基于P2P的分布式存储研究与实现
发布时间：2020-07-07 22:20
【摘要】：随着IT技术的不断发展,互联网中日益增加的用户和分布广阔的数据,给分布式存储技术带来了新的挑战。然而,在基于客户端/服务器(C/S)体系结构的存储系统中,如果服务器出现故障,那么系统中所有的服务都将停止。为了改善这种情况,P2P网络(Peer-to-Peer)的体系结构应运而生。在对等网络体系结构中,节点(peer)扮演了服务器和客户端的角色。P2P网络实现了对等节点之间资源的传输和共享。P2P技术最大的意义在于仅依靠网络边缘节点自组织对等协作的资源发现(Discovery Lookup)形式。P2P技术具有非中心化、可扩展性、健壮性、高性价比等特点,具有广阔的应用前景,目前该技术已应用到军事领域、商业领域、政府信息等领域。另外,各大IT公司如SUN、Google、Microsoft,目前都在对该技术进行大力的研究。 本文首先介绍了P2P技术的历史和发展过程,简析了传统计算模型和P2P计算模型的本质和区别;通过分析P2P网络拓扑结构和找出适合系统使用的结构了类型;通过对系统信任机制的分析,找到适合P2P系统特性的独特的信誉系统,使系统的可靠性得到提高;通过对LHPeerStore系统构架的分析、各个功能模块和逻辑层的简析,了解了LHPeerStore系统的实现机制,在一定程度上说明了P2P网络的运行机制。经过编程实现和对实验数据的分析,进一步证明LHPeerStore系统的正确性和可靠性。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TP393.02;TP333
【图文】：
图 1.1 三种计算模式基于端节点的无中心模式（即 Peer-based Decentralized Model）在节点存储能不断提升的前提下应运而生，该模式也称为对等的计算模式（Peer-to-Peerdel），即我们通常所说的 P2P 计算模式。系统中所有的节点兼有客户机和服务的功能，故称为对等机。图 1-1 为上文提到的几种计算模式。C/S（Client/Server）计算模式[1]在 80 年代以后得到了十分广泛的普及，C/S
根据 P2P 网络拓扑分为非结构化和结构化拓扑。通常，基于非结构拓扑[10][11]的 P2网络采用基于广播的搜索机制，即我们熟知的洪泛法（flooding）搜索机制。结构化拓扑多采用基于分布散列表（DHT,distributed hashing table）[9]单播方式的搜索机制，即 DHT 搜索机制。DHT 搜索机制的优势在于单播方式的开销较小和高效的对象定位机制；缺点是不支持模糊对象匹配。洪泛法支持模糊的对象匹配机制。2）资源管理动态性（Dynamicity）常常存在于大规模的 P2P 应用环境中[12]。P2P 应用环境高度的自治性（Autonomy）[13]（节点的主观行为[14][15]）和底层网络提供不可靠的服务都能造成系统的动态性。图 1-2 是对 emule 系统中节点的共享文件连接变化情况的跟踪结果。P2P 被广泛关注的一个很大的原因就是性能优势。由摩尔定理可知，个人计算机的计算和存储能力以及网络带宽等性能呈指数级别增长。采用 P2P 构建的网络可以有效地利用互联网中散步的大量普通节点的冗余资源，组成一个大的通信系统，达到高速计算和海量存储的目的。到目前为止，这方面的技术还在研究之中一旦技术成熟，将会应用到实际应用之中，由此可知，P2P 的应用前景非常广泛
图 1-3 sourceforge 软件下载排名1.2.3 P2P 的计算模式三项工作1、资源放置：在 P2P 系统中，并非个人资源（比如数据）都放置在各自的机上，很可能是所有机器共同管理资源，比如在 P2P 存储系统中经常采用分布式希表放置数据，各人数据可能放置在他人的机器上，于是如何进行资源放置就了必须回答的第一个问题。2、资源定位：数据的查找与资源放置方法是直接相关的。对于以 DHT 方式置的数据，可以直接定位，但在多数文件共享系统中，用户的文件都是放在各的机器上，如何知道哪些机器放有用户需要的数据就成为一个关键问题，常常要较大规模的搜索才可以完成。资源定位就是研究如何更有效率地找到需要的源所处的位置，尤其是一些在网络中稀有（rare）的数据。3、资源获取：资源定位后就需要获得资源，有些资源并不能直接获得，比如算资源、大文件、流媒体资源。这里的问题主要在于如何才能更高效的获取资，或者说如何使一些热点资源服务更多的需要该资源的用户，通常这需要尽量
