本文選題：非結(jié)構(gòu)P2P網(wǎng)絡(luò) + 節(jié)點(diǎn)局部信息�。� 參考：《北京郵電大學(xué)》2014年博士論文

【摘要】：針對(duì)提高大規(guī)模信息內(nèi)容的搜索效率,非結(jié)構(gòu)對(duì)等網(wǎng)絡(luò)(Peer-to-Peer, P2P)技術(shù)成為占主導(dǎo)地位的關(guān)鍵技術(shù)。但由于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和信息內(nèi)容的不斷增大,使得全局網(wǎng)絡(luò)信息的獲取變得十分困難。在這種情況下,本文基于非結(jié)構(gòu)P2P網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的局部信息與需求,對(duì)非結(jié)構(gòu)P2P網(wǎng)絡(luò)中的搜索機(jī)制進(jìn)行了深入的研究,主要研究工作和取得成果概括如下： (1)提出一種非結(jié)構(gòu)P2P網(wǎng)絡(luò)受限搜索機(jī)制。在非結(jié)構(gòu)P2P網(wǎng)絡(luò)中,泛洪算法和隨機(jī)漫步算法簡(jiǎn)單且易于實(shí)現(xiàn),但其在搜索過(guò)程中產(chǎn)生的冗余消息消耗了大量的網(wǎng)絡(luò)帶寬資源。針對(duì)這一問(wèn)題,提出一種受限搜索機(jī)制(RFSA),定義了搜索路徑和冗余搜索路徑,引入本地消息索引緩存機(jī)制和搜索消息實(shí)時(shí)路徑追蹤機(jī)制。通過(guò)節(jié)點(diǎn)對(duì)消息的受限接收,消除節(jié)點(diǎn)對(duì)消息的重復(fù)接收與轉(zhuǎn)發(fā)。利用搜索過(guò)程中攜帶的實(shí)時(shí)搜索路徑信息,選擇未出現(xiàn)在搜索路徑中的鄰居節(jié)點(diǎn)對(duì)消息進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā),消除冗余搜索路徑的產(chǎn)生。從理論上分析了RFSA所產(chǎn)生的消息數(shù)目和網(wǎng)絡(luò)開銷。模擬實(shí)驗(yàn)分別從網(wǎng)絡(luò)開銷、查詢點(diǎn)擊率、搜索覆蓋率和產(chǎn)生的冗余消息數(shù)目等方面對(duì)受限機(jī)制下和非受限機(jī)制下的泛洪算法和隨機(jī)查找算法進(jìn)行了對(duì)比分析,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在搜索覆蓋率和查詢點(diǎn)擊率基本相同的情況下,受限機(jī)制下的泛洪算法和隨機(jī)漫步算法能夠減少大量冗余消息的產(chǎn)生,降低網(wǎng)絡(luò)開銷。 (2)提出一種基于不同查詢的可信搜索機(jī)制。非結(jié)構(gòu)P2P網(wǎng)絡(luò)中,搜索的盲目性是造成大量網(wǎng)絡(luò)開銷的主要原因之一。啟發(fā)式搜索機(jī)制是降低搜索盲目性和網(wǎng)絡(luò)開銷的有效方法。啟發(fā)式搜索依賴于歷史的搜索信息指導(dǎo)未來(lái)的搜索,對(duì)重復(fù)資源的搜索更有效,但對(duì)于非重復(fù)資源和稀有資源的搜索其性能有待提高。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題,考慮社會(huì)網(wǎng)絡(luò)與非結(jié)構(gòu)P2P網(wǎng)絡(luò)的相似性,結(jié)合社會(huì)學(xué)和心理學(xué)中人與人之間信任產(chǎn)生的原理,提出一種基于不同查詢的可信搜索機(jī)制。首先,將節(jié)點(diǎn)對(duì)其鄰居節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的可信度分為熟悉性產(chǎn)生的可信度和相似性產(chǎn)生的可信度,給出可信度計(jì)算方法。其次,從每一個(gè)查詢出發(fā),對(duì)查詢進(jìn)行區(qū)分,將查詢分為熟悉查詢與陌生查詢,對(duì)不同的查詢分別計(jì)算該節(jié)點(diǎn)對(duì)鄰居節(jié)點(diǎn)的可信度,從而為查詢推薦可信搜索節(jié)點(diǎn),有效地完成搜索。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,在三種不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中,該搜索機(jī)制能夠以較低帶寬消耗獲得較高的查詢點(diǎn)擊率,同時(shí)縮短了查詢時(shí)間；對(duì)非結(jié)構(gòu)P2P網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)變化也表現(xiàn)了良好的適應(yīng)性。 (3)提出了一種基于節(jié)點(diǎn)服務(wù)能力的兩段式搜索機(jī)制。泛洪算法和隨機(jī)漫步算法是兩類典型的搜索算法。盡管泛洪算法在消息的向前傳遞過(guò)程中產(chǎn)生了大量的冗余消息,但其搜索覆蓋了網(wǎng)絡(luò)中最大的節(jié)點(diǎn)數(shù)；同時(shí)研究顯示,泛洪算法在搜索的初期階段產(chǎn)生了較少的冗余消息。另一方面,隨機(jī)漫步有效地降低了冗余消息的產(chǎn)生,但其覆蓋的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)較少,因而產(chǎn)生了更長(zhǎng)的搜索時(shí)間。針對(duì)這些問(wèn)題,提出了一種基于節(jié)點(diǎn)服務(wù)能力的兩段式搜索機(jī)制CNSA。CNSA機(jī)制依據(jù)每個(gè)節(jié)點(diǎn)所擁有的局部信息,定義了鄰居節(jié)點(diǎn)的服務(wù)能力,給出一種基于節(jié)點(diǎn)服務(wù)能力的鄰居節(jié)點(diǎn)選擇策略。并將搜索過(guò)程分為兩個(gè)階段。第一階段是在低的TTL內(nèi)實(shí)現(xiàn)一種受限的泛洪算法,對(duì)泛洪算法產(chǎn)生的冗余消息進(jìn)行有效的控制,并使搜索獲得一個(gè)有效的、充分大的覆蓋范圍。在第二階段,即在高的TTL內(nèi)實(shí)現(xiàn)基于節(jié)點(diǎn)服務(wù)能力的啟發(fā)式搜索。CNSA算法充分利用了泛洪和隨機(jī)漫步兩種算法的優(yōu)點(diǎn),并結(jié)合啟發(fā)式搜索機(jī)制的優(yōu)點(diǎn),在提高搜索寬泛性的同時(shí),降低了搜索的盲目性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示CNSA在8跳之內(nèi)就能夠獲得90%以上的點(diǎn)擊率。 (4)提出了一種基于局部需求的稀有資源主動(dòng)復(fù)制與搜索機(jī)制。非結(jié)構(gòu)P2P網(wǎng)絡(luò)中,已有的搜索協(xié)議對(duì)流行資源的搜索是有效的,但對(duì)于稀有資源的搜索是低效的。提高稀有資源的副本率是解決其搜索低效性的根本方法。由于稀有資源在網(wǎng)絡(luò)中的副本較少,其查詢的點(diǎn)擊率較低,因此已存在的基于成功查詢的被動(dòng)副本復(fù)制策略不適合稀有資源副本流行度的提高。針對(duì)該問(wèn)題,本文提出了一種稀有資源的主動(dòng)搜索復(fù)制策略,由擁有稀有資源的節(jié)點(diǎn)主動(dòng)發(fā)起對(duì)稀有資源的搜索,在搜索過(guò)程中有效獲取局部需求信息,將稀有資源主動(dòng)復(fù)制到有需求的區(qū)域內(nèi),從而實(shí)現(xiàn)稀有資源的按需復(fù)制,有效提高其流行度和點(diǎn)擊率�；诰植啃枨笮畔�,提供了三種不同的按需復(fù)制策略,并給出了一種稀有資源搜索算法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,這種稀有資源的主動(dòng)復(fù)制與搜索策略,能夠以較低的復(fù)制消耗和網(wǎng)絡(luò)開銷,有效地提高稀有資源的副本率,從而提高稀有資源的查詢點(diǎn)擊率。
[Abstract]:In order to improve the search efficiency of large - scale information content , non - structure peer - to - peer ( P2P ) technology becomes the dominant key technology . However , due to the increasing of network size and information content , the acquisition of global network information becomes very difficult . In this case , based on the local information and demand of nodes in non - structured P2P network , the search mechanism in non - structured P2P network is studied in - depth , and the main research and achievements are summarized as follows :

