基于副本索引的P2P副本一致性维护策略

P2P中副本应用从静态逐渐转变到动态更新,研究如何管理动态改变数据的一致性问题成为关键。该文提出一种基于副本索引的无结构P2P副本一致性维护策略,在创建副本时将副本所在节点的索引发送至种子节点保存,同时自身保存种子节点的索引。当副本节点发生更新后,主动发送信息通知种子节点,种子节点根据副本索引表进行副本的一致性维护。仿真实验和分析表明,该副本一致性维护策略能有效地提高副本的一致性,减少冗余消息数目。     

P2P存储系统副本一致性维护策略

副本策略是提高P2P存储系统的可扩展性、容错性、可用性的有效手段。随着新的应用发展,P2P中副本应用从只读静态文件共享转变为读写动态文件交互,副本的一致性维护变得越来越重要。提出一种副本信息传播树的维护策略,该策略把文件副本的相关信息保存在二叉树上,通过订阅和取消订阅算法维护副本的一致。实验证明该策略能有效减少维护开销,避免相关问题的出现。     

PATCOM:基于分割树的无结构P2P系统一致性维护方法

无结构P2P技术逐渐被应用在新型的协同计算系统中.这些新型业务支持数据的动态更新,不仅要求副本数据的强一致性,而且要求更新数据的快速传播.高效的一致性维护方法是保证新业务顺利开展的基础.在比较分析现有的P2P系统一致性维护方法的基础上,针对无结构P2P系统,提出了一种基于分割树的一致性维护方法--PATCOM.PATCOM使用Chord协议作为组管理协议,通过不断分割由副本节点组成的Chord环,动态地建立更新消息传播树(Update Message Propagation Tree,UMPT).论文进一步从理论上分析了UMPT的平均高度、PATCOM的性能、容错能力以及算法开销,并和基于Gossip的一致性维护方法进行了比较.理论分析和仿真实验结果表明:PATCOM不仅能够快速地维护P2P系统的强一致性,而且产生的冗余更新消息少.     

基于数据基因的P2P文件共享平台

定义了适用于P2P文件共享的数据基因模型,并给出了基于数据基因模型的P2P文件共享平台的体系结构。这一文件共享平台利用文件的数据基因组来组织和管理共享文件。由于同一文件的不同版本拥有不同的基因信息,它们可同时存在于系统中供用户使用,因此数据一致性问题得到简化。由于可利用文件数据基因组中对相关文件的记录进行查询处理,系统查询实现更高效。文中还给出了此文件共享平台的数据查询算法与更新策略。     

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。     

IRM: Integrated File Replication and Consistency Maintenance in P2P Systems

In peer-to-peer file sharing systems, file replication and consistency maintenance are widely used techniques for high system performance. Despite significant interdependencies between them, these two issues are typically addressed separately. Most file replication methods rigidly specify replica nodes, leading to low replica utilization, unnecessary replicas and hence extra consistency maintenance overhead. Most consistency maintenance methods propagate update messages based on message spreading or a structure without considering file replication dynamism, leading to inefficient file update and hence high possibility of outdated file response. This paper presents an Integrated file Replication and consistency Maintenance mechanism (IRM) that integrates the two techniques in a systematic and harmonized manner. It achieves high efficiency in file replication and consistency maintenance at a significantly low cost. Instead of passively accepting replicas and updates, each node determines file replication and update polling by dynamically adapting to time-varying file query and update rates, which avoids unnecessary file replications and updates. Simulation results demonstrate the effectiveness of IRM in comparison with other approaches. It dramatically reduces overhead and yields significant improvements on the efficiency of both file replication and consistency maintenance approaches.     

