一种层次完美差异图的超节点拓扑结构研究

超节点网络采用两层结构组织超节点和普通节点,有利于提高网络性能和搜索效率。而现有的超节点拓扑结构及其动态维护机制和搜索路由机制存在维护复杂或查询产生信息多的缺陷。针对这些问题,提出一种新颖的层次完美差异图HPDG(k)拓扑结构,建立了一种超节点网络HPDGN,给出了HPDGN的路由和动态维护机制。它具有常数度数和固定邻接点特性,不但支持模糊查询,而且解决了结构化超节点拓扑对动态性支持差的问题。与现有拓扑结构的模拟对比实验结果表明,HPDGN减少了查询所带来的带宽消耗,具有更小的拓扑构造和失效修复成本。     

基于k-完美差异图的超节点拓扑结构构造

在超节点网络中,超节点拓扑结构及其动态维护和搜索路由机制,是影响网络性能和搜索效率的关键因素之一。在完美差异图(PDG)的基础上,提出了一种新的k-PDG结构,并利用该结构,建立了超节点网络--KPDGN,给出了KPDGN的动态维护和搜索路由机制。分析和模拟结果表明: KPDGN具有常数度数和固定邻接点特性,减少了查询所产生的带宽消耗,降低了拓扑构造和修复成本。     

一种高效的超节点网络容错机制

超节点网络采用超节点作为普通节点服务器,负责管理和查询处理的机制,提高了搜索效率。但是,如果超节点失效,将会严重影响网络的稳定性和查询效率。提出一种高效的容错机制。首先,改进了无向双环结构,提出k-无向双环拓扑结构,并利用此技术,构建了超节点层拓扑结构,使网络具有高容错特性;同时在此基础上,给出了超节点选择和超节点负载均衡的方法,降低了超节点因负载过重而失效的可能性,另外,给出了超节点失效恢复算法和容错路由算法,解决了超节点失效后的恢复和路由问题。实验结果显示,该网络具有易维护、高容错的特点。     

基于分层象限空间的P2P超级节点拓扑构造

现有的P2P超级节点拓扑分为非结构化超级节点拓扑和结构化超级节点拓扑,前者支持模糊查询,鲁棒性好,但路由效率低,查询结果具有不确定性,后者支持数据定位,路由效率高,负载均衡性好,但不支持模糊查询,也不适应高度动态环境.文中将两种超级节点拓扑结构的优点结合起来,提出一种基于分层象限空间的新型超级节点拓扑Quad.它在路由方面同时支持数据定位和模糊查询,并解决了结构化超级节点拓扑对动态性支持差的问题.分析和模拟结果表明:和现有的超级节点拓扑相比,Quad数据定位在常数度数下达到O(logN)定位性能,并在路由效率和路由状态数上获得更好的权衡.在动态环境中,Quad能更有效地处理超级节点失效;在性能上,它具有更少的拓扑构建和失效修复成本并具有良好的负载均衡性.     

基于k-Petersen图的超节点网络容错机制*

针对已有容错机制动态维护复杂、带宽消耗大的问题,提出一种新的容错机制。首先,利用改进后的k-Petersen图,构建了超节点层拓扑结构,使网络具有高容错的特性;同时, 给出超节点选择和超节点负载均衡方法,减少了超节点因负载过重而失效的情况;另外,给出超节点失效恢复算法和容错路由算法,解决了网络中失效超节点的恢复问题和网络路由问题。理论分析和实验结果显示,该网络具有易维护、高容错的特点。     

基于结构化对等网络的云资源查询算法

为实现云计算中云资源的快速查询,针对资源查找过程中查询效率较低以及网络维护成本较高等问题,提出一种基于结构化对等网络的云资源查询算法,实现对待查询云资源进行快速有效定位。首先设计一种新型超级节点拓扑结构,对网络拓扑中各节点进行唯一性编码,构造二元组路由信息索引列表,并设计相应的路由算法;然后给出了分层象限超级节点算法的查询效率与稳定性分析。仿真实验结果表明,分层象限超级节点算法查询效率较高,且随着网络规模增加,查询路径长度趋于稳定,同时对于超级节点失效带来的网络维护成本较低。     

基于网络拓扑和节点兴趣的P2P搜索机制

对于搜索机制而言,终端用户的反应时间是最重要的性能指标.在P2P系统中,终端用户的反应时间多由网络传输时间决定.提出了一种基于网络拓扑和节点兴趣偏好的P2P搜索机制,使终端用户在进行资源搜索时尽量命中在拓扑上与自己最近的,兴趣偏好也最接近的节点,减少路由距离和转发查询消息副本的数量,最小化网络传输时间,提高查询效率.     

三维无线自组网络的成簇及自适应路由算法

针对三维无线自组织网络拓扑结构复杂导致的不易寻路的问题,提出成簇算法和基于部分超立方体网络结构(PCCN)的自适应路由算法.成簇算法考虑到节点疏密不均的情况,利用节点的空间密度分布将节点分割成候选簇,采用融合机制将候选簇构建成更均匀的簇结构.使用实际拓扑到虚拟拓扑的转化策略,在簇结构的基础上构建PCCN.PCCN作为虚拟拓扑结构,简化了实际网络拓扑,具有可扩展性、延伸性能好等优点.利用PCCN,对节点进行编号之后进行自适应路由.自适应路由算法包括簇内和簇间路由两种情况.算法分析及算例表明,PCCN简化了三维网络的拓扑结构,能够有效路由,为三维自组织网络的管理提出了新的方法和手段.     

