基于非结构化P2P的副本技术的研究和应用

副本技术是P2P网络中常用的一种数据管理机制,在P2P网络中,由于节点的高度动态性,致使副本管理也必须具有动态性,副本管理是一项极具研究价值的课题。如何利用副本技术来提高非结构化P2P网络的资源搜索效率仍是目前尚未有效解决的难点之一。对非结构化P2P网络中广泛应用的Gossip协议和副本管理策略进行了探索和研究,运用模糊理论提出一种副本存储节点的选择策略。通过模拟实验,对相关数据进行分析,证明该项研究能有效提高对等网络中资源搜索的效率。     

基于P2P计算的动态多副本开销模型

在多个结点上保持副本是提高P2P或网格计算环境可用性的一个有效途径。不可靠的对等点和网络环境以及用户访问模式的多样性使得难以确定多少个副本能够满足用户高可用性的需求。文章提出了一种最小开销模型来预测和动态控制副本数量。为了隐藏系统中对等点的不可靠性,在考虑多副本的同时通过一种冗余机制预测系统中的副本数量。仿真结果表明,该系统具有更好的可用性和低的副本开销。     

一种基于节点类型的分层P2P资源定位模型

分析了P2P网络中对等节点的实际特点,提出了一种拓扑结构与物理网络信息流向基本一致、分层次的P2P资源定位模型,叙述了它的逻辑结构和构造过程,论述了所需的管理开销,分析了覆盖网络的性能。     

基于结构化P2P模式的数据网格副本定位方法

副本定位技术是数据网格的关键技术。本文采用改进的Chord算法,同时借鉴了结构化P2P技术,提出了一种基于结构化P2P模式的副本定位方法。该方法能在一定程度上解决局域网间的“绕路”问题,提高了定位效率,节省了传输时间和带宽,优化了数据网格的性能。     

一种解决P2P网络路由热点问题的策略

提出了一种新的解决P2P网络路由热点问题的方法,它包括复制点选取策略和副本使用策略。复制点选取策略以节点的邻居节点为复制点选取对象,按照迭代算法,选取邻居节点中在线时间长、带宽大、网络延迟小的点作为放置副本复制点;副本使用策略提出一种重定向算法对热点进行流控,使得节点不会过载,副本被高效使用。实验采用Java语言模拟整个策略,实验结果表明该方法具有高效性,可靠性,值得在目前的P2P网络中加以推广。     

P2P系统中基于副本链的一致性维护算法

提出一种无结构纯P2P的副本一致性维护算法。利用副本节点发起的第一次更新消息在P2P网络中的广播,由其他收到消息的副本节点给出响应,构建副本链。副本链建立后,更新消息在副本节点间进行传播,不再在网络中洪泛。副本链的维护通过记录首次发起更新的副本节点IP地址完成。仿真试验证明该算法是简单有效的。     

一种基于分组管理的混合式P2P存储系统

利用P2P的方法建立了一个P2P存储系统。以预测的网络距离对参与节点进行分组,形成由超节点维护管理的覆盖网络。使用覆盖网络拓扑结构保持机制、DHT数据存储机制,依据数据访问率不同的数据备份机制和数据修复机制,提高了系统的可靠性和数据存储效率。在仿真实验基础上,验证了该存储系统的性能。     

P2P流媒体Cache的置换算法

P2P流媒体cache是一种有效减少带宽开销、提高对象利用率的技术,通常采用FIFO,LRU等算法置换内容.然而,流媒体不同于Web对象,P2P网络也有别于客户/服务器模式.在分布式应用中这些算法可能影响系统的性能,为此,分析了FIFO和LRU置换算法,提出了基于供求关系的SD算法,以及基于分片副本数量的REP算法,并对其进行评估和比较.针对不同的节点到达间隔,将SD和REP同FIFO,LRU进行比较,发现在启动延迟、媒体副本数量和根节点依赖度方面SD和REP几乎均优于FIFO和LRU.同LSB(least sent bytes)算法相比,某些场景中SD的启动延迟减少了约40%,而REP在副本数量方面远远超过LSB的结果,说明在P2P网络流媒体服务中使用SD和REP缓存置换算法有助于提高系统性能.     

结构化P2P网络路由算法在网络层的性能评估

基于结构化P2P路由系统的马尔可夫链模型,以平均路径长度为指标,提出了结构化P2P网络路由算法在网络层面的性能量化评估方法。该方法解决了结构化P2P网络采用基于overlay层面的路由算法实现资源查找和定位导致的网络层路由性能无法估量的问题,能够准确表现结构化P2P网络overlay层面路由算法的实际网络性能,为结构化P2P网络路由算法的研究提供准确的性能评估机制。     

非结构化P2P网络中的副本管理策略

为利用一种动态的副本管理机制,改善P2P网络中数据的可用性和可靠性,提出一种基于趋势预测的动态副本管理机制,通过引入经济学中的时间序列平滑算法预测热点文件,并使用3种不同的策略分别对副本的放置、删除、替换等操作进行动态管理。模拟实验和对相关数据的分析证明,该项研究能有效提高P2P网络中资源搜索的命中率,降低整个网络的开销,使网络中的各个节点达到负载平衡。     

移动环境中一种基于Hash的P2P覆盖网

目前提出的大多数基于哈希（hash—based）的P2P网络都集中于固定的对等节点。当节点移动到网络中一个新的位置时,这种结构在消息传递等方面的效率就会下降。文章提出一种移动环境中的基于哈希的P2P覆盖网（Hash—based P2P Overlay in Mobile Environment,H—MP2P）,允许节点在网络中自由移动。一个节点可通过P2P网络广播其位置信息,其他节点通过网络可以获知该节点的移动信息并进行定位。通过理论分析和实验可知H—MP2P在扩展性、可靠性和效率方面都可以取得较好的结果,可以很好的应用在移动环境中。     

SemreX:一种基于语义相似度的P2P覆盖网络

对等(peer-to-peer)网络的非集中结构、良好的自治性及容错性等特征,使其可能成为Internet上有效的信息共享模型.然而,内容定位问题仍然是大规模P2P网络中信息共享所面临的挑战.SemreX系统是一种P2P网络环境下的文献检索系统.针对SemreX系统,提出一种基于语义相似度的P2P拓扑管理和查询路由算法.仿真实验结果表明,语义拓扑能够有效地提高系统的搜索效率.     

