基于DHT的P2P网络资源存储查找技术研究

摘要

目前,互联网系统的模式正在发生从传统的客户机/服务器(client/server)模式到对等计算(peer-to-peer,亦简称P2P)模式的转变。P2P的核心思想是所有参与系统的节点(指互联网上的计算机)处于完全对等的地位,没有客户机和服务器之分,也可以说每个节点既是客户机,也是服务器;既向别人提供服务,也享受来自别人的服务。实际上,对等计算的概念在很早以前就已提出,但一直没有受到广泛的重视,主要是因为没有实际运行的系统作为背景。产业界和研究界都普遍认为在大多数情况下还是客户机/服务器模式更为合理。然而,随着PC技术和互联网(Internet)的发展,个人电脑的计算能力越来越强,接入带宽也逐渐增大,如何更好地利用所有节点(尤其是原先处于服务器地位的节点)的能力搭建更好的分布式系统自然而然地成为人们关注的问题。
　　由于系统中所有节点都是服务器,这样,将产生海量的数据。在如此海量的数据中,如何快速有效地检索到目的资源,就成为P2P面临的首要问题。为了对P2P的信息进行查找,通常都在实际P2P网络之上抽象出来一个逻辑层,称作Overlay层,它把底层物理网络中的P2P节点提取出来,重新组成一个新的逻辑层面上的网络。以Napster为代表的基于中央目录服务器的P2P系统和以Gnutella为代表的非结构化P2P系统不能提供有效且可扩展的检索机制。针对这个问题,近年来提出了CAN(Content-Addressable Network,内容寻址网络)、Pastry、Tapestry和Chord等采用DHT(Distributed Hash Table,分布式哈希表)技术的结构化P2P系统,DHT最基本的功能是提供资源的精确定位(Lookup)操作,这是目前扩展性最好的P2P路由方式之一。
　　然而现有的DHT系统在定位目标资源时,都存在寻路延时大、路由效率低下的问题,这是由于这些系统忽略了节点在地理上的邻近性:一般根据节点标识符NodeID来组织逻辑层的重叠网络,而标识符通过哈希节点的IP地址产生,这就使得节点在物理网络上的位置信息遭到破坏,重叠网络上的逻辑相邻节点在实际物理网络上可能相距甚远;另外不同节点的资源包括带宽、CPU处理能力、存储空间等存在着很大的差异,然而现有的大部分DHT系统并没有考虑这一点,而是将系统中所有节点都视为完全等同的。这样势必导致查找过程的实际时延较大,寻路效率低下。

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符号说明

第一章 序论

1.1研究背景

1.2典型的P2P应用系统

1.3论文的选题和研究意义

1.4论文的主要内容和结构

1.5本章小结

第二章 典型的P2P系统简介

2.1 Gnutella系统

2.2 DHT系统

2.3各种DHT性能和路由比较

2.4本章小结

第三章 GcChord基于组和缓存的改进型

3.1引言

3.2相关工作

3.3超级节点（supernode）

3.4 GcChord系统模型及路由算法3.4.1系统设计

3.5路由过程

3.6实验仿真

3.7本章小结

第四章 基于节点异构性的混合自适应p2p网络

4.1引言

4.2网络模型及算法

4.3 网络性能分析

4.4 仿真结果及分析

4.5本章小结

第五章 结束语

参考文献

附图表

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文