基于邻近原则的BitTorrent实验研究

BitTorrent（BT）是一种基于P2P的文件共享软件,有着十分广泛的应用.在BT中,默认参与节点随机选择其它节点作为网络中的邻居构成覆盖网络,不能根据节点的位置优化覆盖网络,影响了BT中文件传输的性能.BT的有偏邻居选择,指的是BT Tracker参照BT Client在互联网中的位置,向BT有针对性地提供相应的邻居,优化BT的覆盖网络,使得BT的文件传输效率得到提高.本文提出了一种基于邻近原则优化BT文件传输速率的机制.首先利用网络坐标对BT网络参与节点在互联网中的位置进行计算；之后,根据网络坐标,对于BT参与节点的邻居进行了有偏选择；BT参与节点经过分布式聚类得到基于邻近原则的覆盖网络.仿真实验显示,基于网络坐标的有偏邻居选择对于BT整体文件传输性能有较大的提升.     

基于邻近原则的BitTorrent实验研究

BitTorrent（BT）是一种基于P2P的文件共享软件,有着十分广泛的应用.在BT中,默认参与节点随机选择其它节点作为网络中的邻居构成覆盖网络,不能根据节点的位置优化覆盖网络,影响了BT中文件传输的性能.BT的有偏邻居选择,指的是BTTracker参照BTClient在互联网中的位置,向BT有针对性地提供相应的邻居,优化BT的覆盖网络,使得BT的文件传输效率得到提高.本文提出了一种基于邻近原则优化BT文件传输速率的机制.首先利用网络坐标对BT网络参与节点在互联网中的位置进行计算;之后,根据网络坐标,对于BT参与节点的邻居进行了有偏选择;BT参与节点经过分布式聚类得到基于邻近原则的覆盖网络.仿真实验显示,基于网络坐标的有偏邻居选择对于BT整体文件传输性能有较大的提升.     

BT网络中基于邻居下载节点的搭便车行为检测研究

由于节点搭便车行为的存在严重地影响了BT网络的QoS,为此,本文提出了一种基于邻居下载节点的搭便车行为检测策略。首先,定义了影响BT网络QoS的属性约束集,即节点在网络中的属性约束集和节点自身的硬件属性约束集;其次,为了保护BT网络中的种子节点,以QoS约束集中的种子比例的属性为基础,采用优先向非种子邻居节点请求下载的方式,提出了基于邻居下载节点的检测算法DANDN(Detection Algorithm based on Neighbor Downloading Nodes)算法,并通过定义效用值给出了邻居节点的选择依据。最后,利用PeerSim仿真平台,验证了QoS约束集中每个属性对整个BT网络QoS的影响程度以及DANDN算法的有效性。     

一种基于博弈论的对等网络带宽分配方案

为解决对等网络中多个异构下载节点从多个源节点下载的带宽分配问题,提出一种基于注水算法及能够容纳自私节点的对等网络带宽分配方案.以节点的满意度为效益函数、以整个网络总效益达到最大为目标,设计一种带宽分配方案,使得未达到其接收能力的下载节点的带宽水面高度保持相平,并且使下载节点在源节点带宽耗尽时进行带宽水面高度的转换.证明了这一方案是约束优化问题的最优解.利用博弈论中的Vickrey-Clarke-Groves(VCG)算法,通过支付函数,设计一种容纳自私节点的机制.利用这种机制,节点只有诚实报告其接收能力,才能使其自身效益最大.     

基于带宽估计的友邻选择算法

为了提高BitTorrent系统的下载效率,且不依赖于Tracker服务器,提出一种基于带宽估计的友邻选择算法.算法分两步进行:首先根据上传量和时间间隔进行节点的带宽估计,然后依据带宽匹配的原则选择具有相近带宽的友邻优先上传.仿真结果表明,该算法可以在没有Tracker服务器介入的情况下,较准确地得出邻居节点的上传带宽...     

基于Voronoi算法的无线多媒体传感器网络覆盖控制研究

无线多媒体传感器网络(Wireless Multimedia Senor Networks,WMSNs)的覆盖控制技术是传感器网络研究的关键问题,只有合理的部署传感器节点,才能达到对目标区域的全面监测。Voronoi图具有良好的区域划分性质,可以将监测区域划分成多个小的区域。所以,提出一种基于Voronoi算法的无线多媒体传感器网络的覆盖策略。通过Voronoi图形寻找新增传感器节点的坐标,计算出节点的质心点坐标,调整节点的方向。实现用比较少的节点,获得较高的覆盖率。     

MWSN基于簇的覆盖感知节点调度算法

本文介绍了移动无线传感器网络(Mobile Wireless Sensor Networks,MWSN)基于簇的覆盖感知节点调度算法,其中在每个集群中,选择主簇头和副簇头,它作为主簇头的备份,以防主簇头的剩余能量变为低于阈值或失败.并且该算法实现了能源效率和通过选择每个簇中的主动节点的最小数量的网络的覆盖,以及支持传感器节点的移动性.实验结果表明,基于簇的覆盖感知节点调度算法比现有的基于集群的覆盖节点调度计划具有低10%左右的网络的能耗和高10%左右的网络寿命.     

