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抗抖动的P2P覆盖网的设计与分析

陈敬  
【摘要】: 网络抖动(Churn)是指在对等网络中,由参与者的匿名、自由性以及规模大的特点导致的大量节点频繁自发地加入、离开或失效的现象。抖动是影响对等网络系统性能的一个重要因素,它可能引起数据丢失、查询失败、多个查询结果不一致、用户时延变大和应用带宽增加等问题,严重时可能会使得整个网络拓扑被分割成几个不连通的子集,导致网络性能急剧下降,甚至无法恢复。抖动更是性能优越的结构化对等网络至今没能够被充分部署应用的主要原因之一。因此在设计对等网协议时需要考虑如何提高系统的抗抖动能力,在评价对等网协议时需要把该协议构造的对等网是否具有应对网络抖动的能力作为网络性能的重要评价标准。所以,研究对等网中抖动的特点和规律,寻找应对覆盖网抖动的策略,对于对等网络的性能的优化具有非常重要的意义。 文中总结了国内外研究者对对等网络中抖动的特点以及应对策略的研究现状,并设计了具有高抗抖动能力的对等网络模型和算法,包括: (1)利用“冗余机制”、“基于生命周期”的节点选择机制和”角色划分”机制对Cycloid的设计进行改进,构造了一个基于Cycloid的具有高抗抖动能力的结构化P2P系统-CT-Cycloid。 (2)使用“路标集群”的方法开发和利用节点之间的邻近性,修改原gossip协议,构造了一个新的拓扑一致的Kelips覆盖网。这种覆盖网通过执行一个扩展的gossip周期恢复协议,具有了更高的查询定位效率,更强的负载均衡和抗抖动能力。 (3)设计了一个可用于构造具有抗抖动能力的P2P覆盖网的负载均衡算法。该算法基于虚拟服务器,其执行过程便是一个具有负载均衡和高抗抖动功能的结构化对等网络的构造过程。


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