基于两阶段服务的故障可修P2P网络性能研究

作     者：张羽康 

作者单位：燕山大学 

学位级别：硕士

导师姓名：马占友;王尚春

授予年度：2023年

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 07[理学] 08[工学] 070105[理学-运筹学与控制论] 081201[工学-计算机系统结构] 0701[理学-数学] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

主      题：移动P2P 两阶段服务 工作故障 矩阵几何解方法 社会效用函数 

摘      要：伴随着通讯信息技术的迅速革新,P2P技术在移动无线领域得到愈加广泛与深入的研究,移动P2P成为一类新兴的热门研究领域。移动网络环境的特殊性对P2P网络拓扑、资源传输路径与网络安全有着极高要求,本文针对这一特性,基于半分布式拓扑与完全分布式拓扑相结合的混合移动网络模型,根据节点动态变化的实际情况,将各类策略引入两阶段排队模型,建立了两个P2P网络排队系统,并进行系统性能分析,为移动P2P网络模型提供决策依据。首先,根据从区块链网站上得到的数据信息,进行数据的描述。运用检验方法,判断出请求节点的到达间隔服从指数分布,为P2P排队系统中请求节点的到达过程假设提供了实际依据。其次,将P2P网络中发起请求的节点抽象成顾客,节点的搜索与传输过程抽象成服务台的服务过程,建立了带有负顾客与故障可修的两阶段排队模型。利用拟生灭过程、矩阵几何解方法和Gauss-Seidel迭代法得到了网络模型稳态下的概率分布,给出了两阶段平均节点数等性能指标的表达式。利用编程软件进行数值实验,分析了参数对各指标的影响,通过构造系统单位时间平均费用函数与社会效用函数,求解最优参数,为移动P2P网络模型提供决策依据。最后,针对几乎不可视的情况,考虑不耐烦节点中途退出与接受服务失败的节点发起重试等情形,建立了带有重试空间、不耐烦顾客与工作故障的两阶段排队模型,使用矩阵几何解方法和Gauss-Seidel迭代法,得到系统中各阶段与空间中的请求节点数与节点因各类原因离开系统的概率,通过数值实验,分析了系统参数对性能指标的影响,构造了系统的单位时间平均成本函数和社会效用函数,利用纳什均衡分析了系统的社会最优参数。