P2P網(wǎng)絡拓撲結構研究.pdf

1、P2P網(wǎng)絡是物理網(wǎng)絡上的一層邏輯網(wǎng)絡，因其具有非中心化、可擴展性、健壯性、高性價比和負載均衡等優(yōu)點，廣泛應用于分布式存儲、計算能力共享、協(xié)同工作和即時通訊等領域。P2P網(wǎng)絡拓撲結構是指P2P網(wǎng)絡中各節(jié)點之間的邏輯關系，是改善 P2P網(wǎng)絡性能的基礎，因此倍受研究人員的關注，一直都是 P2P 領域的研究熱點。 論文以 P2P網(wǎng)絡拓撲結構作為研究主線，主要開展了以下幾方面的研究工作： 分析了 P2P網(wǎng)絡拓撲結構的分類方法，對每

2、類拓撲結構中具有代表性的P2P網(wǎng)絡，從網(wǎng)絡結構、路由方式和搜索效率等方面進行了說明和評述。同時探索了 P2P網(wǎng)絡性能評價的方法，對實驗法中開放的互聯(lián)網(wǎng)實驗平臺、分析法中常用的數(shù)學理論和形式化方法、仿真法中主要的P2P模擬器、拓撲生成器和可視化工具進行了介紹。 深入研究了層次化拓撲結構的 P2P網(wǎng)絡，探討了層次化P2P網(wǎng)絡體系結構、組建方式、路由機制和查詢模式等，并通過對比說明層次化 P2P 網(wǎng)絡的優(yōu)勢。基于層次化 P2P 網(wǎng)絡模

3、型，提出分裂合并模式的P2P網(wǎng)絡拓撲構造方法，有效的提高了網(wǎng)絡的路由效率，并利用擴展COU策略實現(xiàn)鏈接的被動維護，極大的降低了網(wǎng)絡的維護開銷。 針對現(xiàn)有 P2P網(wǎng)絡無法正確構造包含非傳遞連通節(jié)點的網(wǎng)絡拓撲的問題，提出了非確定性DHT的拓撲構造方法，從拓撲構造上解除了非傳遞連通節(jié)點的標識與邏輯位置對應的關系，使網(wǎng)絡對非傳遞連通節(jié)點具有較好的容忍能力。同時探討了用于非確定性：DHT 網(wǎng)絡的可靠路由和重定向路由機制，并利用重定向消息復

4、制策略提高路由效率。 構建具有小世界特征的P2P網(wǎng)絡拓撲結構，使 P2P 網(wǎng)絡在隨機選擇鏈接的情況下，具有均勻的度數(shù)分布、較小的路徑長度和較大的聚類系數(shù)。通過對小世界理論、特征、度量和構建方法的研究，提出了動態(tài)構造小世界 P2P 網(wǎng)絡的方法，且能夠通過參數(shù)調(diào)節(jié)網(wǎng)絡的特征傾向。為了解除小世界 P2P 網(wǎng)絡的維護開銷與近端節(jié)點數(shù)量之間的線形比例關系，分析了維護 開銷的產(chǎn)生原因，提出利用雙向控速令牌機制降低網(wǎng)絡維護開銷的方法，

5、有效的減少了節(jié)點在加入、退出和失效處理等過程中產(chǎn)生的維護開銷。 無線傳感器網(wǎng)絡和P2P網(wǎng)絡有著很多的相似點，將P2P網(wǎng)絡的節(jié)點信息交換思想引入無線傳感器網(wǎng)絡，很好的解決了傳感器網(wǎng)絡的負載均衡成簇問題。在分析傳感器網(wǎng)絡的成簇機制、能量模型、度量方法和以往的負載均衡算法后，提出了用于多級能量異構的無線傳感器網(wǎng)絡負載均衡成簇算法，算法極大的延長了網(wǎng)絡的穩(wěn)定周期，對需要可靠反饋的無線傳感器網(wǎng)絡應用具有非常重要的意義。 總之