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《北京交通大学》 2010年
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对等网络中Churn问题分析与研究

张宇翔  
【摘要】:随着互联网络用户数量的迅速增长,一方面传统的客户端/服务器模式面临着服务器单点过热和失效等难以解决的问题,另一方面网络上聚集了大量的资源,而资源的快速定位与便捷共享是新一代互连网络必须面对的课题。为了解决这些问题,分布式对等网络技术应运而生并且得到了快速发展。 分布式对等网络一直围绕着同时最小化关键字查找跳数和节点维护的邻居链路数目的目标不断向前演化,新近提出的基于分布式哈希表的对等网络面临新的亟待解决的问题:当节点规模很大时,节点频繁地加入或退出(称为Churn)会使对等网络的性能急剧下降。 本论文以优化对等网络在Churn环境下的性能为目标,提出新的层次结构化对等网络,该层次结构化对等网络既可有效应对Churn问题亦可方便解决层次结构化网络中超级节点的负载不均问题。论文依托国家973项目“一体化可信网络与普适服务体系基础研究”开展,研究成果直接应用于一体化网络的普适服务中,主要研究成果和创新点如下: (1)分析对等网络中的Churn问题。从Churn产生的机理出发,分析得出解决Churn问题的主要步骤依次是度量Churn、评估Churn对P2P网络性能的影响以及提出应对Churn的具体策略。同时给出每个步骤中涉及的关键问题以及解决这些问题的具体方法与最新成果。 (2)首次提出将超级节点负责的关键字空间和负责的叶子节点空间相分离的层次结构化对等网络2Chord,并给出相应的资源定位算法。相对于超级节点负责的关键字空间和叶子节点空间重叠的传统层次结构化对等网络,2Chord系统可以较低的代价实现超级节点的负载均衡。 (3)针对2Chord系统,首次提出两种超级节点的负载均衡算法,一是仅均衡超级节点负责的叶子节点空间的负载均衡算法,二是兼顾均衡超级节点负责的叶子节点空间和查询请求量的负载均衡算法。 (4)率先采用模糊分类技术分析对等网络中节点的动态行为特征,得到一些有关节点动态行为的新结论,并实现从所有节点中分离稳定节点;定义会话序列的单位近似熵指标,并采用该指标对稳定节点的会话时长的组成特征进行分析。
【学位授予单位】:北京交通大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP393.02

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