基于chord虛擬邏輯拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)及資源搜索算法的研究

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1、分類(lèi)號(hào)學(xué)校代碼10542密級(jí)學(xué)號(hào)200921024050基于Chord的虛擬邏輯拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)及資源搜索算法的研究ResearchonVirtualLogicalTopologyoftheNetworkandResourceSearchAlgorithmtoChordBasedon指導(dǎo)教師姓名、職稱(chēng)王志剛教授湖南師范大學(xué)學(xué)位評(píng)定委員會(huì)辦公室二零一二年五月摘要JIIIIIIIIIIIIIIIfY2147646Chord在結(jié)構(gòu)化P2P系統(tǒng)中普遍的運(yùn)用，其原因是由于其具有簡(jiǎn)單、可擴(kuò)展性高、小路徑長(zhǎng)度的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和靈活的節(jié)點(diǎn)加

2、入及離開(kāi)機(jī)制的顯著特點(diǎn)。P2P網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵問(wèn)題是如何有效地定位資源。然而，當(dāng)一個(gè)新的節(jié)點(diǎn)加入到P2P網(wǎng)絡(luò)中時(shí)，Chord是不考慮節(jié)點(diǎn)底層物理網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潆S機(jī)分配節(jié)點(diǎn)ID，因而導(dǎo)致了較高的路由延遲和數(shù)據(jù)查找效率低下。因此，構(gòu)建P2P時(shí)充分考慮物理網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，是提高P2P網(wǎng)絡(luò)路由算法效率的關(guān)鍵。結(jié)構(gòu)化P2P網(wǎng)絡(luò)是在實(shí)際物理網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渖蟿?chuàng)建一個(gè)虛擬邏輯拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)。兩層之間的關(guān)系僅僅依賴(lài)于哈希算法，由于哈希算法的特性，使得節(jié)點(diǎn)的邏輯ID與它在物理網(wǎng)絡(luò)中的位置毫無(wú)聯(lián)系。本文通過(guò)對(duì)哈希函數(shù)和P2P網(wǎng)絡(luò)特性的分析，得出了一些與路

3、由目標(biāo)節(jié)點(diǎn)之間邏輯上新的聯(lián)系：Chord路由中繼序列節(jié)點(diǎn)之間的邏輯聯(lián)系，聚集的鄰居節(jié)點(diǎn)之間在物理網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渖洗嬖诘穆?lián)系。本文將介紹一種新的基于Chord協(xié)議的P2P網(wǎng)絡(luò)，它稱(chēng)為PT-Chord(根據(jù)物理網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可知改進(jìn)Chord協(xié)議的P2P網(wǎng)絡(luò))，這是一種根據(jù)節(jié)點(diǎn)的物理網(wǎng)絡(luò)位置和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)改進(jìn)Chord的邏輯結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)相應(yīng)算法的新模型。PT-Chord中定義局域環(huán)的概念為：局域環(huán)是依據(jù)低層物理網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)將大的地域空間劃分而成的較小區(qū)域，系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)按劃分的區(qū)域聚集形成局域環(huán)。PT-Chord根據(jù)節(jié)點(diǎn)的地理位置

4、信息把每一個(gè)新加入的節(jié)點(diǎn)聚集在適當(dāng)?shù)木钟颦h(huán)內(nèi)，并I且為PT-Chord設(shè)計(jì)了匹配的更有效的資源搜索算法，將絕大多數(shù)查找消息合理的限定在局域環(huán)內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)，減少了查找跳數(shù)和查找時(shí)延，提高了路由效率，并且合并了路由表冗余項(xiàng)以提高路由指表的查詢(xún)效率，所以這種充分考慮了系統(tǒng)覆蓋網(wǎng)絡(luò)的物理網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞腜T-Chord擁有更有效的關(guān)鍵字查找能力、更小的查找延遲和更好的負(fù)載均衡能力。理論分析和仿真結(jié)果都表明，PT-Chord路由過(guò)程中在更高效和節(jié)省帶寬等方面都表現(xiàn)良好。關(guān)鍵詞：對(duì)等網(wǎng)絡(luò)，Chord，路由效率，物理網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇芍?，PT—

5、Chord，P2PSimABSTRACTAmongstructuredPeer—to—Peersystems，Chordhasageneralpopularityduetoitssalientfeatureslikesimplicity，highscalability，smallpathlengthwithrespecttonetworksize，andflexibilityonnodejoinanddeparture．Asweknow，thekeyprobleminP2Pnetworkiseffectivel

6、ytolocateresources．However，Chorddoesn’ttakeintoaccountthetopologyofunderlyingphysicalnetworkrandomlyallocatednode’SlogicalIDwhenanewnodeisbeingaddedtothesystem，thusresultinginhighroutinglatencyandlowefficiencyindatalookup．SoitiscriticalforaP2Proutingalgorith

7、mtobeawareofthenetworkphysicaltopology，whichleadstoimprovementoftheroutingefficiency．StructuredP2Pnetworkscreateavirtualtopologyontopofthephysicaltopology．TheonlyrelationbetweenthetwolayersexistsintheHashingalgorithm，becauseofHashing—algorithm’sproperties，wh

8、ichmakesanode’slogicalIDindependentofitsphysicallocation．ByanalyzingtheHashingfunctionandP2Pnetworks’Sproperties，somenovellogicalconnectionsarepresentedamongtheroutingdestinationnode：therelaynod