基于P2P的分布式网络计算平台的原理与应用研究

发布时间：2020-03-18 10:00

【摘要】： 许多大型复杂系统的设计计算任务，一般在单机上完成，计算量大、计算耗时；如果计算结果不理想，还得重新设置初始参数，反复计算。以上情形，使得复杂系统的设计效率低下。本文结合P2P技术与分布式网络计算技术，搭建一种基于P2P的分布式网络计算平台，该平台通过合理分配计算任务，把在单机上的计算任务转移到P2P网络中，从而提高复杂系统的设计效率。本文对基于P2P的分布式网络计算系统进行了综述，阐述了P2P原理与基于P2P的分布式网络计算平台原理，给出了基于P2P的分布式网络计算平台系统的构架设计、详细设计与具体实现，最后用一个应用实例加于验证。本文主要解决了P2P通讯网络的建立与分布式计算任务的制作、分割、发送与汇总等技术问题。动态P2P网络的建立、动态运算库的原理与实现技术是本文的特色与创新之处。本文第一部分为绪论，介绍课题的研究背景与意义及课题的研究内容；第二部分综述基于P2P的分布式网络计算系统，阐述了P2P原理，基于P2P的分布式网络计算原理，介绍了基于P2P的分布式网络计算系统发展状况以及发展前景；第三部分设计基于P2P的分布式网络计算平台，对基于P2P的分布式网络计算平台的各个部分进行了总体设计与详细设计；第四部分实现基于P2P的分布式网络计算平台，对基于P2P的分布式网络计算平台的各个部分进行了具体实现；第五部分为结论与展望。从应用角度讲，通过本文的研究，可使类似研究室等具有数台、十数台或数十台计算机单机的研究部门，只需这些计算机连接在网络上，而无需任何额外的硬件投入，即可由软件配置成功能强大的P2P网络计算平台，，实现复杂系统计算问题的快速求解，而且不会明显影响这些计算机单机的日常工作。更大的计算任务，则可将P2P网络自由地扩展到全单位、全国甚至全世界的普通计算机上，实现快速和低成本的计算。这种成果的取得，必将大大提高产品的开发效率，极大地改变目前一般科研和企业传统的计算模式，其潜在的经济与社会效益极大。本文的研究既立足于我国现状，又着眼于未来趋势，兼具实用性与前瞻性，将网络技术有机地与工程领域应用结合起来，可为工程科学提供新的、有价值的原理、工具与方法。
【图文】：

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武汉理工大学硕士学位论文从不同的需要出发，目前PZP的网络结构有如图2一2所示的纯PZP结构和如图2一3所示的混合PZP结构两种。目目目苗苗读蒸蒸图2一2纯PZP结构图2一3混合PZP结构纯PZP结构下的所有计算机均是对等的，不存在主从之分，具有很强的结构容错能力。混合PZP结构中存在用于提供简单成员索引等信息的服务器，但这种服务器不同于S/C结构中的服务器，它并不集中提供内容和计算服务。这样的结构使PZP网络具有很强的自组织能力，可以适应节点的数量变化、载荷变化等，不存在S/C结构中的网络瓶颈，因而更加高效、节约成本。这样的结构也使任意两台计算机可以单独直接通讯，共享信息与资源I5]。2.1.2分布式网络计算定义分布式网络计算是一门计算机科学

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机B有文件X，然后A和B取得联系，_直接从B那里下载丈件X，Napster客户女Ll图2一4。图2一 4NaPster文件共享网络的一I一作原理 2.2.1.2Gnute一al’”l网络原理Gnutena网络中不存在中枢目录服务器，用户只要安装了该软件，立即变成一台能够提供完整目录和文件服务的服务器，并会自动搜寻其它同类服务器，从而联成一台由无数PC组成的网络超级服务器。传统网络的server和Client在它的面前被重新定义一台PC上:的Gnutella软件可将用户的搜索请求同时发给网络L另外10台PC，如果搜索一清求未得到满足，这10台PC中的每一台都会把该搜索请求转发给另外10台PC，这样，搜索范围将在儿秒钟内以fL何级数职长，.几分钟内就可搜遍儿百万台Pc仁的信息资源l川。 2.2.1.3sETI@homel’21项目原理sE一rI@HOME项目是利用连入因特网的成千一L万台计一算机的闲置能力“搜寻地外文明(SETI)’’的巨大试验。加州大学的科学家们将寻找地外’{命的巨型射电望远镜从外太空所收集数据的分析任务分配给全球数百力台家庭用电脑中。该项[1l组称，在不到两年的时问里，这种计算方法已经完成了单台i}算机345000
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TH166

【参考文献】