基于Chord算法的结构化P2P网络改进研究

发布时间：2019-10-18 06:18

【摘要】：伴随计算机网络技术的发展,如何从海量的数据中搜索到自己需要的信息已经成为了当今网络技术研究的焦点。但是在传统的C/S模式中,所有搜索的资源信息都存储在服务器上,搜索必须请求于服务器,该模式导致中央服务器承担了大量业务,也逐渐不能满足广大用户的需求。因此,P2P网络技术的出现,使现如今面临的资源定位问题得到了有效地解决。在P2P网络中,如同P2P这个名词一样,网络中所有的工作都是节点之间相互交换信息共同协助完成,每个节点的压力相对均等。然而,由于目前结构化P2P网络在资源搜索的过程中未能考虑节点的实际物理信息,同时,对于网络结构中节点的性能未能进行区别对待,导致大量网络节点资源浪费,使得资源搜索效率低下。本文的主要工作如下：1.重点研究了Chord算法模型,针对传统Chord物理拓扑和逻辑拓扑不匹配导致搜索效率低的问题,结合遗传算法将Chord算法中节点的拓扑匹配看成一个旅行商问题(TSP问题),利用遗传算法去求得该问题的最优解,然后用得出的最优解,即最佳路径来构建Chord环,有效地解决了物理拓扑和逻辑拓扑不匹配的问题,同时优化后的算法进一步增强了整个系统的鲁棒性。2.在通过遗传算法得出最优拓扑结构的基础上,结合资源双向搜索算法的优点,进一步提出一种资源双向定位的Chord算法。该算法引入了资源双向查找策略,当有节点收到查询请求时,首先判断是否本地拥有该资源,如果没有则根据条件判断本次查询该顺时针查找还是逆时针查找,通过该方法,资源搜索的效率明显提高。3.考虑到分组机制在大规模网络中的作用,本文针对节点规模庞大时搜索效率低的问题提出了基于物理域分组的DS-Chord的算法。该算法对所有的节点基于物理域进行分组,分组以后每一个组内的节点在物理距离上是最短的,使得Chord环逻辑拓扑与物理拓扑实现最大程度匹配,然后在每组内选出一个性能最优的节点作为超级节点,所有组的超级节点构建出一个超级Chord环,当有节点收到查询请求,资源不在本地时,优先通过超级节点在超级Chord环中进行顺时针逆时针双向查询,最后才回到一般Chord环中进行查询。DS-Chord算法充分发挥了超级节点的性能,同时由于同一组内节点的物理距离最短,因此,当节点规模庞大时,资源搜索低效性的问题得到了有效解决。
【图文】：

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大量搜索引擎的出现能够帮助用户快速查找出自己想要获得的信息，在逡逑对信息的处理方面已经有了一定的优势口］。搜索引擎最初是基于传统的Ｃ／Ｓ工作模逡逑式（如图１－１所示）。逡逑０逡逑／／今梦逡逑Pt谦逦即饰：逡逑图１－１传统ａｓ模式逡逑Ｆｉｇ．邋１－１邋Ｔｈｅ邋ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ邋Ｃ／Ｓ逡逑Ｃ／Ｓ网络体系（Ｃｌｉｅｎｔ／ｓｅｒｖｅｒ）邋［４］，即客户机和中央服务器共同构建的整体，是逡逑－１－逡逑

拓扑结构图,拓扑结构,拓扑

２．２邋Ｐ２Ｐ技术体系结构与分类逡逑Ｐ２Ｐ网络的体系结构通常情况下分为３种口１，一种是Ｗ邋Ｎａｐｓｔｅｒ作为主要表的中必化拓扑结构、一种Ｇｍｉｔｅ化为主要表率的单一邋Ｐ２Ｐ结构和各种其他网络逡逑结构混合式Ｐ２Ｐ体系结构。纵观Ｐ２Ｐ技术的发展史，，到今天根据Ｐ２Ｐ的直观体系逡逑结构之间的联系，在这里将Ｐ２Ｐ网络拓扑结构分为４种：中央控制网络体系结构（中逡逑也化拓扑），分散分布网络体系结构（全分布式非结构化拓扑），结构化网络体系结逡逑构（全分布式结构化拓扑），混合网络体系结构（半分布式拓扑）。逡逑２．２．１中央控制网络体系结构一中心化拓扑逡逑中央控制网络体系结构的优势之处在于对于它的资源更新方便简单，搜索目逡逑的资源快。该体系结构存在的最大确定就是当客户端与服务器进行通讯产生故障，逡逑如果该故障发生于服务器，那么服务器就会出现痛疾，整个系统就处于停滞状态，逡逑而且不同的服务器之间进行资源的交互，会涉及到相关法律产生版权的问题。其逡逑中，歌曲互传软件Ｎ巧ｓｔｅｒ就是该模式典型的应用之一Ｐ４１。逡逑
【学位授予单位】：陕西师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP393.02

【参考文献】