非结构化P2P网络搜索算法研究

【摘要】： 对等(P2P)计算是未来网络中的关键技术,对等网络是实现下一代互联网的重要组成部分。如何高效地搜索P2P网络上的资源是P2P网络实现的最为关键的问题。非结构化P2P网络的高动态、自组织、高扩展等特点,使得非结构化P2P网络迅速流行起来。由于非结构化P2P网络中的节点缺乏全局网络的拓扑知识,如何定位节点资源、减少网络节点之间的搜索通信开销成为P2P网络搜索的核心问题。 针对这一核心问题,本文主要工作及创新点在于： 1、针对各种基于流言机制的通信协议在构造非结构化P2P覆盖网络中,其适用范围缺乏广泛地实证的问题,给出了一个通用的协议框架--基于流言机制的节点采样服务,以执行高效和可靠的节点采样服务。在这种协议框架下通过实验分析了八种通信协议的差异。总结出(rand,rand,push)和(tail,rand,push)两种通信协议所构造的非结构化P2P覆盖网络具有小世界特性。 2、遵循从社会学、组织学得到的启示并依据复杂网络理论,紧紧抓住对等网络具有小世界特性这一理论基础,在非结构化P2P覆盖网络构造研究的成果基础之上,将拓扑结构优化和信息性搜索(informed search)技术相结合,提出了一种基于兴趣相关度和小世界的搜索算法。引入了基于节点兴趣相关度的查询算法和转发查询算法,当节点在转发查询消息时优先转发给兴趣相关度高的邻居节点,从而保证消息转发的高效性,避免了消息转发的盲目性,减少了搜索通信开销并获得了更高的查询检索效率。通过实验验证了算法的有效性。