.2.3 UDP打孔

3.2.4TCP打孔

3.3本章小结

第四章 资源共享系统的实现原理

4.1设计目标

4.2部署架构

4.3外部接口

4.4拓扑结构

4.5路由信息的构造

4.6资源定位

4.7节点动态算法

4.8通信连接的建立过程

4.9本章小结

第五章 资源共享系统的设计与实现

5.1 wxWidgets简介

5.2 wxSocket

5.2.1 wxSockct中类的层次

5.2.2使用模式

5.2.3事件机制

5.3资源描述符

5.4程序结构

5.5数据结构的设计

5.6网络消息处理

5.7状态转换

5.8资源的监测

5.9节点状态的检测

5.10 Tracer模块

5.11上级节点选择策略

5.12资源信息的验证

5.13 GUI实现

5.14本章小结

第六章 系统性能分析及模拟

6.1服务器节点负载

6.2资源信息的查找效率

6.3超节点的缓存效果

6.4本章小结

第七章 结束语

7.1.工作内容

7.2展望

参考文献

致谢

个人简历

攻读硕士学位期间的研究成果