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基于物理拓扑感知的chord算法研究

基于物理拓扑感知的Chord算法研究

作者：刘思郑州轻工业学院

学位级别：硕士

在当前互联网体系结构中,IP地址既代表一个合法的互联网用户身份,又标识用户终端在网络中的位置,承载了双重语义信息。IP地址的二义性问题引发了互联网严重的路由可扩展问题,并导致互联网难以进一步支持移动性和多家乡。本文研究工作依... 详细信息

在当前互联网体系结构中,IP地址既代表一个合法的互联网用户身份,又标识用户终端在网络中的位置,承载了双重语义信息。IP地址的二义性问题引发了互联网严重的路由可扩展问题,并导致互联网难以进一步支持移动性和多家乡。本文研究工作依托于国家973计划重大项目“一体化可信网络与普适服务体系基础研究”。该项目提出了一体化可信网络模型,通过引入接入标识和交换路由标识来实现身份和位置的分离。接入标识代表终端的公开身份信息,而交换路由标识代表终端的位置信息;通过身份标识与位置标识的分离映射机制克服传统互联网中由IP地址双重身份带来的种种问题。接入标识和交换路由标识之间通过映射进行相互关联,因此需要建立一个高效的映射信息解析机制来存储和查询这两种标识间的映射关系。本论文针对映射信息存储的关键技术展开研究,主要解决大规模标识映射信息表项的分布式存储问题。基于路由标识(RLOC)空间的层次化可汇聚特点,选择P2P技术中的经典数据共享方法chord环作为基础存储网络模型,并针对chord环存在的物理拓扑失配问题,结合蚁群算法,提出了一种具有物理拓扑感知能力的标识映射信息存储模型(Ant-chord)。该模型将整个chord环中的存储节点看成一个旅行商问题(TSP问题),并利用蚁群算法对此TSP问题进行快速求解,然后用所得到的解构建chord环,并提出一种“洛阳铲法”对chord环的路由跳数进行了优化。本文提出的Ant-chord模型实现简单,对原始chord模型改动不大,路由表的额外存储开销也很小。仿真结果表明,与同类chord模型相比,Ant-chord模型在资源发现的平均路由跳数、时延方面都有明显的优势。为标识映射分离网络乃至现有网络下的chord构建方案,以及物理拓扑匹配的研究,提供了另一条可供参考的思路。

关键词：身份与位置分离物理拓扑感知 chord 蚁群算法 TSP

基于chord覆盖网络索引结构的多属性查询

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微电子学与计算机 2011年第3期28卷 103-107页

作者：刘金岭淮阴工学院计算机工程学院江苏淮安223003

文中给出了一种基于chord覆盖网络索引结构的多属性查询处理技术.利用卡诺图计算查询结果所在的节点,并以多播树的方式将查询请求发送到对应的节点上,从而实现了相邻数据之间的快速路由.实验证明了该方法在处理多属性查询时的有效性和... 详细信息

文中给出了一种基于chord覆盖网络索引结构的多属性查询处理技术.利用卡诺图计算查询结果所在的节点,并以多播树的方式将查询请求发送到对应的节点上,从而实现了相邻数据之间的快速路由.实验证明了该方法在处理多属性查询时的有效性和高效性.

关键词： chord 覆盖网络多属性查询多播树

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对等网chord模型的研究与改进

对等网Chord模型的研究与改进

作者：祁玉西南交通大学

学位级别：硕士

P2P技术是目前国际上计算机网络技术领域研究的一个热点,被《财富》杂志誉为将改变整个因特网未来的四大新技术之一,甚至被认为是无线宽带因特网的未来技术。P2P的出现带来了整个网络观念的革新:它允许一个用户直接链接到另一个用户的... 详细信息

P2P技术是目前国际上计算机网络技术领域研究的一个热点,被《财富》杂志誉为将改变整个因特网未来的四大新技术之一,甚至被认为是无线宽带因特网的未来技术。P2P的出现带来了整个网络观念的革新:它允许一个用户直接链接到另一个用户的计算机上,并进行文件的共享与互换,彻底改变了传统的服务器/客户端模式。这种去中心化的完全分布式模式,充分利用网络节点的自身的资源,实现了整个网络计算资源的充分利用和资源的高效共享。自从第一个P2P商业软件Napster诞生以来,P2P技术越来越受到人们的重视,到目前为止已经发展到第三代---结构化P2P网络。其典型的代表有chord、Tapestry、CAN等模型。结构化对等网络具有负载均衡、扩展性好,查找效率高等优点,因此具有广阔的应用前景。如何在大规模的网络中进一步的提高查找效率以及保持结构的完整性一直都是结构化P2P网络走入商业应用的难点和热点。本文针对chord模型展开了如下的工作:首先,在了解P2P基本原理的基础上,对P2P相关技术进行了分析与研究。然后,重点对结构化网络模型的典型代表chord模型进行了深入的研究。论文研究了chord协议的相关理论和算法,尤其是资源查找算法、节点的加入和稳定算法等。由于路由表的结构是影响资源查找性能的关键因素,因此把它作为改进的切入点。在分析影响资源查找性能因素的基础上,通过改进路由表的结构,提出RM-chord模型,达到进一步提高了资源查找算法性能的目的。在维护结构化网络的完整性方面,本文对chord稳定性算法做出改进,进行了相应的理论分析。最后,论文通过对平均路径查找长度及平均查找时间进行模拟实验及结果分析,从而验证了所提出改进思想的有效性。