本文编号：2745689
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TP393.02;TP333
【图文】：
图 1.1 三种计算模式基于端节点的无中心模式（即 Peer-based Decentralized Model）在节点存储能不断提升的前提下应运而生，该模式也称为对等的计算模式（Peer-to-Peerdel），即我们通常所说的 P2P 计算模式。系统中所有的节点兼有客户机和服务的功能，故称为对等机。图 1-1 为上文提到的几种计算模式。C/S（Client/Server）计算模式[1]在 80 年代以后得到了十分广泛的普及，C/S
根据 P2P 网络拓扑分为非结构化和结构化拓扑。通常，基于非结构拓扑[10][11]的 P2网络采用基于广播的搜索机制，即我们熟知的洪泛法（flooding）搜索机制。结构化拓扑多采用基于分布散列表（DHT,distributed hashing table）[9]单播方式的搜索机制，即 DHT 搜索机制。DHT 搜索机制的优势在于单播方式的开销较小和高效的对象定位机制；缺点是不支持模糊对象匹配。洪泛法支持模糊的对象匹配机制。2）资源管理动态性（Dynamicity）常常存在于大规模的 P2P 应用环境中[12]。P2P 应用环境高度的自治性（Autonomy）[13]（节点的主观行为[14][15]）和底层网络提供不可靠的服务都能造成系统的动态性。图 1-2 是对 emule 系统中节点的共享文件连接变化情况的跟踪结果。P2P 被广泛关注的一个很大的原因就是性能优势。由摩尔定理可知，个人计算机的计算和存储能力以及网络带宽等性能呈指数级别增长。采用 P2P 构建的网络可以有效地利用互联网中散步的大量普通节点的冗余资源，组成一个大的通信系统，达到高速计算和海量存储的目的。到目前为止，这方面的技术还在研究之中一旦技术成熟，将会应用到实际应用之中，由此可知，P2P 的应用前景非常广泛
图 1-3 sourceforge 软件下载排名1.2.3 P2P 的计算模式三项工作1、资源放置：在 P2P 系统中，并非个人资源（比如数据）都放置在各自的机上，很可能是所有机器共同管理资源，比如在 P2P 存储系统中经常采用分布式希表放置数据，各人数据可能放置在他人的机器上，于是如何进行资源放置就了必须回答的第一个问题。2、资源定位：数据的查找与资源放置方法是直接相关的。对于以 DHT 方式置的数据，可以直接定位，但在多数文件共享系统中，用户的文件都是放在各的机器上，如何知道哪些机器放有用户需要的数据就成为一个关键问题，常常要较大规模的搜索才可以完成。资源定位就是研究如何更有效率地找到需要的源所处的位置，尤其是一些在网络中稀有（rare）的数据。3、资源获取：资源定位后就需要获得资源，有些资源并不能直接获得，比如算资源、大文件、流媒体资源。这里的问题主要在于如何才能更高效的获取资，或者说如何使一些热点资源服务更多的需要该资源的用户，通常这需要尽量
【参考文献】
相关期刊论文 前2条
1 李勇军;代亚非;;对等网络信任机制研究[J];计算机学报;2010年03期
2 黄全能;宋佳兴;刘卫东;张军;;对等网络信誉机制研究综述[J];小型微型计算机系统;2006年07期
相关博士学位论文 前1条
1 窦文;信任敏感的P2P拓扑构造及其相关技术研究[D];国防科学技术大学;2003年
本文编号：2745689
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