基于chord的分布式搜索协议的研究与改进

摘要

目前互联网上的计算机通信环境日益复杂,P2P(peer to peer)作为混合网络中的一个重要部分,受到人们广泛的关注,围绕P2P覆盖网络进行的研究多种多样。能否高效的进行网络中的资源定位,作为P2P网络研究的重点问题之一,直接关系到P2P网络后续资源共享的成功与否。在研究者们提出的各种资源定位算法中,典型的代表有MIT提出的Chord算法,该算法为基于DHT的结构化的查找算法,具有可扩展性好、负载平衡性好以及可靠等诸多优点,同时也存在一些不足。
　　本文对经典的结构化的chord资源查找定位算法进行了详细研究,包括对chord协议的算法实现以及基本特点进行的分析,并以此为基础进行了优化改进。从搜索查找算法存在的几点不足入手,研究并提出了改进的算法C2chord。改进算法从拓扑结构与路由表两个方面,针对搜索所需要的跳数进行优化,将双层路由与三阶路由表项相结合,减少了整个过程中所需要的查找跳数,同时,在原来单向查找的基础上,配合使用反向查询,使得整个查找过程的时延减少。另外,针对chord协议逻辑网络与实际物理网络相分离造成的时延大,路由效率低的问题,提出了在进行分层时,使用网络的网络地址与主机地址作为结点分层标识,使得物理相邻的结点在逻辑上更近,从而减少时延。为了使网络具有更好的可靠性,在分层时使用了性能好的结点作为主结点与备份主结点,提高了整个系统的容错性,也更有效的利用了结点的性能。
　　最后,通过使用仿真系统P2PSim,对所提出的优化后的C2chord算法进行了仿真实验,比较chord算法与C2chord算法的性能,从而证明了改进后的协议,对资源搜索定位的效率进行了提升,从仿真情况看,时延降低了至少20％,减少了查找跳数,比原算法具有更好的性能。

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第一章 绪论

1.1研究背景及意义

1.2国内外研究现状

1.3本文的主要工作

1.4论文结构

第二章 P2P概述情况

2.1 P2P网络的概念

2.2 P2P网络的特点与应用

2.3 P2P拓扑结构的简述

第三章 P2P网络中的资源定位搜索算法简介

3.1哈希函数理论简介

3.2基于DHT的P2P资源搜索算法

3.3 Chord

第四章 Chord算法的分析与改进

4.1常见术语

4.2 Chord算法改进点分析

4.3双层查找C2chord

4.4引入反向查找的C2chord算法

4.5改进方案性能分析

第五章 仿真与最终结果

5.1仿真工具的选择

第六章 总结与展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