基于聚类选取参考节点的改进型网络距离预测机制

随着大规模的分布式网络应用对网络主机间距离信息的需求,深入研究了基于虚拟坐标的IP网络距离预测机制。在基于固定landmarks的网络坐标系统中,普通主机通过测量到所有landmarks的距离来计算自己的坐标,其中landmarks的个数将影响到系统的距离预测准确度和测量开销网络坐标系统(network coordinate system, NCS)综合了Vivaldi和GNP的优势,具有良好的网络距离预测性能,然而它没有讨论landmarks的选取问题因此,提出一种改进型网络距离预测算法—INCS,该算法首先选定网络中的一组主机作为landmarks,然后按照landmarks之间的相互距离对其进行聚类,最终从每个聚类中按照所提出的策略选择一个节点作为普通主机的实际参考节点。仿真结果表明:与NCS算法相比较,INCS算法在牺牲0～24%(根据90%相对误差)预测准确度的情况下,能够大大减小系统的测量开销;同时INCS可以使参考节点的选择灵活化,分散参考节点处的负载,从而提高系统的稳定性。     

无线传感器网络中的分布式节点定位方法

提出一种基于流形学习的分布式Hessian局部线性嵌入（DHLLE）定位方法,给出了基于流形学习算法的定位框架.DHLLE方法采用同情最邻近算法来选择节点邻居列表,并应用Hessian局部线性嵌入（HLLE）算法获取传感器网络节点的局部映射,再通过对局部映射合并获得所有节点的全局映射,最后通过对参考节点进行坐标匹配以取得所有节点的全局坐标.仿真结果表明,DHLLE方法能够快速、准确地对节点进行定位,且复杂度低,节点能耗小,其性能超过了分布式加权多维定标等算法.     

基于分布式加权多维定标的节点自身定位算法

提出了一种基于对称K最邻近（SKNN）传感器网络节点分布式精确定位算法．该算法首先采用SKNN方法选择每个节点的邻居节点，通过接收信号强度（RSS）方法测得每对节点之间的距离，构建节点距离矩阵，并以距离矩阵为输入，应用分布式多维加权算法对矩阵进行处理，从而获得传感器网络节点之间的局部映射关系．最后，根据参考节点的坐标对节点局部映射关系进行匹配，以获取节点坐标的全局映射．仿真实验表明，采用所提算法可以加强定位精度，提高计算效率，在有25个节点的传感器网络中，定位误差要比dwMDS方法低大约5%。     

Uncover the Peer Distribution in BitTorrent

Peer-to-peer traffic constitutes more than 60% of today’s Internet traffic, resulting in high band-width cost for ISPs. Recent efforts have been made to modify BitTorrent clients to reduce inter-ISP traffic. Although the results have been encouraging, recent research also reveals that global adaptation of such an approach may harm the download time as there is no clear evidence of persistent clustering in all ISPs. To this end, many large scale measurements on BitTorrent topology have been conducted by analyzing differ-ent snapshots of the BitTorrent network. However, the analysis overlooked the download time, the actual contributions of peers, and the distribution of peers throughout the file download period since the snapshots were obtained by querying the tracker for IP addresses of peers at a certain time. In this paper, we seek to understand to what extent the distribution of peers in BitTorrent relates to their contributions in data swarm-ing and transmission rates by studying real BitTorrent download traces. In order to present an unbiased view, we collected the traces from over 100 different files, including books (in different languages), music (in different languages), movies, and software (for different operating systems). The file size ranges from 4 MB to 4 GB. We also compared traces from a regular BitTorrent client with an ISP-friendly BitTorrent client to examine the actual impact of an ISP-friendly algorithm on download time and peer contributions. Our major findings include that distance has no effect on the download rate in general, seeds or lechers cannot always be found within the same ISP, and a torrent can only benefit from an ISP-friendly approach in certain situa-tions. Suggestions are given on how BitTorrent clients can be more ISP-friendly without sacrificing download rate.     

Exploring proximity based peer clustering in BitTorrent-like Peer-to-Peer file sharing systems

A hierarchical clustered BitTorrent (CBT) system is proposed to improve the file sharing performance of the BitTorrent system, in which peers are grouped into clusters in a large-scale BitTorrent-like underlying overlay network in such a way that clusters are evenly distributed and that the peers within the cluster are relatively close to each other. A fluid model is developed to compare the performance of the proposed CBT system with the BitTorrent system, and the result shows that the CBT system can effectively improve the performance of the system. Simulation results also demonstrate that the CBT system improves the system scalability and efficiency while retaining the robustness and incentives of the original BitTorrent paradigm.     

