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。     

基于轨迹标签的无结构P2P副本一致性维护算法

副本的存在是一种提高P2P系统的可扩展性、容错性、可用性和减少查询响应时间的有效手段.随着P2P应用逐渐由只读静态文件共享转换为需要实时更新的读写动态文件交互,副本一致性维护成为确保新业务正确运行的关键.从直接更改消息报文角度出发,提出一种基于节点轨迹标签的无结构P2P副本一致性维护算法,通过在传输消息的报文中添加已接收更新消息的节点轨迹地址链表标签,可以在消息传输源节点进行冗余判断,以减少冗余消息数目.同时,针对直接存储节点地址轨迹标签算法的消息长度随着消息传输轮数和网络度数增加而不断加大的问题,提出一种用Bloom filter替代地址链表轨迹标签的算法.通过Bloom filter这种简洁的结构表示地址链表,可以减少添加到报文中的轨迹长度,利用Bloom filter的"或"运算可以简化传输节点的冗余判断.实验结果表明:节点轨迹标签算法可以极大地降低冗余消息数目,提高P2P系统的可扩展性.副本节点网络连通性越强,消息数目和传输带宽的减少就越明显.该研究可以用到传感器网络等其他自组织网络的一致性维护中.     

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。     

基于P2P覆盖网络的数据网格副本定位机制

提出了一种基于P2P覆盖网络的数据网格副本定位机制。该机制采用Chord算法将位于副本定位服务顶层的全局副本目录节点组成一个P2P覆盖网络,从而起到均衡负载、提高性能的目的。分析和实验表明,该文提出的机制具有良好的性能、可扩展性、灵活性和可靠性,具有较好的实用价值。     

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。     

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。     

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.     

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。     

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。     

基于距离的轨迹标签P2P一致性维护算法

本文对已有的轨迹标签算法进行了改进,提出了基于距离的轨迹标签一致性维护算法。根据副本节点构成的拓扑结构和指定距离d,在该距离的节点覆盖集内,对所有节点标签进行并集运算,并将并集运算结果及时更新到节点标签中。实验结果表明:基于距离的节点轨迹标签算法可以进一步减少冗余消息的发送。     

RNP2P——一种基于复本网络的非结构化P2P系统

根据非结构化P2P系统中资源分布的特点，提出一种基于复本网络的非结构化P2P系统，即RNP2P。通过查询反馈、主动探测和反向探测三种方式协调复本节点之间的相互感知，构建数据结构存储每种资源的其他复本节点信息，针对每种资源均构成一个复本网络。基于这种复本管理机制，RNP2P平均能够以命中3~5个复本的消息开销获得100%的命中率，其他查询方法均可以和RNP2P有效结合。模拟结果表明RNP2P的查询性能远远高于其他查询方案。当采用k-随机游走进行查询，RNP2P的消息开销为普通非结构化P2P中k-随机游走查询的5%,并且远远低于泛洪查询,RNP2P的查询时延也相应降低。     

An optimized strategy for update path selection in unstructured P2P networks

With the growth of P2P file sharing systems, people are no longer satisfied with the sharing of the read-only and static files, and thus the systems with mutually writable and dynamic files have emerged, resulting in the replica inconsistency problem. To maintain the replica consistency, too many update messages need to be redundantly propagated due to the lack of the sharing of globally updated path information in the existing strategies. To address this problem, we propose an optimized strategy for update path selection, which makes the nodes share the update path information by using clone, variation and crossover operations for the update paths. We also present a repeated update strategy to cope with the churn problem so as to maintain replica consistency as far as possible even if some nodes temporarily leave the network. The simulation results show that our strategy can significantly reduce the number of the redundant update messages without lowering the message coverage, thus improving the availability of the unstructured P2P networks.     

基于对等网数据副本间消息传输的PBMB算法

在基于对等网技术构建的广域网存储系统中,保存数据的多份副本可有效地提高整个存储系统的性能与可靠性,为了使更新数据在副本间有效地进行传输,该文提出适用于广域网存储系统副本间数据传输的PBMB算法,通过广播位将系统中的节点划分为不同组,并使用一种新颖的方式在组间进行数据传输,与传统方法相比,降低了节点负担,提高了数据传输效率。模拟实验表明,PBMB算法降低了节点连接出入度,具有较好的数据传输效率,适用于实际系统的需求。     

面向流媒体基于蚁群的副本选择算法

本文针对流媒体Cloud-P2P存储模式中的副本选择,提出一种基于蚁群算法的改进算法（replica selection algorithm in Cloud-P2P based on ant colony algorithm,C²P²RSA²）,建立副本选择度量标准（副本节点的网络带宽、网络延时等）与蚁群信息素的映射,定义了副本信息素概率,最后得到一组副本资源的最优解.实验表明,与PARSA算法（Pheromone-base Ant colony Replica adaptive Selection Algorithm in cloud storage）和最佳副本选择算法比较,在平均访问时间增加2%–5%的情况下,本文的算法对云副本节点的负载率减少15%–25%.     

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.     

DRCSM:一种新的非集中副本一致性服务模型

为解决现有副本更新策略的瓶颈问题,提出一种基于时间戳和副本标识的非集中副本更新一致性模型DRCSM,该模型将更新的功能转移到各个次副本节点,可以有效地解决单一的从主副本节点更新带来的弊端.对新的模型DRCSM做了框架设计和过程设计,并加以比较分析.用仿真软件Optorsim实现了DRCSM和现有两种副本一致性模型Aggressive copy,Lazycopy.仿真结果也表明,DRCSM能有效地减少平均作业执行时间以及网络负载,并在复制的次数上优于积极拷贝,具有整体更优的性能.