基于节点兴趣和Q-learning的P2P网络搜索机制

将智能手机设备加入基于非结构化P2P网络的资源共享系统中能够满足人们对资源共享的多样化、便利性、高频性、实时性、高效性等要求,但是该系统网络规模的扩张和网络节点互异性的加大,必将导致系统资源搜索效率的降低、冗余信息的剧增以及网络更加不稳定。为了解决这些问题,文中设计了一种改进的基于节点兴趣和Q-learning的资源搜索机制。首先将节点根据兴趣相似度进行兴趣聚类,划分兴趣集,然后根据兴趣集中节点的能力值构建兴趣树,该结构避免了消息环路的产生,极大地降低了冗余信息;在资源搜索中,兴趣树内采用洪泛算法转发消息,兴趣树之间采用基于Q-learning的消息转发机制,不断强化最可能获取目标资源的路径,查询消息优先在这些路径上传播。另外,针对"热点"资源问题,设计了自适应热点资源索引机制,减少了重复路径搜索,进一步减少了冗余消息量;针对节点失效的问题,给出了根节点冗余机制和捎带检测的策略方法,分别解决了根节点失效和普通节点失效导致的兴趣树的不完整性问题,分析表明该方法能够减少消息冗余量。仿真实验结果表明,与GBI-BI算法和Interest CN算法相比,所提搜索算法能够提高命中率,缩短响应时间...     

非结构化P2P网络副本一致性研究*

随着P2P应用的发展,由以往共享只读文件逐渐改变为共享可读写的文件,文件的频繁更新导致了数据副本之间的不一致性,因此确保其副本一致性是保证正确运行的关键。通过文献调研,对目前国内外研究的副本一致性算法进行了详细的介绍,分析了各种算法的优缺点,并在现有算法的基础上进行了展望,提出下一步研究的方向和重点。     

A traffic-efficient message forwarding approach in unstructured P2P networks

With more and more peer-to-peer (P2P) applications being utilized, the P2P traffic accounts for the majority in Internet, and thus leading to the network congestion problem. Reducing the redundant propagations of messages is an effective approach for solving such problem in unstructured P2P networks. In this paper, we first define a novel message structure which contains the information of message propagation path, and then three operations, including the inheritance, supplement and collection, on the message transmission paths are proposed, based on which a node could forward the message to the nodes who have not received the message yet purposefully by using the information of the past received messages and the characteristics of space and time of node activities, and thus eliminating the bandwidth consumption problem caused by the flooding-based message propagation approaches. The simulation results show that our strategy could effectively reduce the number of the redundant messages without lowering the message coverage ratio.     

基于纠删编码P2P存储系统的数据维护算法

纠删编码是一种通过产生数据冗余来提高P2P存储系统容错性和可用性的有效方法。对基于纠删编码的非结构化P2P存储系统来说,使用洪泛算法进行数据维护会在网络中产生大量冗余消息,系统效率低。本文提出一种使用二叉树来保存文件块的信息的算法。二叉树结构被建立以后,更新消息在二叉树中的节点间传播,不需要在网络中洪泛。分析表明,相较于洪泛算法,本算法有效减少了冗余的消息数量,提高了数据维护的效率,而付出的是极小的存储代价。     

一种P2P网络信息分类检索模型研究

P2P是在分布式自治系统与异构系统之间直接进行资源、服务和信息共享的系统,分布式P2P模型中存在安全性差、流量大和搜寻时间长等弱点,为了解决这些问题,利用"局部访问"原理,提出了一种能够根据历史访问的统计的分类搜索的分布式P2P模型的搜索方法,改善了分布式P2P模型的信息搜索性能,从而为解决上述问题提供了一种有效的途径.     

P2P网络中基于DHT的自适应Chord风险模型

针对Chord模型在节点加入或离开时产生大量消息,不适用于动态网络的问题,提出一种基于分布式哈希表（Distribute Hash Table,DHT）的自适应Chord模型,即Self-adaptive Chord。方法是该模型在节点加入或离开的时候暂不考虑整个网络逻辑拓扑的一致性,只简单更新其前驱节点和后继节点的路由表,而在节点转发消息时动态地调整各节点路由表,使得网络逻辑拓扑动态地趋向于一致。通过实验对比评估了自适应Chord和Chord性能,结果表明自适应Chord能有效降低由于网络动荡引发的消息数量,同时基本保留了Chord的高效率查询。结论为自适应Chord提供了一种在节点动荡频繁的环境下的候选解决方案。     

基于网络编码的对等网络互惠资源共享方法

传统网络消息传播基于存储转发路由机制,网络节点对于网络消息不进行任何处理,网络编码理论允许节点对传播的信息进行编码处理.基于此,利用网络编码数据包能携带更多网络信息的特点,提出一种对等网络环境下的互惠资源共享方法,保证对等网络资源共享的高可靠性和鲁棒性,并通过仿真实验加以实现.仿真实验结果表明,网络编码互惠资源共享方法...     

