收藏本站
《中国科学技术大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于P2P和云计算的动态内容管理研究

沈静波  
【摘要】:随着网络技术的发展和软硬件技术的提升,一方面,部分用户的终端设备能力越来越强大,足以参与网络的构建和维护,分担服务器的工作,增强网络的可扩展性,降低服务提供商的成本,从而推动了P2P网络等分布式网络的产生和发展。另一方面,新型终端设备也在不断涌入网络,比如手机、PDA等,这些设备自身资源有限,所有的工作都需要依赖于服务器来实现,从而促进了云计算的出现和发展。但这两者的发展并不是独立的,由于网络本身的异质性,我们可以根据终端设备的处理能力,赋予不同能力的终端不同的职责,让它们在网络中扮演不同的角色。这也正是未来网络发展的新思路和新方向之一。 但让用户参与网络的构建和维护会引入新的问题。由于网络中存在着的大量的节点和资源,如何对网络中的海量内容进行有效的管理,建立合理的拓扑结构和相关协议,实现有效地资源定位和更新发布等功能,是动态内容管理网络研究中的核心问题。操作的实时性,数据的一致性,系统的鲁棒性和负载均衡能力是大规模分布式动态内容管理网络设计的基本要求,但网络中节点本身的异质性和不可靠性却成为实现这些要求的障碍。 为了满足上述要求,本文以网络拓扑设计为核心,以资源发现和更新发布协议设计为主要研究内容,采用追求实时性和一致性的整体思路,同时充分考虑参与节点和用户需求动态变化对网络拓扑和协议性能的影响,不断提高系统的鲁棒性和负载均衡能力,以满足动态内容管理网络设计的需求。 本文主要从下面三个方面展开工作: 1.通过以大规模多人在线游戏作为研究动态内容管理网络的具体实例,本文提出了一种基于P2P的大规模多人在线游戏通信平台——基于区域结构的负载均衡的Slide模型。 该模型采用普通节点相互协助,超级节点辅助的方式进行逐步式的资源发现;采用普通节点之间直接传递更新信息的方式进行更新发布;并提出了基于乐观同步的一致性检测机制。理论分析和实验结果表明,Slide可以在保证资源发现和更新发布实时性的基础上,保证数据的一致性,并具有良好的负载均衡能力和鲁棒性。我们还使用Slide作为基础的通信平台构建了一个实际的多人在线游戏,从而验证了Slide模型本身的实用性。 2.通过将上述具体应用背景放大扩展,本文研究了基于P2P网络的动态内容管理问题,并通过下面三个方面进行了逐步深入的研究。 为了提供良好的动态内容管理网络,本文通过使用双层结构将资源发现和更新发布两者有效结合,提出了稳定的内容分布网络SCDN。该模型提出了基于需求的资源发现机制,混合Push/Pull的更新发布机制,以及节点加入离开的相关处理协议以及节点类型的管理协议。本文使用Markov链对SCDN进行了理论分析,并通过仿真实验进一步证明了SCDN网络可以提供实时的动态内容管理,同时保证数据的一致性和系统的鲁棒性。 本文在SCDN的基础上利用节点需求的时空局限性进一步发掘节点之间的聚类关系,提出了内容节点双向聚类模型。该模型通过构建关联列表实现聚类,并提出了二元查询机制。仿真实验证明通过使用二元查询,该模型可以获得更优的查询性能,特别是提高了关联内容的查询速度,且查询所需的通信量和存储空间也相对较小。 为了深入分析SCDN和内容节点双向聚类模型可以加速查询的原因,本文引入了小世界理论对资源发现过程进行理论抽象,分析了不同远程连接构建方式对查询性能的影响。结果表明,基于历史信息构建的远程连接在实际网络环境下具有最优的查询性能,且具有较高的鲁棒性,成本也最低;而理论上最优的远程连接构建方式在实际应用中未必能获得最优的查询性能。 3.针对当前网络终端的多样化和云计算的出现,本文提出了一个P2P和云计算相结合的低成本的动态内容管理网络PA-Cloud。 该模型在服务提供商提供的稳定核心云外层构建了由用户节点构成的扩展云,主要使用扩展云进行低成本的动态内容管理从而降低了核心云的负载,使得核心云可以专注于提供稳定的存储和备份。该模型提出了基于需求的副本布局,低成本的内容更新机制,自适应的复制节点管理机制。仿真实验结果表明PA-Cloud可以在没有明显增加用户端负载的前提下实现负载转嫁,显著降低服务提供商的云端成本,并增强了系统的可扩展性。
【学位授予单位】:中国科学技术大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TP393.02

【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张颖;周娅;黄桂敏;朱晓姝;;一种对等网络分层管理资源定位模型[J];计算机工程与应用;2011年19期
2 刘泽阳;徐武平;;P2P应用中一种多层NAT穿透解决方案的设计与实现[J];计算机应用;2011年07期
3 雷申;刘方爱;;MIKAD:一种多兴趣聚类的P2P网络模型[J];计算机应用研究;2011年09期
4 孙晨阳;;通过VPN远程连接内部网络方法初探[J];中国水运(下半月);2011年09期
5 邓晓衡;张连明;刘毅;赵扶摇;陈志刚;;一种具有负载平衡的虚拟计算环境拓扑[J];中南大学学报(自然科学版);2011年06期
6 帷幄;;三种途径,保护远程登录安全[J];电脑知识与技术(经验技巧);2011年06期
7 胡玉琦;高吉敏;;基于chord的混合式网络模型研究[J];计算机工程与设计;2011年06期
