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《哈尔滨工程大学》 2008年
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P2P模拟器的研究与设计

杨娴娟  
【摘要】: 随着P2P技术的发展,越来越多的研究人员从事到P2P协议的开发中来,新的P2P协议和算法在投入使用以前,需要使用P2P模拟器对其正确性及性能进行验证和评价。 本文在研究了现有P2P模拟器的基础上,设计并实现了基于.NET平台的P2P模拟器——PNSim,PNSim由三层组成,自下向上分别为:底层、网络层和覆盖层。其中,网络层作为中间层,将覆盖层需要路由的消息封装成数据包,并在投递数据包的过程中将底层的网络拓扑情况考虑进来。此外,网络层还模拟了UDP Socket的工作过程。覆盖层实现一种P2P协议——Chord,并提供各种节点行为的模拟方法。 为了使仿真结果更加真实可信,PNSim考虑了底层拓扑的情况,对能够反映因特网拓扑特征的幂法则进行了研究,并在幂法则的指导下分析并实现了两种网络拓扑模型,生成拓扑图,在此基础上,本文提出了一种改进的拓扑模型,使得生成的拓扑图能够更好地反映因特网的基本特征。 PNSim的实现符合面向对象程序设计的思想,将底层中拓扑模型的实现及覆盖层中P2P协议的实现封装在相关的类及方法中,并提供统一的方法调用接口,使得PNSim能够支持其它的底层拓扑模型,并能对更多的P2P协议进行仿真。本文对PNSim的功能进行了验证,结果表明PNSim的底层生成的拓扑图能够反映因特网的基本特征;覆盖层实现了Chord协议,并支持节点行为的模拟。
【关键词】:P2P模拟器 拓扑 路由 节点行为
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TP393.02
【目录】:
  • 摘要5-6
  • ABSTRACT6-10
  • 第1章 绪论10-15
  • 1.1 课题的来源及意义10-11
  • 1.2 国内外研究现状11-13
  • 1.3 P2P模拟器的发展趋势13
  • 1.4 本文的工作13-14
  • 1.5 本文的组织14-15
  • 第2章 P2P模拟器分析与PNSim总体设计15-24
  • 2.1 P2P仿真15
  • 2.2 网络模拟器的分类15-16
  • 2.3 P2P模拟器的设计原则16-17
  • 2.4 常见P2P模拟器的分析17-21
  • 2.4.1 Narses模拟器17-18
  • 2.4.2 NeuroGrid模拟器18
  • 2.4.3 3LS模拟器18-19
  • 2.4.4 Overlay Weaver模拟器19
  • 2.4.5 PeerSim模拟器19-20
  • 2.4.6 PlanetSim模拟器20
  • 2.4.7 常见P2P模拟器的比较20-21
  • 2.5 PNSim的总体设计21-23
  • 2.5.1 PNSim的设计方案21-22
  • 2.5.2 PNSim的三层结构框架22-23
  • 2.6 本章小结23-24
  • 第3章 PNSim底层分析与设计24-41
  • 3.1 幂法则24-27
  • 3.2 常见的网络拓扑模型及拓扑生成器27-29
  • 3.2.1 常见网络拓扑模型分析27-28
  • 3.2.2 拓扑生成器28-29
  • 3.3 PNSim中拓扑生成器的实现29-40
  • 3.3.1 FKP模型30-31
  • 3.3.2 BT模型31
  • 3.3.3 改进的拓扑模型31-32
  • 3.3.4 PNSim中拓扑图结果分析32-40
  • 3.4 本章小结40-41
  • 第4章 PNSim网络层设计与实现41-48
  • 4.1 节点的管理41
  • 4.2 数据包41-42
  • 4.3 数据包池42-43
  • 4.4 UDP Socket的模拟43-45
  • 4.4.1 UDP Socket的工作原理43
  • 4.4.2 PNSim中UDP Socket的实现43-45
  • 4.5 中央驱动器的设计45-47
  • 4.6 本章小结47-48
  • 第5章 PNSim覆盖层设计与实现48-62
  • 5.1 Chord协议48-51
  • 5.1.1 DHT48-49
  • 5.1.2 一致性哈希函数49-50
  • 5.1.3 Chord协议50-51
  • 5.2 PNSim中Chord协议的实现51-58
  • 5.2.1 覆盖层的基本元素51-52
  • 5.2.2 Chord协议的实现52-58
  • 5.3 PNSim的功能验证58-61
  • 5.4 本章小结61-62
  • 结论62-64
  • 参考文献64-68
  • 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果68-69
  • 致谢69

【参考文献】
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