Streaming Media over a Color Overlay Based on Forward Error Correction Technique

The number of clients that receive high-quality streaming video from a source is greatly limited by the application requirements, such as the high bandwidth and reliability. In this work, a method was developed to construct a color overlay, which enables clients to receive data across multiple paths, based on the forward error correction technique. The color overlay enlarges system capacity by reducing the bottlenecks and extending the bandwidth, improves reliability against node failure, and is more resilient to fluctuations of network metrics. A light-weight protocol for building the overlay is also presented. Extensive simulations were conducted and the results clearly support the claimed advantages.     

拓扑感知和局部负载均衡的应用层组播方案

应用层组播是一种适合大规模流媒体分发的方案。为了解决异质网络条件下Peer节点的负载均衡问题和降低覆盖层传输延迟,提出一个二层构架方案,覆盖网络根据网络距离进行聚类实现拓扑感知来降低覆盖层网络延迟;在聚类网络的内部,通过基于预期适应度的有偏游走算法构建局部负载均衡的覆盖网络。"中国教育与研究网"(Cernet)主干网上的实验验证了节点聚类方法的有效性。仿真结果表明该方案能够以O(lgN)的游走步长得到比现有系统更小的相对负载方差。     

大规模网络中BitTorrent流行为分析

在使用基于特征串方法准确采集国内最流行的P2P应用--BitTorrent应用流量的基础上,研究了BitTorrent应用的流长、流持续时间、流速以及端结点传输的流量、连接数等测度的分布,并分析了各分布中的异常情况.分析结果表明:BitTorrent应用流量已占网络总流量的60%;BitTorrent平均流长超过总体TCP流长的20倍;流长、流持续时间均服从Weibull分布,且二者行为相似;BitTorrent平均流速低于总体TCP流速,但随着流长的增长流速增快;BitTorrent网络有很强的不平衡性,约1%的结点贡献了80%的流量和连接数.     

拓扑感知和局部负载均衡的应用层组播方案

应用层组播是一种适合大规模流媒体分发的方案。为了解决异质网络条件下Peer节点的负载均衡问题和降低覆盖层传输延迟,提出一个二层构架方案,覆盖网络根据网络距离进行聚类实现拓扑感知来降低覆盖层网络延迟;在聚类网络的内部,通过基于预期适应度的有偏游走算法构建局部负载均衡的覆盖网络。"中国教育与研究网"(Cernet)主干网上的实验验证了节点聚类方法的有效性。仿真结果表明该方案能够以O(lgN)的游走步长得到比现有系统更小的相对负载方差。     

支持大规模点播流的混合型体系结构

提出一种支持代理缓存补丁和P2P机制的混合型VOD流分送体系结构及协议P3C.P3C由核心网和P2P网两级网络组成.核心网由稳定的具有缓存功能的代理服务器和主干链路组成,P2P网络由大量具有缓存和补丁功能的客户端组成.通过代理、缓存、补丁和P2P的有效结合,P3C可以使用户最大限度的共享VOD流,从而使得大规模VOD流的实时传输具备了较好的可扩展性和服务质量,同时极大的降低了源流媒体服务器的压力.     

负载均衡对BT带宽控制的影响

由于对等网络(P2P)业务占用了大量的带宽资源,一些网络出口对P2P流量采取一定的限制措施。然而,因为负载均衡的广泛存在,网络出口链路不止一个。通过分析BitTorrent这种大量使用的P2P业务的流量特征,证明在网络出口采用CISCO CEF的基于目的地配置的负载均衡方式时,只对负载均衡的2条链路之一控制BT带宽,将导致另一条链路的BT带宽增加。因此,如果希望网络出口BT带宽下降,应该在负载均衡的每条链路上都限制BT带宽。     

基于语义的对等网络检索机制

 Content based full text search is a challenging problem in Peer to Peer (P2P) systems. A distributed P2P overlay network that supports semantic based content searches, called S-Peer, is proposed. Peers in this overlay are grouped based on the semantics of their data, and self organized as a semantic overlay network. To reduce overheads incurred by peer joining and leaving in a high dimensional overlay network, peers are constructed as a one dimensional semantic space that facilitates efficient routing. The results show the effectiveness, efficiency and scalability of the proposed system.     

基于冷门预判断的P2SP点播系统片选策略的设计与实现

结合视频点播应用中对于提高点播质量和减轻服务器负担的要求,设计和实现了一个融合P2P和P2S网络的点播系统xBT。分析现有的BitTorrent协议应用于点播系统的局限性,针对点播过程中存在冷门片段的特点,对BitTorrent协议的片段选择策略提出改进。试验分析表明,xBT在大并发量的点播系统中能够提高用户的播放质量,同时减少服务器压力。