一跳查詢P2P高效內(nèi)容分布網(wǎng)絡(luò)研究.pdf

1、不斷發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)需要有良好的內(nèi)容分布技術(shù)，來應(yīng)對互聯(lián)網(wǎng)上大容量數(shù)據(jù)內(nèi)容的廣泛傳輸。集中控制式CDN技術(shù)和自由共享式的P2P內(nèi)容分布技術(shù)，在應(yīng)用中不斷暴露出種種缺陷，已不能滿足當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)內(nèi)容分布傳輸?shù)男枨蟆?針對兩種截然不同技術(shù)中存在的弊端，結(jié)合分析大容量數(shù)據(jù)內(nèi)容分布傳輸請求的分布規(guī)律，本文以實現(xiàn)高效的內(nèi)容查詢、分布傳輸為核心問題，圍繞內(nèi)容分布網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)設(shè)計、數(shù)字內(nèi)容資源的準確描述和快速查詢算法、網(wǎng)絡(luò)結(jié)點管理、內(nèi)容主動復(fù)

2、制、高效可靠內(nèi)容分布傳輸算法和內(nèi)容真實性驗證等方面問題，進行深入分析和研究，提出相應(yīng)的設(shè)計及改進機制。本文主要的貢獻和創(chuàng)造性工作包括以下幾個方面： 第一，針對內(nèi)容分布網(wǎng)絡(luò)對于資源描述和尋址技術(shù)在資源描述的靈活性、安全性、準確性、訪問控制的多樣性等方面的需求，在前人已有研究基礎(chǔ)上，本論文研究提出適應(yīng)一跳查詢P2P內(nèi)容分布網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的數(shù)字內(nèi)容資源描述機制DCR-DS，實現(xiàn)對于數(shù)字內(nèi)容資源的準確描述、快速查詢。 第二，本文結(jié)

3、合P2P和傳統(tǒng)集中控制式CDN兩種不同內(nèi)容分布網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的優(yōu)點，研究設(shè)計了新的內(nèi)容分布網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，并且設(shè)計了在新的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)中網(wǎng)絡(luò)結(jié)點加入、退出、狀態(tài)維護以及路由選擇的算法。新的拓撲結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了在不穩(wěn)定的互聯(lián)網(wǎng)上構(gòu)建可靠的內(nèi)容分布網(wǎng)絡(luò)，即保留了傳統(tǒng)CDN網(wǎng)絡(luò)具有良好控制管理機制，能夠提供穩(wěn)定可靠的服務(wù)質(zhì)量的特性，又增加了P2P網(wǎng)絡(luò)所具備的良好可擴展性，以及內(nèi)容流量負載在廣域網(wǎng)絡(luò)中自動均衡的特性。同時，本文引入一套結(jié)點綜合評價管理機制

4、，增強了內(nèi)容分布網(wǎng)絡(luò)的可運營性。 第三，數(shù)字內(nèi)容查詢請求分布具有不遵從于齊夫(Zipf)分布的特性，本文通過從實際應(yīng)用中DNS、關(guān)鍵詞服務(wù)和數(shù)字內(nèi)容查詢請求日志，統(tǒng)計分析DNS、關(guān)鍵詞服務(wù)和數(shù)字內(nèi)容請求各自分布特征，比較異同。并結(jié)合分析請求訪問過程中用戶行為特性不同、訪問對象自身特性不同，深入研究內(nèi)容請求分布不遵從標準Zipf分布的原因。通過線性適配的方法，抽象出數(shù)字內(nèi)容請求分布分析模型，同時也驗證了前人在此方面所得研究結(jié)論的不

5、正確性。 第四，結(jié)合新的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，借鑒CoDoNS系統(tǒng)中對于遵從標準Zipf分布的DNS的主動復(fù)制方法，針對內(nèi)容分布網(wǎng)絡(luò)自身特性，改進主動復(fù)制機制的實施框架，提高內(nèi)容主動復(fù)制過程中的傳輸效率。并結(jié)合內(nèi)容請求分布分析模型，重新設(shè)計為得到預(yù)期的內(nèi)容查詢延遲，內(nèi)容主動復(fù)制機制的計算模型，以實現(xiàn)用最小的存儲、帶寬和計算資源代價，獲得預(yù)期的內(nèi)容查詢和傳輸性能。 第五，針對實現(xiàn)數(shù)字內(nèi)容資源在廣域網(wǎng)上的高效分布，本文通過引入無比率

6、糾錯編碼技術(shù)，針對于一跳查詢P2P內(nèi)容分布網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)及網(wǎng)絡(luò)管理，改進并設(shè)計了新的內(nèi)容傳輸協(xié)議，解決了傳統(tǒng)CDN網(wǎng)絡(luò)中大容量數(shù)字內(nèi)容低分布效率的問題，特別是針對大容量數(shù)字內(nèi)容資源的分布傳輸?；跓o比率糾錯編碼的內(nèi)容傳輸協(xié)議，可以實現(xiàn)在廣域網(wǎng)上內(nèi)容傳輸負載的自動均衡，具有良好的可擴展性，充分合理的利用可用有效帶寬。第六，構(gòu)造特定的同態(tài)哈希函數(shù)，使用批量驗證和概率隨機驗證方法，改善內(nèi)容傳輸真實性的驗證效率。 第七，基于以上關(guān)鍵問題的