對等網絡傳輸控制及激勵機制研究.pdf

1、Peer-to-Peer（P2P）技術目前在文件共享、分布式存儲和計算、個人即時通信、協(xié)同工作等多個領域得到了廣泛的應用，也一直是商業(yè)和學術界研究的熱點之一。保證P2P和其他網絡對象友好相容，同時促進對等網絡內部節(jié)點之間的合作，提高系統(tǒng)可用性是關系到P2P網絡整體效益和未來發(fā)展的重要問題。本論文主要圍繞對等網絡的傳輸控制和激勵機制展開研究，主要工作包括以下幾個方面：
　　 （1）針對P2P流量占用過多用戶帶寬而影響傳統(tǒng)互聯(lián)網應用

2、的問題，提出了用于P2P數據傳輸的多等級低優(yōu)先級傳輸控制算法。TCP-CPLP（Congestion Pricing Low Priority TCP），該算法結合了擁塞計費和低優(yōu)先級傳輸控制協(xié)議，提供了可由用戶靈活控制的多等級低優(yōu)先級傳輸服務，保證了P2P流量與傳統(tǒng)互聯(lián)網應用的友好相容。同以往的絕對低優(yōu)先級傳輸算法不同，TCP-CPLP能夠在標準TCP和絕對低優(yōu)先級的TCP之間提供靈活可變的優(yōu)先級等級并且連接的優(yōu)先級可由用戶根據需要靈

3、活控制。仿真分析驗證了算法的公平性、穩(wěn)定性和有效性。
　　 （2）針對P2P應用產生大量域間流量的問題提出了一種基于虛擬貨幣的與ISP友好的P2P激勵機制。在該激勵系統(tǒng)中，ISP根據自身和其他ISP的經濟利益關系設定域間鏈路傳輸單位數據的價格，系統(tǒng)中的下載節(jié)點不僅要根據下載數據量向上傳節(jié)點支付數據分享的費用，還要支付所經過的域間鏈路的數據傳輸費用。基于虛擬貨幣的與ISP友好的激勵機制不僅能夠提高節(jié)點分享度，避免free-ridi

4、ng行為，還使下載節(jié)點有動機主動選擇本地的上傳節(jié)點，有效降低域間流量。仿真數據表明，該激勵機制能夠在提高用戶共享度的同時減小域間流量。
　　 （3）針對P2P VoD系統(tǒng)中服務器負載量大的問題，提出了一種基于虛擬貨幣的輕負載激勵機制。在該激勵機制中，如果一個節(jié)點將自己已經下載完成的視頻文件分享給其他正在觀看該視頻的觀眾節(jié)點，那么這個上傳節(jié)點將獲得報酬，而付給上傳節(jié)點的費用由該視頻興趣組內的所有觀眾節(jié)點共同支付。該激勵機制忽略了同

5、一視頻興趣組內部觀眾節(jié)點之間的數據交換，只記錄上傳節(jié)點集合和觀眾節(jié)點集合之間的數據流量，這樣能夠充分激勵系統(tǒng)中節(jié)點分享自己已經下載完成的視頻文件，減小服務器負載，同時也有效減小了激勵機制給系統(tǒng)帶來的額外負載。博弈論分析證明了該激勵機制能夠有效激勵用戶共享。仿真數據驗證了該激勵能夠增加系統(tǒng)中節(jié)點的分享數據量，減小服務器負載。
　　 （4）利用博弈論分析了私有P2P網絡的基于用戶分享比的激勵機制。私有P2P采用分享比的激勵有效地提高