基于Gnutella协议的P2P网络资源定位方法研究

论文摘要

随着存储空间的增大和存储价格的下降，即使是一个较小的P2P用户群也会存在大量的共享数据。根据Peer-to-Peer Working Group Committee的定义，P2P在商业上的应用主要有文件共享、边界服务、分布式计算，其中文件共享是目前最重要的一个应用。如何实现资源的定位是文件共享的关键问题。Gnutella被认为是纯粹的P2P系统的代表，目前世界上用户最多的文件共享软件都基于Gnutella网络模型。Gnutella网络模型的主要问题是使用“泛洪”方式搜索和发现网络节点及共享信息。随着网络规模的增长，不仅搜索消息的比率在增长，而且由每一条消息产生的潜在流量也在大幅增长，其中包括了许多不必要的重复包流量。因此，研究和改进Gnutella网络的资源定位机制势在必行。 在Gnutella网络中现有的资源搜索机制，要么只是从动态变化的网络中寻找某一段时间内具有某些特定性质的节点，只对这些节点进行资源查找忽略了大量有用的节点，要么节点建立的索引大小与共享文件的大小成正比，导致索引空间过大。本文针对这些问题，结合Gnutella协议的特点引入基于IP分层的资源定位法。 基于IP分层的资源定位法把所有的P2P节点分为五层，每个查询的发起者都被看为整个P2P网络的树形结构的根节点，从根节点开始对整个P2P网络进行层次遍历。基于IP分层的资源定位法直接按照IPv4的IP地址方式来划分直观明了，减少节点列表的大小，缩短了查询的响应速度，使Gnutella的应用更加优化。本文还提出的泛洪登陆的概念，对如何维护节点列表作了详细的阐述，并通过实验验证了基于IP分层的资源定位法的改进效果。

论文目录

• 第1章 绪论
• 1.1 研究动机
• 1.2 P2P研究现状
• 1.3 问题的提出
• 1.4 本文的主要工作
• 第2章 P2P概述
• 2.1 P2P简史
• 2.1.1 Napster
• 2.1.2 Gnutella
• 2.1.3 KaZaA和 Morpheus
• 2.2 P2P的结构
• 2.2.1 网络的结构划分
• 2.2.2 拓扑结构划分
• 2.3 P2P关键技术
• 2.4 P2P的问题
• 2.5 本章小结
• 第3章 Gnutella资源定位方法
• 3.1 Gnutella的产生
• 3.2 Gnutella协议
• 3.3 Gnutella网络拓扑特征
• 3.3.1 幂规律
• 3.3.2 小世界
• 3.4 Gnutella现有的资源搜索方法
• 3.4.1 泛洪查询
• 3.4.2 迭代泛洪
• 3.4.3 广度优先
• 3.4.4 随机行走
• 3.4.5 最大聚集度优先法
• 3.5 本章小结
• 第4章 基于 IP分层的资源定位法
• 4.1 概述
• 4.2 基于 IP分层的资源定位法
• 4.2.1 思想来源
• 4.2.2 基于IP分层的资源定位法
• 4.3 节点登陆网络
• 4.3.1 节点评价体系
• 4.3.2 节点登陆
• 4.4 节点列表的维护
• 4.5 本章小结
• 第5章 实验测评
• 5.1 实验环境及模拟工具
• 5.2 评价标准
• 5.2.1 开销
• 5.2.2 查询质量
• 5.2.3 节点覆盖度
• 5.3 实验对比
• 5.3.1 P2P系统模型及开销计算
• 5.3.2 影响要素
• 5.3.3 数据搜集
• 5.3.4 计算开销
• 5.4 实验结果
• 5.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