关键词：对等网 chord 查找算法一致性散列仿真

基于多chord环的P2P VoD系统研究

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基于多Chord环的P2P VoD系统研究

作者：钟敬辉大连理工大学

学位级别：硕士

在互联网上提供大规模的VoD(视频点播)服务是一项具有挑战性的工作。传统的视频点播放方式是基于C/S(客户端/服务器)模式,面临网络带宽受限的问题,服务器很容易成为瓶颈。P2P(对等网络)技术打破了传统的C/S模式,在网络中的每个结点的地... 详细信息

在互联网上提供大规模的VoD(视频点播)服务是一项具有挑战性的工作。传统的视频点播放方式是基于C/S(客户端/服务器)模式,面临网络带宽受限的问题,服务器很容易成为瓶颈。P2P(对等网络)技术打破了传统的C/S模式,在网络中的每个结点的地位都是对等的。每个结点既充当服务器,为其他结点提供服务,同时也享用其他结点提供的服务,很好地解决了网络带宽瓶颈问题。P2P技术以其可扩展性、高容错性、健壮性等特点已得到迅猛的发展,并逐步应用到VoD领域。本文在深入研究P2P VoD关键技术的基础上,给出了基于多chord环的P2P VoD系统(MchordVoD)。MchordVoD针对现有网状结构P2P VoD资源定位效率低、时延大等问题,采用基于多chord环的DHT覆盖网络(Mchord)对资源进行定位。Mchord将播放同一节目的节点组织到一个chord环中,由于节点在使用VoD服务来点播节目时,其资源检索具有非常强的关联性,这样,通过记录节点在前一次检索时的路由信息,能进一步缩短资源检索时的路由长度。在考虑到现有网状结构P2P VoD在数据分发时所采用的接收者驱动模式所存在的问题,给出了基于定制与合作的数据分发策略,该策略通过定制的方式从发送节点定制数据,在存在播放位置相近的节点时,播放位置相近的节点采用合作的方式共同完成视频数据的获取。由于P2P VoD系统视频节目众多,观看同一视频节目并且播放位置相近的节点很少,这导致只能有少量的节点进行P2P通信,不能充分体现P2P网络的优势。本文采用内存缓存与磁盘缓存相结合的方式把播放过的视频数据存储起来,以增加提供服务的节点的数量。同时,本文给出了基于视频热度的缓存策略,以实现系统的负载均衡。在P2PSIM上的仿真实验表明,在同等条件下,与同类体系的PROMISE比较,MchordVoD在播放启动时延、VCR操作时延、节目提供节点压力等性能指标上,均优于同类系统PROMISE。

关键词： P2P chord 视频点播数据分发缓存策略

基于DHT的结构化P2P路由协议chord的研究与改进

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基于DHT的结构化P2P路由协议Chord的研究与改进

作者：郝杰北京邮电大学

学位级别：硕士

目前对等网络(P2P)是分布式系统和计算机网络领域的一个研究热点,各方面的应用层出不穷。所有这些P2P应用面临的最核心问题就是如何在没有中心节点的情况下,高效可靠地完成资源的查找,这是系统性能的关键同时也是P2P技术发展的瓶颈之一... 详细信息

