p2p網(wǎng)絡(luò)的搜索算法.研究

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1、碩士論文P2P網(wǎng)絡(luò)的搜索算法研究1緒論1．1論文的研究背景自從人類發(fā)明計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以來，就有集中式和分布式兩種不同的方式對其進(jìn)行管理和控制。在集中式系統(tǒng)(centralizedsystem)中，結(jié)點(diǎn)被賦予了不平等的功能，通常會(huì)有少數(shù)的結(jié)點(diǎn)(server，服務(wù)器)負(fù)責(zé)管理，此類結(jié)點(diǎn)是系統(tǒng)中的主導(dǎo)，而其他結(jié)點(diǎn)(client，客戶)處于從屬地位，客戶結(jié)點(diǎn)所執(zhí)行的操作，以及相互之間的信息交換都要受到服務(wù)器結(jié)點(diǎn)的控制。分布式系統(tǒng)(distributedsystem)則與此相反，賦予了結(jié)點(diǎn)平等的功能，各個(gè)成員結(jié)點(diǎn)

2、共同負(fù)責(zé)系統(tǒng)的管理和控制，每個(gè)結(jié)點(diǎn)都享有平等的權(quán)利。集中式系統(tǒng)的最大優(yōu)勢是管理的集中化，它能夠簡單、高效地對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行控制，但這也正是其缺陷所在。因?yàn)槿我鈨蓚€(gè)客戶結(jié)點(diǎn)交換信息時(shí)，都需要通過服務(wù)器來管理，這使得服務(wù)器承受了巨大的計(jì)算壓力，系統(tǒng)工作效率和規(guī)模擴(kuò)展受到限制；而分布式系統(tǒng)則不同，由于將控制分散到各個(gè)結(jié)點(diǎn)中去，在對整個(gè)系統(tǒng)的控制方面不如集中式強(qiáng)，但是結(jié)點(diǎn)之間可自由、平等交換信息，因此分布式系統(tǒng)在系統(tǒng)工作效率和規(guī)模擴(kuò)展性上遠(yuǎn)勝集中式系統(tǒng)。在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中，很多系統(tǒng)將集中式和分布式作了整合，兼有二者

3、的特征，通常稱之為混合式系統(tǒng)(hybridsystem)。因特網(wǎng)是最普遍最常見的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，同樣，它自誕生以來人們也通過集中式與分布式兩種方式對其管理。其中最傳統(tǒng)、最成熟、最普遍的集中式工作方式是客戶／服務(wù)器模式(client／servermode，簡稱C／S)，HTTP、FTP、SMTP等許多因特網(wǎng)應(yīng)用層協(xié)議都采用了此模式。在C／S模式下，服務(wù)器始終保持運(yùn)行，客戶可在任意時(shí)刻主動(dòng)接入，將請求發(fā)送給服務(wù)器，服務(wù)器響應(yīng)客戶的請求，發(fā)送客戶所需信息。在因特網(wǎng)的最初階段，C／S模式工作得很順利，然而，隨著

4、社會(huì)發(fā)展，連入因特網(wǎng)的主機(jī)數(shù)目越來越多、功能上也提出了新的要求、對服務(wù)器的要求越來越高，C／S模式的低效率和難以擴(kuò)展的缺陷日益明顯，它很難再滿足對效率與規(guī)模有著很高要求的現(xiàn)代因特網(wǎng)。當(dāng)傳統(tǒng)的C／S模式難以滿足現(xiàn)代因特網(wǎng)需求的時(shí)候，人們開始考慮分布式系統(tǒng)，在此情況下，對等模式【l】(peer-to．peermode簡稱P2P)受到學(xué)者的重視，迅速成為研究熱點(diǎn)。對等模式的核心在于打破了傳統(tǒng)的C／S模式，讓網(wǎng)絡(luò)中所有結(jié)點(diǎn)都享有平等權(quán)利，承擔(dān)相同的責(zé)任，不再區(qū)分客戶和服務(wù)器，任意兩個(gè)結(jié)點(diǎn)都能直接共享文件，傳

5、遞信息，而不需要通過中介。圖1．1反映出了從C／S到P2P的轉(zhuǎn)變，網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)之間的邏輯連接構(gòu)建在物理連接的基礎(chǔ)上。l緒論碩士論文rl-entPeeer圖I．I傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)模式和對等網(wǎng)絡(luò)模式對等網(wǎng)絡(luò)(peer-to．peernetwork，簡稱P2P網(wǎng)絡(luò))是分布式系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的產(chǎn)物，是采用對等模式工作的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。在對等網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)自由支配行為，享有平等權(quán)利，彼此之間互相連接，所有結(jié)點(diǎn)分布式地自組織成一個(gè)整體網(wǎng)絡(luò)，因此，在提高網(wǎng)絡(luò)效率，利用網(wǎng)絡(luò)帶寬，以及開發(fā)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的潛力方面，對等網(wǎng)絡(luò)有了

6、長足的進(jìn)步。1．2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀P2P的主要研究組織，包括世界計(jì)算機(jī)領(lǐng)域最有影響力的幾大組織：ACM、IEEE、和USENIX等，研究P2P的著名高校：UCBerkeleyUniversityofCaliforniaatBerkeley加利福利亞大學(xué)伯克利分校)、MIT(MassachusettsInstituteofTechnology，麻省理工學(xué)院)、Stanford(UniversityofStanford，斯坦福大學(xué))、CMU(CarnegieMellonUniversity，卡內(nèi)基梅隆大學(xué)

7、)和RiceUniversity(賴斯(Rice)大學(xué))等，研究P2P的著名公司：Microsoft、IBM、Intel、Sun和HP等，此外還有一些其他組織如P2PWG和GGF(P2PWorkGroup&GlobalGridForum，P2P工作組和全球網(wǎng)格論壇)等，對P2P的發(fā)展也做出了卓越貢獻(xiàn)。UCBerkeley的IonStoica和Ramasamy在2001年分別提出了最早、最經(jīng)典的結(jié)構(gòu)化P2P模型Chord[8】【9】和著名的多維空間P2P模型CAN[111，而BenZhao等人則在同年

8、提出了廣域的超立方體結(jié)構(gòu)P2P模型Tapestrytl21。MIT的RobertMorris等人參與了Chord的設(shè)計(jì)，Dabek等人開發(fā)了基于Chord的CFS(cooperativefilesystem，協(xié)同文件系統(tǒng))，而Kaashoek等人在IPTPS’03上提出了著名的常數(shù)度P2P模型Koorde，并對P2P領(lǐng)域的一些重要理論問題作了解答。Stanford的研究者(如StanfordPeers研究組)在P2P領(lǐng)域做了大量工作，發(fā)表了很多有價(jià)值的論文。CMU的計(jì)