控速令牌降低P2P网络维护开销

针对环形P2P网络中节点的维护消息数量随邻居节点数量线性增加和传统P2P网络令牌机制无法控制令牌数量的问题,提出了利用控速令牌维护环形P2P网络的方法.令牌以消息的形式在环形P2P网络中传递,令牌将途中经过的节点信息加入其中,其它节点利用令牌中的信息维持网络结构,并使用控速参数减少网络中的令牌数量.仿真结果表明,控速参数能够有效地降低P2P网络的令牌数量;随着网络规模的增大,节点平均维护开销维持不变.     

PeerRank:一种无结构P2P资源发现策略

资源发现是P2P应用所面临的最核心问题之一.相关的无结构P2P系统主要采用了查询消息泛洪和信息索引机制,这会造成严重的网络带宽负担以及巨大的索引维护开销.给出了一种无结构P2P环境下能够节约带宽、容易维护的自适应搜索策略PeerRank.PeerRank依据用户结点命中查询的历史信息赋予结点相应权值作为查询消息路由的依据,引导查询快速接近目标资源.自适应缓存机制和索引机制的引入使搜索性能大为加强.最后的实验表明,附带自适应缓存和索引的PeerRank以其高搜索成功率、多副本发现和很短的时间响应,能够显著地提高资源发现性能.     

基于博弈论的P2P激励机制

对等(P2P)网络中的搭便车问题使得网络节点只享用信息资源服务而不为系统贡献资源,导致网络中的共享资源不断减少,严重影响P2P网络系统的性能。为此,根据博弈论中的纳什均衡理论提出基于RDEC算法的激励机制。通过模拟实验并对相关数据进行分析,结果表明,该策略能改进P2P网络中资源的公平共享,最大化系统的效用。     

结构化P2P系统中副本一致性管理的一种新算法

结构化P2P系统通常使用数据复制来提高数据可用性,但P2P环境中的节点搅动、多节点并发更新以及恶意节点的存在也为副本的一致性管理带来了新的挑战.基于协商的算法要求节点间以全交换的方式通讯,在P2P环境中其可伸缩性不够理想.本文针对结构化P2P系统提出一种基于Quorum的副本管理算法:使用混合失效模型降低容错开销,利用DHT服务处理节点搅动,将数据存储与其元信息管理分离,使数据可靠性和数据可用性得以独立调整.模拟实验表明该算法可以明显改善系统的可伸缩性,减少系统的容错开销.     

Efficient and Scalable Consistency Maintenance for Heterogeneous Peer-to-Peer Systems

Consistency maintenance mechanism is necessary for the emerging Peer-to-Peer applications due to their frequent data updates. Centralized approaches suffer single point of failure, while previous decentralized approaches incur too many duplicate update messages because of locality-ignorant structures. To address this issue, we propose a scalable and efficient consistency maintenance scheme for heterogeneous P2P systems. Our scheme takes the heterogeneity nature into account and forms the replica nodes of a key into a locality-aware hierarchical structure, in which the upper layer is DHT-based and consists of powerful and stable replica nodes, while a replica node at the lower layer attaches to a physically close upper layer node. A d-ary update message propagation tree (UMPT) is dynamically built upon the upper layer for propagating the updated contents. As a result, the tree structure does not need to be maintained all the time, sav-ing a lot of cost. Through theoretical analyses and comprehensive simulations, we examine the efficiency and scalability of this design. The results show that, compared with previous designs, especially locality-ignorant ones, our approach is able to reduce the cost by about 25-67 percent.     

P2P文件共享系统的内容过滤方案

抑制非法内容共享行为是P2P文件共享系统需要解决的重要问题。Maze系统从活跃对等用户入手,提出基于文件流行度的过滤策略。模拟实验证明该过滤技术能迅速减少不良文件下载的次数和网络带宽资源的消耗,方法简单实用,可以对大规模系统中的内容进行有效控制。     

异构移动终端能量感知的P2P数据共享机制

针对现有P2P数据共享网络中存在的移动终端异构性这一问题,提出一种异构移动终端能量感知的P2P数据共享机制。该机制在判断移动终端类型的同时引入能量感知模块,用于预测终端的剩余能量,在此基础上,根据网络环境的变化动态地调整数据的共享策略。仿真实验表明,该机制能够有效提高移动终端的能量利用率,平衡终端的负载,延长数据共享时间,从而提高数据分发成功率。在保持文件高可用性的前提下,平均减少15%的终端能耗。