移动对等网络覆盖网

在移动对等网络的研究工作中,覆盖网络的构造是一个十分关键的核心问题.覆盖网络体系结构决定了移动对等网络的健壮性、安全性和性能.首先提出移动对等覆盖网络的概念,给出了其定义、构建覆盖网的重要意义和覆盖网的分类.然后阐述了3类不同的覆盖网,即分布式非结构化网络、分布式结构化网络和半分布式(混合式)网络,其中特别论述了这些覆盖网在移动自组网、车辆自组网以及无线Mesh网络等方面的应用,并进行了分析和比较.最后,对整个移动对等覆盖网络研究工作进行了总结,并对下一步研究方向进行了展望.     

语义对等覆盖网中社区结构的发现和评价

最近,通过建立语义覆盖网络来提高大规模分布式网络环境中信息检索服务的性能成为对等计算领域的研究热点.目前,研究者们在语义覆盖协议和搜索算法方面已经做了大量研究,证明了语义覆盖在基于对等网络模型的内容定位应用方面极为有效.然而,分析和评价语义覆盖网络特征的研究工作确非常有限.文中通过建立数学模型和设计启发式回溯-贪婪混合算法、确认了语义覆盖网络的一种主要内在特性——社区结构特性.利用评价模型比较了SemreX语义覆盖网络和Gnutella网络的性能,实验结果显示SemreX覆盖网具有显著的社区结构特征,而Gnutella网络却没有这样的特征.另外,通过分别在两种覆盖网中仿真洪泛协议发现具有显著社区结构特征的覆盖网在内容定位方面效率更高.     

无标度异构网络中的层次化P2P覆盖网设计

针对P2P应用系统中存在的负载不均衡,拓扑不匹配等问题,提出在无标度网络中的节点上分别实现路由和服务索引维护这两种功能的覆盖网设计思想,以Chord为例设计节点成簇和成环算法,实现三层覆盖网体系和二维地址空间结构,并提出节点负载分析模型。仿真结果表明,相比以往2层的以Chord为中心的覆盖网,新提出的覆盖网在查询路径长度、负载、查询成功率等多个性能指标上都有很大的优化。     

Quasi—Chord：物理拓扑感知的结构化对等网

针对P2P领域中的逻辑覆盖网与底层物理网络匹配问题,结合Chord模型的思想,提出一种基于底层物理网络构建逻辑覆盖网络的QuasiChord模型。利用全局定位网络坐标系统（GNP）对覆盖网中的主机在物理层中进行定位,将定位得到的二维空间坐标通过Cantor空间填充曲线映射到一维空间,并利用cantor值来建立Quasi—Chord。仿真试验表明这种方法可以有效地降低网络延迟,减少网络流量。     

几种结构化覆盖网算法简介

简要介绍了对等网络的发展现状,总结其三个显著特点--信息分散、关系平等、结构灵活,引入了近年来流行的结构化覆盖网及基于其的分布式哈希表;主要介绍了Chord、Pastry、CAN、Tapestry等结构化覆盖网算法的特点,该类算法主要是系统开销小、路由效率高、易于维护、扩展性好,并对这几种算法进行比较;最后,提出如果引入广播算法,这两种算法的完美结合将会使路由效率达到最优,能进一步提高算法效率.     

一种语义对等网模型

对等网络是一个由应用推动的技术领域.为了改善结构化覆盖网对等网络搜索结果,使搜索过程及结果更加智能化、更接近用户查找目的,提出一种使用语义网技术的语义对等网络模型,使用语义网技术对查询注释,而不直接对网页资源注释,并根据规则聚类原则抽象结点知识仓库对结点进行聚类.分析了该模型的实现过程.     

P2P流媒体系统中基于网络坐标的拓扑优化研究

近年来,基于P2P的大规模流媒体直播系统得到了广泛应用,但是应用层覆盖网与底层物理网络存在失配问题。针对该问题,提出了一种基于Vivaldi网络坐标算法的流媒体系统拓扑优化机制——NCSTO(Network Coordinate System in P2P StreamingTopology Optimization),通过采用双重采样和样本过滤器,能够有效地针对覆盖网进行拓扑优化,减少网络失配,提高系统运行效率,降低带宽浪费。     

分点:无结构对等网络的拓扑关键点

虽然对等网络中的结点在功能上互相平等,但其中某些结点对于覆盖网拓扑却有重要意义.提出了分点概念来描述对等网络的拓扑关键点,这些结点的失效很可能导致覆盖网的分割.设计了一套简单、有效、分布式的分点检测和避免方法.模拟实验的结果表明,该方法可以优化覆盖网拓扑结构,并显著地提高无结构对等网络在动态环境下的容错性.     

