對等網(wǎng)絡(luò)中搭便車行為的分析與抑制機制.pdf

1、對等網(wǎng)絡(luò)(Peer—to—Peer，簡稱P2P)是目前流行于國際網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究領(lǐng)域的一種新興網(wǎng)絡(luò)模型．與傳統(tǒng)的客戶機/服務(wù)器結(jié)構(gòu)不同，P2P中所有的結(jié)點都是平等的，沒有嚴(yán)格的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供者和消費者的區(qū)分，網(wǎng)絡(luò)中也不存在權(quán)威的服務(wù)器對普通結(jié)點進行管理．P2P技術(shù)因其開放、分布、匿名性的特點而廣泛流行．P2P網(wǎng)絡(luò)的初衷是網(wǎng)絡(luò)中所有的結(jié)點都自愿共享資源，以供給系統(tǒng)中的結(jié)點自由下載．但是個體結(jié)點與網(wǎng)絡(luò)共享資源將會占用本地的帶寬、處理器時間甚至?xí)?/p>

2、來安全隱患．網(wǎng)絡(luò)資源具有非排他性，于是對等網(wǎng)絡(luò)中大部分結(jié)點只使用別的結(jié)點提供的信息資源服務(wù)，而不向系統(tǒng)做出自己的貢獻．這種行為就是“搭便車行為”(Free—Riding)，存在搭便車行為的結(jié)點稱為“搭便車者”(Free—Rider)．隨著網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展及規(guī)模的日益擴大，對網(wǎng)絡(luò)資源的需求也越來越多．但有研究表明，只有小部分的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點會分享它們的網(wǎng)絡(luò)資源并且響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中的查詢請求．搭便車行為嚴(yán)重影響對等網(wǎng)絡(luò)的健壯性、可用性． Ada

3、r和Huberman等人在2000年第一次指出P2P模式中多數(shù)結(jié)點存在搭便車現(xiàn)象，該問題引起了對等網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域?qū)W者的廣泛關(guān)注，并有研究者陸續(xù)提出了一些監(jiān)測和抑制搭便車行為的機制．這些機制共同的指導(dǎo)原則是根據(jù)結(jié)點對網(wǎng)絡(luò)已做出的貢獻來確定它能夠享受網(wǎng)絡(luò)共享服務(wù)的數(shù)量和質(zhì)量．貢獻小的結(jié)點，從網(wǎng)絡(luò)中查詢、下載信息資源的能力就弱． 當(dāng)前對搭便車行為的抑制機制可分為兩大類．一類是基于激勵機制(Incentive—Based)．該機制一般使用效用

4、函數(shù)來規(guī)定對等網(wǎng)絡(luò)的結(jié)點享用到的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)與它對網(wǎng)絡(luò)的貢獻之間的關(guān)系．這種方法的關(guān)鍵點是如何定義效用函數(shù)及如何實現(xiàn)效用函數(shù)的計算，公平體現(xiàn)結(jié)點可以享用到的服務(wù)．另一類是基于互惠(Reciprocity—Based)機制．該機制設(shè)法增加結(jié)點之間的合作關(guān)系，根據(jù)其它結(jié)點共享資源的友好程度來決定與交互資源的對象．也就是結(jié)點根據(jù)保留的其它結(jié)點在以前的交換資源記錄來決定與哪個結(jié)點相連．互惠機制可分為兩類，一類是直接互惠機制，另一類是間接互惠機制．現(xiàn)

5、有的典型的抑制搭便車機制有：信譽機制、博弈論等．總之，P2P文件共享系統(tǒng)必須采取措施來保證網(wǎng)絡(luò)中有足夠的共享資源，為用戶提供高質(zhì)量的共享服務(wù)，P2P網(wǎng)絡(luò)才能健康發(fā)展． 傳統(tǒng)的搭便車行為的抑制機制往往存在以下問題： 1、在計算機效用函數(shù)時往往需要一個可靠的第三方，以保證公平性．而在對等網(wǎng)絡(luò)中，結(jié)點之間是平等的，不存在服務(wù)器，難以實現(xiàn)在第三方存在下的效用函數(shù)的計算． 2、結(jié)點的個體行為及結(jié)點之間的連接方式對網(wǎng)絡(luò)的整體

6、性能有深刻的影響．在傳統(tǒng)的對等網(wǎng)絡(luò)中搭便車行為的抑制中沒有突出結(jié)點的個體行為． 本論文的主要工作是在研究P2P網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展情況以及現(xiàn)有各種抑制搭便車行為模型的基礎(chǔ)上，提出一種網(wǎng)絡(luò)連結(jié)管理協(xié)議HBCM．該協(xié)議利用分布式的測量方法，不依賴于第三方，可以有效的隔離搭便車者，抑制對等網(wǎng)絡(luò)結(jié)點搭便車現(xiàn)象，并且鼓勵結(jié)點共享自身的資源． 本文的主要結(jié)構(gòu)是：第一章緒論闡述了研究搭便車行為的背景和問題的提出及論文的組織結(jié)構(gòu)；第二章分析目前主