目前对等网络(P2P)是分布式系统和计算机网络领域的一个研究热点,各方面的应用层出不穷。所有这些P2P应用面临的最核心问题就是如何在没有中心节点的情况下,高效可靠地完成资源的查找,这是系统性能的关键同时也是P2P技术发展的瓶颈之一。基于此,各国科研人员提出了多种效率较高的资源节点查询算法,其中的chord协议是这些查询算法里面一种优秀的基于DHT的结构化分布查找协议。本文对经典chord路由算法进行了详细的介绍,分析了chord协议的基本概念和特点,在此基础上,提出了几种更为优化的资源查找策略,主要针对路由表和查找方式的优化,包括以下五种修改方式:首先,是从路由表优化入手,提出了两种修改方案。第一,提高阶数,扩大路由表覆盖率,使指针的分布更加细密,以此扩大查询范围;第二,通过去除路由表中的冗余信息,增添新路由信息,以此扩大查询范围。其次,修改查询过程中的查找方式,减小在中间节点的停留时间,以此减少发起点查找资源的平均时延。再次,将chord系统模型与临近邻居选择相结合,综合考虑物理拓扑的临近性,使得chord协议考虑到真实网络物理节点的临近。最后,将路由表优化和修改查询方式两种修改方案相结合,既减小了路由查找跳数,又减少了每一跳的处理时间,减小了查找时延。为了验证理论修改的正确性,利用P2PSim平台,对相应的修改和原始协议在性能上进行了计算机仿真比较,证明确实能够有效的提高chord协议的资源查找效率。通过仿真看出,以上各种修改方式相辅相成,各有优势,能够满足一定的应用需要。

关键词： P2P chord 路由查找优化仿真

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面向任务的chord协议的研究与实现

面向任务的Chord协议的研究与实现

作者：陈磊电子科技大学

学位级别：硕士

近年来,随着计算机及互联网技术的不断发展,数以百万计千万计的计算机节点组成分布式协作系统网络,它们可以提供计算能力、可以提供资源。在这样一个规模巨大的分布式协作系统中,每个任务一般不是一个节点可以完成的,需要多个节点协同完... 详细信息

近年来,随着计算机及互联网技术的不断发展,数以百万计千万计的计算机节点组成分布式协作系统网络,它们可以提供计算能力、可以提供资源。在这样一个规模巨大的分布式协作系统中,每个任务一般不是一个节点可以完成的,需要多个节点协同完成,这就需要可扩展的基础架构以及高效的任务联盟形成模型,来组织资源和计算能力,完成既定任务。如何利用和协调这些计算机节点完成我们的任务是一个重要课题。大规模分布式协作系统通常具有节点数量巨大、节点不稳定以及可以根据命令自动组织成任务联盟等特点。从前两个特性考虑,可以利用P2P (Peer to Peer)网络的思想来架构系统。但是传统的P2P主要针对资源的定位,缺乏面向任务的特性。因此,本课题试图利用层次化P2P思想,以面向任务为导向进行研究。本文首先介绍了P2P网络和分布式任务执行算法的发展状况,然后深入分析了已存在的P2P技术,着重介绍了chord协议的设计以及相关改进,还分析了chord的优势以及在面向任务方面的劣势。针对当前相关P2P技术在面向任务中的不足之处,本文在chord模型的基础上设计了一个面向任务的chord系统OT-chord (Task Oriented chord),对其总体架构、资源查找方式、节点加入退出方式、稳定化、容错机制、负载均衡等进行了详细的阐述。然后在此架构的基础上提出分布式任务执行模型。在现存任务模型的基础上,提出了适合分布式的任务模型、任务调度方法,重点阐述了大规模系统联盟形成算法DCTE (Distributed Clustered Task Execution)。本文设计的OT-chord架构具有良好的可扩展性,支持节点的频繁加入和退出;不仅支持以地址定位节点,还支持以资源标识符定位节点,符合面向任务的特性;可以避免防火墙或者NAT的限制;保护核心网络的安全。本文提出的任务执行策略可以最小化联盟形成过程的谈判时间,减少了系统的负载,并能提高系统工作吞吐量。

关键词：分布式协作系统 P2P chord 联盟形成

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基于改进chord协议的P2P系统研究

基于改进Chord协议的P2P系统研究

作者：袁赟湖南大学

学位级别：硕士

P2P（Peer-to-Peer）网络是一种分布式网络，网络参与者既是资源提供者，又是资源获取者，无需任何中间节点就能被其他同类的对等节点所访问并提供服务。P2P网络体系包含若干个算法，其中chord算法是最重要的算法。chord算法提供了一套... 详细信息