基于HeteroPastry的P2P网络代理系统

针对集中式网络代理服务器经常产生瓶颈的问题,提出以P2P方式提供网络代理服务的解决方案。参与系统的节点组成一个基于HeteroPastry协议的P2P覆盖网,系统在覆盖网中挑选一些合适的节点组成代理链,以响应用户的不同请求。实验结果证明,该系统可以在提供高质量服务的同时有效地平衡网络负载。     

一种移动P2P网络拓扑生成方法

P2P技术足当前研究的热点方向,众多科研机构和企业加入其中,取得了令人瞩目的研究成果.由于受到移动网络自身特点制约,一些在其他网络中应用良好的技术并不一定适合移动P2P网络.提出一种基于移动P2P网络拓扑生成方法,该方法通过改进Chord算法的方法生成覆盖网网络拓扑,并提出了一种处理节点移动的方法.实验表明,该方法在降...     

一种动态网格Overlay Network拓扑优化蚁群算法

如何提供丰富的通信交互是高级网格应用的关键问题，但是目前的网格技术还不能满足这一需求，提出了一种基于Overlay Network的网格架构来弥补这一不足，如何优化Overlay Network拓扑结构是该架构必须首先解决的重要问题，给出了一种动态环境中拉各朗日蚁群优化算法DLagrAnt，计算的结果显示该算法具有更快的适应性和更小的开销。     

在P2P网络中构建支持语义搜索的覆盖网络DOverlay

P2P网络上构建支持复杂语义请求的覆盖网络是一个新的挑战.支持复杂语义的覆盖网络不仅要满足P2P网络的完全分布性、动态性、可扩展性等相关特性,还要尽量提高P2P网络的可靠性和低成本维护性.提出的非结构化领域覆盖网络DOverlay由于其资源特征是直接由其对应领域本体的概念树转换而来,因此资源可自动形成相关聚类.而基于DOverlay的资源搜索策略D_Search不仅在减少了网络开销的前提下增大了搜索成功率,而且在Dl_Search中设计的资源评级策略还大大增加了搜索的有效性.     

结构化P2P覆盖网络的Cayley图构造方法研究

结构化P2P覆盖网络通常都基于某个静态的图结构,而这些静态图又常常是Cayley图或其超图,这些静态图的直径、度等特性可以直接影响到覆盖网络拓扑的路由表大小、路由长度等特性,因此静态图的选择显得非常重要.Cayley图是使用代数群论建立的一类图,它的最大好处是其对称性和点传递性,利用Cayley图的这类性质,可以分析结构化P2P覆盖网络拓扑结构的本质.就几种典型的结构化P2P覆盖网络的静态拓扑,分析了其Cayley图构造方法的本质.     

Context-aware RAON middleware for opportunistic network

Application development and deployment on Mobile Ad Hoc Networks (MANET) is a major challenge in the widespread use of MANET. The increasing D2D communication in 5G networks has renewed interest in an effective middleware design for MANET where application developers face various challenges such as unstable connectivity, high error rate, mobility induced disruption and disconnection, and limited battery power. We find that unstructured overlay network provides a good abstraction to facilitate application development and deployment on MANET. In this paper, we present the design of a middleware that builds a Resource-Aware Overlay Network (RAON), which is an unstructured overlay network of nodes engaged in the application that employs a query–reply mechanism for resource discovery. RAON is enhanced with features such as proactive neighbor replacement, congestion-aware data download and cooperative caching. Simulation results show that these features are effective in reducing query delay, improving data availability, and balancing node power consumption with protocol performance. We also present the middleware software design that offers the API based on node and path abstractions to applications. The middleware implements a generic context framework for acquiring device and user context. We discuss the implementation of application-level multicast and credit-based file-sharing applications using the middleware API. The middleware is implemented in Java J2ME on Android, which is tested in an ad hoc network of Nexus 7 devices running OLSR.     