无结构P2P系统的重叠网拓扑优化

无结构P2P（Peer-to-Peer）系统的自身结构特征表现着良好的自治性和扩展性。然而,由于自身松散的重叠网拓扑结构以及对等节点可以自由地加入和离开的特点,系统十分容易产生重叠层与底层物理网络的拓扑结构不匹配的问题。另一方面,由于无结构P2P系统大多数采用泛洪式转发,大量的消息会通过低效地重叠网连接占用带宽,产生不必要的数据冗余,从而影响网络的性能,降低整个网络的利用率。提出一种动态拓扑优化模型机制,该机制通过节点在消息转发过程中获取实时的网络拓扑信息,进而通过一系列优化策略对低效的拓扑结构实施优化。     

基于模糊逻辑的资源感知P2P重叠网及其应用研究

P2P重叠网以其系统高效性和有效性被广泛应用于分布式网络管理系统中。但是,传统P2P重叠网络的设计往往只关注其P2P特性,忽略了重叠网自身的管理问题;另外,P2P网络强调的是参与者的平等性,忽略了各参与节点自身性能的差异,从而极大影响了系统的整体性能。本文提出一种基于模糊逻辑的资源感知P2P重叠网,系统中的每个参与节点负责管理一部分网元设备,并充分考虑各节点所管理资源的可用性及其所处环境的时变特性,同时利用基于策略的网络管理方式,构建了一种动态和自主的P2P重叠网网络管理系统。仿真结果证明了该方案在网络管理中的可行性和有效性。     

结点在线率和响应时间相关的P2P存储系统

设计了一种半结构化的P2P存储系统结构,其有效地减少了结点在物理网络和覆盖网络中的位置不匹配问题。半结构化P2P覆盖网络综合了结构化和非结构化的特点,具有很好的扩展性和可管理性。所提出的半结构化P2P存储系统,通过检测信息的响应时间对结点分组,结合结点的在线率和结点的响应时间计算每个结点的信誉值,对组内每个结点按照信誉值大小排队,并以此为选择超级结点的依据。仿真实验表明,设计的系统结构降低每个结点加入和退出时发送的消息数量,减少了信息检索延迟,取得了较好的用户满意度。     

An optimal inherently stabilizing routing algorithm for star P2P overlay networks

Star graphs possess many desirable properties such as scalable node degrees and diameters, which are essential to facilitate reduced routing table sizes and low maximum path length for routing in large P2P networks. In addition, because a large number of disjoint paths are available and each data/replica in an n‐star can be placed in an (n − 1)‐star, load balancing and alleviation of network bottlenecks can be implemented in star P2P overlay networks. Therefore, star networks have been proposed as viable alternatives to existing overlay topologies for large P2P networks. In this paper, we propose an optimal stabilizing and inherently stabilizing algorithm for routing messages over all disjoint paths between two peers in a star P2P overlay network. The algorithm is optimal in terms of its time complexity in rounds and the length of the longest path traversed by the messages, and fault tolerant due to being stabilizing and inherently stabilizing, allowing the system to withstand transient faults. The algorithm can be used to increase network reliability and survivability in P2P networks. In addition, the usage of all disjoint paths to route messages between two peers leads to increased network bandwidth while distributing the communication overhead across the network and eliminating network bottlenecks in P2P networks. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

一个对等网络拓扑精确获取系统

测量分析对等网络拓扑结构有利于更好地设计和发展P2P网络。对等网络是Internet上的一层覆盖网络,网络协议多样,节点及节点间的关系变化迅速,获得精确完整的对等网络拓扑数据面临很大困难。研究对等网络协议特点,分析特定的对等网络结构实体成为认识对等网络拓扑特性的一种可选研究方案。以Gnutella网络为测量对象,构造了互反馈结构的Gnutella拓扑获取系统D-Crawler,分析了系统主要参数设置对拓扑数据的影响。实验结果表明,D-Crawler系统具有较好的节点信息获取速度,能够得到反映Gnutella网络特征的拓扑数据,数据准确。     

面向点对点的安全可靠存储系统

利用P2P的方法实现了一个共享和合作的安全存储系统,其中参与节点运行Paramecium协议或其他兼容的DHT(distributed hash table)协议形成自组织覆盖层,维护系统的组织结构和提供路由服务.由于该系统为开放式结构,引入了基于PKI的安全认证机制以确保用户数据的授权访问.用户数据和副本标示的绑定支持了安全的数据自修复;副本类型的引入提供了安全的共享写.初步的分析和实验表明,该P2P系统在现实条件下,在消耗较低的维护带宽的同时维持了较高的可靠性并提供了较好的读写性能.     

结构化P2P系统中覆盖图拓扑匹配的研究

在结构化P2P系统中,建立逻辑覆盖图时并没有考虑实际物理层的拓扑结构,这将导致覆盖图与底层物理图的严重不匹配,从而使得覆盖图上相邻节点的延迟远远大于其物理图中的延迟,并在Internet中造成大量不必要的流量。该文提出了一个拓扑匹配算法,通过模拟仿真实验证明,该算法能在很大程度上解决不匹配问题,并使拉伸系数大大减小。