無結(jié)構(gòu)P2P信息共享系統(tǒng)搜索技術(shù)研究.pdf

1、對等網(wǎng)絡(luò)（Peer-to-peer網(wǎng)絡(luò)或簡稱為P2P網(wǎng)絡(luò)）是由既充當(dāng)服務(wù)器又充當(dāng)客戶端的結(jié)點組成的大規(guī)模應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)。由于P2P網(wǎng)絡(luò)能充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，工作方式靈活，目前已成功應(yīng)用于許多領(lǐng)域，受到學(xué)術(shù)界的普遍關(guān)注。影響P2P網(wǎng)絡(luò)性能的關(guān)鍵因素是為上層路由提供支持的覆蓋網(wǎng)，目前分為結(jié)構(gòu)化網(wǎng)絡(luò)和無結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)兩種，其中結(jié)構(gòu)化網(wǎng)絡(luò)具有確定的系統(tǒng)性能，但可維護性差，不能很好的適合高度動態(tài)、完全自治的P2P網(wǎng)絡(luò)工作環(huán)境。相比而言，無結(jié)構(gòu)P2P網(wǎng)絡(luò)以自由

2、連接為基礎(chǔ)，魯棒性高，但該類網(wǎng)絡(luò)存在搜索效率低、系統(tǒng)可擴展性差等問題。
　　因此，本文以無結(jié)構(gòu)P2P網(wǎng)絡(luò)為研究對象，并重點研究無結(jié)構(gòu)P2P信息共享系統(tǒng)上的搜索技術(shù)。P2P信息共享系統(tǒng)上的搜索是指根據(jù)用戶提出的查詢請求在網(wǎng)絡(luò)上找到應(yīng)答信息的過程，其搜索效率最終體現(xiàn)為應(yīng)答信息的服務(wù)質(zhì)量和物理通信負載間的比值。現(xiàn)有的P2P研究工作表明覆蓋網(wǎng)拓撲、路由機制、搜索算法、文檔管理等四個方面是影響無結(jié)構(gòu)P2P信息共享系統(tǒng)搜索效率的關(guān)鍵。因此，本

3、文的研究工作集中在如下四個方面：
　　1.在覆蓋網(wǎng)拓撲調(diào)整方面，本文基于圖分析了物理網(wǎng)絡(luò)、覆蓋網(wǎng)絡(luò)、上層搜索三者間的形式關(guān)系，給出了覆蓋網(wǎng)拓撲調(diào)整問題及其的一般解法。理論分析和實驗證明覆蓋網(wǎng)拓撲針對底層物理性質(zhì)和上層搜索性能的調(diào)整以及協(xié)同以后的調(diào)整算法可以減少P2P信息搜索造成的物理通信負載。
　　2.在路由機制研究方面，本文給出了路由轉(zhuǎn)發(fā)的形式定義，并分析了路由機制、結(jié)點屬性和搜索性能間的關(guān)系，以此為基礎(chǔ)提出了基于啟發(fā)式信

4、息的推薦式路由機制，理論分析和實驗結(jié)果表明，該機制在效率和可用性等方面優(yōu)于其它路由機制，同時該路由機制也為本文后面提出的啟發(fā)式搜索算法和文檔管理模型提供了基礎(chǔ)。
　　3.在搜索算法研究方面，本文在覆蓋網(wǎng)拓撲調(diào)整對網(wǎng)絡(luò)拓撲影響的理論分析基礎(chǔ)上，提出了一個以自相似小世界特征為啟發(fā)式信息的搜索算法，理論分析該算法的系統(tǒng)可擴展性為O(log2n)。同時該算法在啟發(fā)式信息的維護、算法適用性等方面也具有較好的效果。
　　4.在文檔管理模

5、型研究方面，本文在路由轉(zhuǎn)發(fā)的理論分析基礎(chǔ)上提出了一個結(jié)合路由控制、文檔復(fù)制和刪除、文檔過濾等多個方面的真實性文檔管理模型。該模型的理論分析結(jié)果表明，在引入過濾機制后返回的應(yīng)答信息其真實性接近最大。而大量的仿真實驗結(jié)果還表明該模型除能顯著提高文檔的真實性外，也較適合于在環(huán)境異構(gòu)、信息存在不一致的實際P2P環(huán)境下工作。
　　在上述研究基礎(chǔ)上，設(shè)計了一個在單機上工作的仿真試驗平臺，給出了該平臺各部分的詳細設(shè)計和相關(guān)參數(shù)的選取。在該仿真平