In the non - structured P2P network , the flooding algorithm and the random walk algorithm are simple and easy to implement , but the redundant message generated during the searching process consumes a lot of network bandwidth resources .

This paper puts forward a credible search mechanism based on different queries . In unstructured P2P networks , the blindness of search is one of the main causes of large amount of network overhead . The heuristic search mechanism is an effective way to reduce search blindness and network overhead .
The dynamic change of non - structured P2P network also shows good adaptability .

( 3 ) A two - stage search mechanism based on node service capability is proposed . The flood control algorithm and random walk algorithm are two kinds of typical search algorithms . Although the flood control algorithm generates a large amount of redundant messages in the forward transmission of the message , the search covers the largest number of nodes in the network .
At the same time , the research shows that the flooding algorithm generates fewer redundant messages at the early stage of the search . On the other hand , the random walk effectively reduces the generation of redundant messages , but the coverage network nodes are less , thus generating a more long search time . In the second stage , a limited flooding algorithm is implemented in the low TTL . The CNSA algorithm makes full use of the advantages of the flooding and random walk algorithms . In the second stage , the blindness of the search is reduced . The results show that the CNSA can obtain more than 90 % of the click rate within 8 hops .

( 4 ) A rare resource active replication and search mechanism based on local demand is proposed . In unstructured P2P networks , the existing search protocol is effective to search for popular resources , but it is inefficient to search for scarce resources .

【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TP393.02

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1884193