P2P（Peer-to-Peer）网络是一种分布式网络，网络参与者既是资源提供者，又是资源获取者，无需任何中间节点就能被其他同类的对等节点所访问并提供服务。P2P网络体系包含若干个算法，其中chord算法是最重要的算法。chord算法提供了一套典型的P2P分布式系统实现机制，具有负载平衡、分布性、可扩展性和可用性等优点。然而chord算法对节点异常离开后数据的备份和网络状况维护等问题没有提供较好的解决方案，限制了chord算法的大规模应用。为此，本文针对以上问题进行了相关研究，主要工作有：针对chord算法节点出现异常后不能有效处理环上资源共享的缺陷，提出改进的chord算法，在算法中设计了一种新的数据结构（在原有算法基础上增加了一种定时器机制及数据冗余备份机制），用较小的资源开销实现了节点异常离开的机制;并提供了数据冗余备份机制，通过在节点后继中备份冗余数据保证了节点在异常离开情况时，仍能保证环上数据的完整性。实验结果证明，该算法能有效支持节点异常离开，且不影响chord环的维护和环上数据资源的完整性。为了验证改进chord算法的有效性，设计并实现了一种基于chord算法的分布式资源共享系统。该系统利用本文提出的改进算法，较好的支持节点的正常及异常离开，有效保护了环上数据资源。在该系统中，采用UDP协议的随机端口通信机制，解决了网络延时等导致消息次序不一致的问题。采用消息响应处理的多线程并发服务器模式，有利于提高节点的响应速度和系统整体性能，并实现了类似于汉魅软件的共享目录机制，达到方便用户使用的目的。系统使用Java语言实现，chord算法的机制被封装在后台内部运行。系统开发过程遵循了迭代软件开发模式，软件测试采用黑盒测试。测试结果表明，该系统可为系统中的用户提供文件检索和下载服务，达到系统的设计效果。

关键词： P2P DHT chord 结构化网络节点异常文件检索

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一种改进的chord查询策略

一种改进的Chord查询策略

作者：严由慧暨南大学

学位级别：硕士

如何高效地在P2P系统中查找到相应的资源节点，这是系统性能的关键同时也是P2P技术发展的瓶颈之一。基于此，各国不少科研人员提出了多种效率较高的资源节点查询算法，包括无结构随机拓扑网络的Gnutella系统，及与之相对应的基于DHC的... 详细信息

如何高效地在P2P系统中查找到相应的资源节点，这是系统性能的关键同时也是P2P技术发展的瓶颈之一。基于此，各国不少科研人员提出了多种效率较高的资源节点查询算法，包括无结构随机拓扑网络的Gnutella系统，及与之相对应的基于DHC的结构化的资源节点发现算法，如chord、Pastry、CAN和Tapestry等。本论文在对chord算法深入研究下，改进其资源的查询策略，提出“二级后继”和“节点快表”的概念。利用二级后继，可以达到在chord圆环中的资源节点查询中某一区间节点在每跳中向前推进一个实节点，在另一区间节点的查询中减少一跳。节点快表即可实现一跳即可完成系统中的热点资源的查询，提高了其查询效率。为了验证在改进后的chord算法在实际网络环境下实际的性能表现，本文在p2psim的基础上实现了算法的仿真模拟。通过仿真验证了理论分析的正确性——改进后chord查询策略在P2P系统中的性能更加优良。

关键词： P2P chord 查询算法二级后继节点快表

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i3网络中的chord环研究及服务融合

i3网络中的Chord环研究及服务融合

作者：张绍林电子科技大学

学位级别：硕士

i3网络作为一种新的网络开始进入到我们的生活中,它有别于传统的IP通信网络,通过一种间接通信结构来改变原有的通信方式,从而在网络的移动性,安全性,多播等方面满足日益增长的网络需求。而i3网络的核心查询部分采用了一种P2P网络——Ch... 详细信息

i3网络作为一种新的网络开始进入到我们的生活中,它有别于传统的IP通信网络,通过一种间接通信结构来改变原有的通信方式,从而在网络的移动性,安全性,多播等方面满足日益增长的网络需求。而i3网络的核心查询部分采用了一种P2P网络——chord环。P2P网络近几年来迅速成为研究热点,在各方面的应用层出不穷,特别是它提供无穷的存储空间以及不受限制的传输容量,这是传统的中央服务器所无可企及的。目前对P2P网络的研究较为成熟,而i3网络还处于初期的研究。本文将对i3网络下chord算法以及服务融合进行研究,所做的工作主要包括以下几个方面:1.系统分析了对等网络各种查找算法,包括非结构化分布式查找算法Gnutella,以及结构化分布式查找算法中的CAN和chord。其中,重点分析了chord算法,并将它与其它算法做了性能对比,分析出chord算法的优点与不足。2.研究了i3网络中chord算法的应用及实现,对改进路由表结构后的chord算法进行理论分析并进行仿真。在i3网络下,chord的路由表结构为二阶形式,本文将其表项改为三阶路由表形式,以增加路由表项的代价来获取转发次数的降低,经过实验论证可行。对一个网络来说,转发次数的降低意味着平均时延的降低,从而能对网络性能的改善有所帮助。3.研究当前的新技术服务融合,系统描述服务融合的概念,以及其在P2P网络下的搜索策略。基于i3这个网络平台,提出并分析了三种针对应用的服务融合方案,完成其中一个方案的服务配置。4.最后,对i3网络下的chord算法应用进行总结,分析服务融合方案如何实现,对下一步研究方向作出展望。

关键词： i3网络 chord 三阶服务融合