8 苟红玲;孙卫喜;;一种对等网络P2P信任模型研究[J];价值工程;2011年25期
9 赵振东;刘方爱;;一种基于分区的移动P2P网络路由算法[J];计算机技术与发展;2011年09期
10 石峰;;利用Delphi7.0存取配置文件实现Oracle数据库的远程连接[J];电脑编程技巧与维护;2011年16期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 吴吉义;龚祥国;;一种基于超级节点的P2P-IPTV体系结构研究[A];第四届中国软件工程大会论文集[C];2007年
2 邢晓春;霍伟;刘人杰;;VTS远程连接方案[A];中国航海学会船舶机电与通信导航专业委员会2002年学术年会论文集(通信导航分册)[C];2002年
3 邢晓春;霍伟;;VTS远程连接方案[A];中国航海学会2002年度学术交流会论文集专刊[C];2002年
4 黄剑;龚正虎;侯婕;;一种基于Pastry的低开销快速定位P2P系统[A];中国通信学会第六届学术年会论文集(上)[C];2009年
5 汤天亮;张晓龙;陈珂;陈刚;;一种高效的P2P环境中的窗口查询算法[A];第26届中国数据库学术会议论文集(B辑)[C];2009年
6 邱锦川;王振福;张建军;;PLC通信网络在直流提升机控制系统中的应用[A];全面建设小康社会:中国科技工作者的历史责任——中国科协2003年学术年会论文集(上)[C];2003年
7 徐陈锋;奚宏生;江琦;殷保群;;一类分层非结构化P2P系统的随机优化[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
8 吴孟春;赵放;马奇蔚;周必高;;利用Windows 2003远程终端服务开发气象信息共享平台[A];信息技术在气象领域的开发应用论文集(二)[C];2006年
9 郑国瑞;;高能物理研究所计算机网络的研建历程——一段历史的回顾[A];从远程终端到网格计算研讨会论文集[C];2006年
10 吕世军;郝小妍;王永辉;;拔号网络现状及安全对策[A];第十六次全国计算机安全学术交流会论文集[C];2001年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 陈思;远程连接网络[N];中国计算机报;2004年
2 刘原;无线网络自动远程连接[N];中国计算机报;2001年
3 ;企业网如何低成本远程连接?[N];计算机世界;2003年
4 信息产业部通信标准研究所 薛宁;从Skype反思VoIP[N];计算机世界;2006年
5 赵峰;网络架构变了[N];中国计算机报;2003年
6 ;Skype令电信业痴狂[N];网络世界;2005年
7 ;P2P挑战企业信息安全[N];网络世界;2008年
8 山东 白天;简简单单的“个人VPN”[N];电脑报;2003年
9 志兴;打造高效安全远程连接[N];计算机世界;2006年
10 河水;远程控制,我用SSH服务[N];中国电脑教育报;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 沈静波;基于P2P和云计算的动态内容管理研究[D];中国科学技术大学;2011年
2 高路;混合式P2P系统资源搜索优化方法研究[D];武汉大学;2010年
3 周明强;语义社区中服务注册中心部署策略研究[D];重庆大学;2010年
4 王刚;基于中国互联网的P2P-VoIP系统网络域若干关键技术研究[D];北京邮电大学;2012年
5 高见;基于P2P的僵尸网络及关键技术研究[D];北京邮电大学;2011年
6 屈海涛;异构网络环境中的MP2P若干关键技术研究[D];北京邮电大学;2010年
7 张晓奇;服务开放共享与质量监测若干关键技术研究[D];北京邮电大学;2012年
8 陈德华;基于对等网络的分布式构件库系统若干关键技术研究[D];东华大学;2006年
9 徐陈锋;面向P2P的Markov模型[D];中国科学技术大学;2008年
10 张宇翔;对等网络中Churn问题分析与研究[D];北京交通大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 徐焕;基于内容检索的图像数据库多维索引技术研究[D];厦门大学;2006年
2 沈磊;基于超级节点的高性能P2P流媒体技术的研究与实现[D];南京航空航天大学;2007年
3 张颜;基于Chord和Binary Tree混合层次P2P网络结构研究[D];南京理工大学;2008年
4 杜平;基于P2P网络的数字版权保护研究[D];西南交通大学;2009年
5 田辉;P2P-SIP中子网间会话建立延迟的研究[D];郑州大学;2010年
6 曾铁;面向分布式仿真的对等网格资源发现系统设计与实现[D];华中科技大学;2006年
7 丁学永;基于信任的超级节点选取和搜索策略[D];燕山大学;2010年
8 陈水平;基于节点服务能力的自适应P2P模型研究[D];重庆大学;2010年
9 郭利军;分层P2P流媒体超级节点动态选举机制研究[D];郑州大学;2010年
10 吴俊丰;基于信任模式的P2P超级节点选取机制研究[D];湖北工业大学;2012年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026