基于虛擬坐標(biāo)的IP網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)研究.pdf

1、對(duì)于許多大規(guī)模的分布式網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用如應(yīng)用層組播、最近服務(wù)器選擇等，如果能夠方便快捷地獲取主機(jī)之間的網(wǎng)絡(luò)距離，將對(duì)提高它們的性能有很大的幫助。度量網(wǎng)絡(luò)距離的網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)時(shí)延、帶寬以及丟包率等雖然可以按需求進(jìn)行精確測(cè)量，但是大量的大區(qū)域端到端路徑卻使按需測(cè)量由于其昂貴的開(kāi)銷(xiāo)、時(shí)間花費(fèi)以及帶來(lái)的網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)而變得不實(shí)際。為了協(xié)調(diào)性能優(yōu)化和可擴(kuò)展性之間的沖突，網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)通過(guò)預(yù)測(cè)主機(jī)之間的網(wǎng)絡(luò)距離來(lái)近似真實(shí)的測(cè)量值，并成為目前研究的熱點(diǎn)之一。其中基于虛

2、擬坐標(biāo)的網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)由于其簡(jiǎn)單有效的特點(diǎn)，更是得到了廣泛的研究。
　　 本文首先對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)進(jìn)行了介紹，描述了網(wǎng)絡(luò)定位的目的及其現(xiàn)狀。接著詳細(xì)介紹了基于虛擬坐標(biāo)的IP網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)，分析了其基本思想，介紹了網(wǎng)絡(luò)坐標(biāo)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程及其面臨的挑戰(zhàn)。對(duì)于基于固定錨節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)坐標(biāo)系統(tǒng)，討論了錨節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)以及它們?cè)诰W(wǎng)絡(luò)中的位置對(duì)系統(tǒng)性能的影響。關(guān)于錨節(jié)點(diǎn)的分布，當(dāng)其數(shù)量較小時(shí)，目前的選取方法容易使其形成網(wǎng)絡(luò)瓶頸，針對(duì)此問(wèn)題提出了一種新的

3、錨節(jié)點(diǎn)選取機(jī)制。然后分析了網(wǎng)絡(luò)坐標(biāo)系統(tǒng)對(duì)錨節(jié)點(diǎn)數(shù)量的需求，在現(xiàn)有工作的基礎(chǔ)上提出了一種最小化錨節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)坐標(biāo)系統(tǒng)C-landmarks，并利用所提出的機(jī)制選取錨節(jié)點(diǎn)。最后進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。仿真結(jié)果表明：1)C-landmarks系統(tǒng)能夠在準(zhǔn)確預(yù)測(cè)網(wǎng)絡(luò)距離的情況下減小系統(tǒng)的測(cè)量開(kāi)銷(xiāo)。2)在錨節(jié)點(diǎn)失效的情況下，c-landmarks系統(tǒng)仍能有效地預(yù)測(cè)網(wǎng)絡(luò)距離，該系統(tǒng)能夠具有很好的穩(wěn)定性。3)所提出的錨節(jié)點(diǎn)選取機(jī)制能夠使錨節(jié)點(diǎn)具有較好的分布，從

4、而提高網(wǎng)絡(luò)坐標(biāo)系統(tǒng)的性能。
　　 總體來(lái)說(shuō)，本文的主要貢獻(xiàn)如下：
　　 1)提出了一種錨節(jié)點(diǎn)選取機(jī)制。當(dāng)采用較大數(shù)量的錨節(jié)點(diǎn)時(shí)，進(jìn)行隨機(jī)選取，簡(jiǎn)單有效；當(dāng)采用較小數(shù)量的錨節(jié)點(diǎn)時(shí)(5-10個(gè))，所提出的基于聚類(lèi)的選取方式能夠使錨節(jié)點(diǎn)具有較好的分布，同時(shí)也可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
　　 2)在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)坐標(biāo)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，提出最小化錨節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)以減小系統(tǒng)的測(cè)量開(kāi)銷(xiāo)，并利用上述機(jī)制選取錨節(jié)點(diǎn)(C-landmarks)。C-l