基于网络拓扑和节点异构的Chord系统

结构化P2P系统在建立逻辑覆盖图时并没有考虑实际的物理拓扑结构,导致覆盖网络与底层物理网络的严重不匹配.另外,结构化P2P系统也没有考虑节点的性能差异,这都影响了系统的路由效率.在结构化对等网络Chord基础上,提出了一种改进的路由算法THChord(Topology and Heterogeneity-based Chord),把物理拓扑相近的节点聚类,并引入超级节点对查询过的信息和热点信息进行缓存.仿真实验表明,THChord的路由性能与Chord相比有了明显的提高.     

基于兴趣分簇与物理位置感知的P2P网络模型

针对分布式非结构化P2P网络中搜索花费高,效率低的问题,提出了一种层次架构混合P2P网络模型。通过对节点的兴趣分簇,使兴趣相关的节点在网络中相近,查询消息路由到相关兴趣的节点上,有效提高了搜索效率;结合物理位置感知,使物理位置相近的节点在网络中也相近,改善了物理网络拓扑与虚拟拓扑不匹配的问题。     

具有路由性能和蚁群优化的移动P2P路由策略*

目前的移动P2P网络路由策略不能较好适应网络拓扑结构的动态多变、网络和移动设备的资源有限等特点,以及不能较好解决路由建立和维护所带来的网络拥塞和资源消耗。针对上述问题,采用有限洪泛路由查询和移动agent路由查询相结合的策略,为每个移动节点提供丰富可靠、及时高效的路由信息。同时,使用改进的蚁群算法,综合考虑网络带宽、时延等多个路由性能指标,作为路由策略中路由选择机制。仿真研究证明,将所提出的理论与方法应用于移动P2P的路由选择和维护等问题,本算法在控制消息的开销、平均响应效率等方面具有良好的性能,对于网络     

Chord路由算法的分析与改进

在P2P网络中,如何高效地查找需要的资源是关系P2P网络性能的关键。传统的Chord的路由表信息冗余,查找效率不高,且不考虑实际物理网络的拓扑结构,因此使逻辑拓扑与物理拓扑不匹配,导致了较大的网路延迟。提出一种改进的Chord路由算法,该算法在一定程度上解决了上述两个问题,提高了搜索查询的效率。     

基于InfiniBand的多链路mesh/torus大规模并行系统互连网络

在大规模并行系统中,系统级互连网络的设计至关重要.InfiniBand作为一种高性能交换式网络被广泛应用于大规模并行处理系统中.mesh/torus拓扑结构相较于目前普遍应用于InfiniBand网络的胖树拓扑结构拥有更好的性能与可扩展性.尽管如此,研究发现,用传统的mesh/torus拓扑结构构建InfiniBand互连网络存在诸多问题.分析了传统网络拓扑结构的缺陷,并提出了一种基于InfiniBand的多链路mesh/torus互连网络.这种改进型的拓扑结构通过充分利用交换机间的多链路可以获得比传统mesh/torus网络更高的带宽.另外,同时给出了与该网络拓扑结构相配套的高效路由算法.最后,通过网络仿真技术对提出的算法进行了评估,实验结果显示提出的路由算法相较于其他路由算法拥有更好的性能与可扩展性.     

WSN中层次型拓扑控制与网络资源配置联合设计方法

综合考虑异构无线传感器网络中节点速率分配、簇的划分规则和链路层网络频带资源占用情况, 提出一种基于拓扑控制与资源优化分配的层次型路由算法. 在网络层, 该算法根据成员节点和簇首节点的速率分配机制建立节点流量平衡模型. 在链路层, 分析无线传感器网络频谱共享行为, 研究邻近用户间访问冲突的规避抑制模型, 重构网络频带资源. 通过引入带宽比例因子将可用频带划分成若干子带, 提高网络频带资源的利用效率. 本文基于跨层联合设计思路, 建立一个混合整数非线性规划问题,对异构无线传感器网络中拓扑控制和网络资源分配问题联合设计, 得到最优的分簇结果和资源分配方案. 最后, 在设定网络拓扑中评估性能, 仿真结果证实该算法在网络频带资源充分利用的同时, 可实现最优的簇首匹配和路由建立结果.     

ERSN:一种高效鲁棒的超结点对等网络

超结点对等网络利用对等结点的异构性解决了低带宽结点带宽瓶颈问题,但目前超结点对等网络的构建协议效率低且网络拓扑鲁棒性弱.提出一种高效鲁棒的超结点对等网络ERSN,采用基于漫步算法的结点采样协议,估计网络需求,构建高效的超结点对等网络,并建立叶结点间的应急连接,增强超结点对等网络的鲁棒性.模拟实验证明,与Gnutella0.6超结点对等网络比较,ERSN网络中负责处理定位请求的结点数目最多减少了76%,并在多个超结点和叶结点同时离开网络的情况下,将文件定位命中率最大提高了36.4%.     

无线Mesh网络中的路由分析与设计

由于无线Mesh网络拓扑结构的动态变化以及无线信道的不稳定性,如何设计无线Mesh网络的路由协议成为决定其性能的关键因素之一。文中主要研究与分析了Mesh网络现有的几种典型的三层路由协议（DSDV和AODV）,并针对三层路由的Qos较大受限于网络拓扑结构变化的缺陷与不足,提出了一种基于二层路由的网络模型,将数据包的转发以及通信链路的建立和维护放到Mac层完成。模拟仿真测试表明,二层路由对数据包转发的效率有较大的改进,同时也有效地减少了路由开销和端到端的时延。