非结构化MP2P网络启发式资源搜索策略研究

【摘要】：随着互联网规模的不断扩大以及移动电子设备的日益普及,将无线网络通信技术与对等网络技术相结合的移动对等网络技术已经成为当前研究和应用的热点。其中分布式非结构化对等(peer-to-peer,P2P)网络由于其自组织和非中心化等特性,更适合动态拓扑的移动网络环境,因此被广泛应用在移动对等(mobile peer-to-peer,MP2P)网络技术中。资源定位是MP2P网络技术的一个核心问题,如何高效、准确的定位资源是整个系统高效工作的前提。到目前为止,已经有很多相关的资源搜索策略被提出,尽管它们可以在一些特定的网络场景中发挥到一定的作用,但大多数策略都显示出了较大的局限性。设计一个高效、稳定、安全的资源搜索策略对于MP2P网络有着非常重要的意义。本文提出了一种非结构化MP2P网络启发式资源搜索策略(IKRW)。为了在降低搜索开销的同时提高搜索成功率,以及考虑到MP2P网络节点的动态性和恶意行为,我们在IKRW搜索算法中定义了节点的资源可得性、稳定性和信任值三种导向因子。每个节点维护一个记录邻居导向因子的邻居信息表,利用节点和邻居在交互时不断掌握的邻居的局部信息计算导向因子的值。IKRW是改进的启发式随机漫步搜索算法,请求节点使用k个walker来搜索所需的资源,每个中间节点将查询消息转发给它的一个邻居,与随机漫步搜索算法不同的是,节点是利用导向因子启发式的指导walker游走的方向,而不是随机地转发消息。由于节点对于邻居局部信息的掌握是一个不断学习的过程,因此IKRW搜索算法在网络初期的搜索性能较差。针对这个问题,本文提出了一种泛洪补充机制,以在网络初期节点对邻居的局部信息掌握不足的情况下保证搜索的成功率,同时还可以保证节点收集足够多的邻居局部信息,从而快速提高IKRW搜索算法的性能。仿真实验表明,本文提出的搜索策略可以很好地适应MP2P网络的动态特性,在保证搜索成功率的同时,有效的降低了冗余搜索消息,并且能够保证响应节点的服务质量。