Overlay网络上的覆盖节点的放置问题

Overlay服务网络是一种通用的服务框架，它利用覆盖网络技术来向用户提供各种各样的服务。该文在讨论Overlay服务网络的基础上，提出了覆盖节点放置的问题，对该问题进行了形式化，并提出了相应的算法，对算法进行了相应的仿真。     

IQ-Paths: Predictably High Performance Data Streams Across Dynamic Network Overlays

Overlay networks are a key vehicle for delivering network and processing resources to high performance applications. For shared networks, however, to consistently deliver such resources at desired levels of performance, overlays must be managed at runtime, based on the continuous assessment and prediction of available distributed resources. Data-intensive applications, for example, must assess, predict, and judiciously use available network paths, and dynamically choose alternate or exploit concurrent paths. Otherwise, they cannot sustain the consistent levels of performance required by tasks like remote data visualization, online program steering, and remote access to high end devices. The multiplicity of data streams occurring in complex scientific workflows or in large-scale distributed collaborations exacerbate this problem, particularly when different streams have different performance requirements. This paper presents IQ-Paths, a set of techniques and their middleware realization that implement self-regulating overlay streams for data-intensive distributed applications. Self-regulation is based on (1) the dynamic and continuous assessment of the quality of each overlay path, (2) the use of online network monitoring and statistical analyses that provide probabilistic guarantees about available path bandwidth, loss rate, and RTT, and (3) self-management, via an efficient packet routing and scheduling algorithm that dynamically schedules data packets to different overlay paths in accordance with their available bandwidths. IQ-Paths offers probabilistic guarantees for application-level specifications of stream utility, based on statistical predictions of available network bandwidth. This affords applications with the ability, for instance, to send control or steering data across overlay paths that offer strong guarantees for future bandwidth vs. across less guaranteed paths. Experimental results presented in this paper use IQ-Paths to better handle the different kinds of data produced by two high performance applications and one multimedia application: (1) a data-driven interactive high performance code with user-defined utility requirements, (2) an adaptive overlay version of the popular Grid-FTP application, and (3) a MPEG-4 Fine-Grained Scalable layered video streaming.     

利用多级局部性实现可扩展的无结构P2P 搜索

无结构P2P网络拓扑随着规模的增大会出现一定的统计特性,充分应用该现象提出了一种多级局部覆盖网络(multi-level local overlay,简称ML2O)的无结构P2P覆盖网,对ML2O中节点间的连接进行恰当的数学控制后,就能使产生的拓扑具有从微观到宏观的多个粒度上的局部性.理论分析表明,ML2O的网络直径和节点平均度都是网络规模n的对数,为其上建立可扩展的无结构P2P搜索奠定了基础.给出了应用ML2O多粒度局部特性的索引机制:首先以局部为单位建立信息索引;然后在局部索引的基础上建立更大粒度局部的索引,从而形成一棵索引树;最后提出了一种局部渗透定向搜索算法(local pervasion and directed search,简称LPDS).LPDS用局部渗透收集到的信息建立部分索引树,并在树上找到更接近搜索目标的下一跳.理论分析表明,LPDS搜索算法的平均搜索跳数和通信负载都是O(logn).模拟实验结果表明,ML2O上LPDS的可扩展性接近结构化P2P搜索,其鲁棒性接近无结构P2P搜索.     

Overlay网络上的服务放置问题

覆盖服务网络(OSN)为支持新型服务的提供了一种有效的方式。围绕OSN的拓扑结构这一核心问题,还存在两个方面的问题值得研究:覆盖节点的放置策略或选择问题以及OSN上的服务放置问题。论文分析了目前人们对于覆盖网络拓扑结构方面的研究概括,提出了覆盖节点的放置问题(ONPP)和覆盖网络上的服务放置问题(SPP),并建立了相关的优化模型。     

分层P2P管理网的端到端路由优化

P2P技术的出现对于互联网的管理是一个挑战,但同时也给管理网络的构建带来了新的思路.本文讨论在一个基于P2P技术构建的分层管理网络中,如何实现端到端的路由优化.基于分层结构的重叠网,论文根据业务的不同需要,采用分布式多个节点协同建立端到端的路由,实现相关业务的路由优化机制,为终端用户提供近优的路径选择.仿真实验表明,该方案能够规划出较为理想的端到端路径.     

用于对等全文检索的安全覆盖网

对等全文检索充分利用对等节点的资源实现检索,其关键是控制检索请求传播的节点范围。结合全文检索的安全要求提出安全覆盖网(Secure Overlay Network, SON),按安全级支配关系将对等节点组成网络。SON中节点发起的检索请求只能向下传递到安全级受其支配的节点,涉及节点是整个覆盖网中节点的子集,检索结果也是符合安全要求的。给出了SON的定义并分析了其性质,介绍了基于SON的对等全文检索原理和算法并分析了其安全性。实验表明,基于安全覆盖网的对等全文检索具有良好的检索效率。