一种非结构化P2P流媒体系统拓扑构建算法

为解决P2P流媒体系统构建时的邻居选择问题从而优化应用性能,本文首先提出了一种新的评价模型-带宽延迟比率,然后基于该性能模型提出了一种基于Metropolis-Hastings算法同时考虑P2P流媒体系统中节点局部性和异构性的拓扑构建算法,并对提出的算法建立数学模型进行了理论的分析。最后本文对该算法进行了模拟实验,结果表明该算法与目前广泛采用的SCAMP方法相比具有显著的性能提高和更好的可扩展性。本文的研究工作对P2P流媒体系统的拓扑构建,性能优化等领域的研究有着重要的指导意义。     

对抗P2P蠕虫的邻居选择机制

P2P网络中节点的邻居列表为蠕虫提供了快速传播的途径．网络中节点系统的漏洞情况各异,致使它们抵抗蠕虫的能力不同．无结构P2P网络中节点的位置影响着蠕虫围堵策略的效果,甚至影响整个网络的安全．为了对抗P2P蠕虫,在区分漏洞级别的基础上定义节点之间距离的计算方法,根据节点抵抗蠕虫的能力为其选择邻居,使得P2P网络中的节点分布更利于抵抗蠕虫的攻击;并将这种邻居选择机制应用到无结构P2P网络KaZaA中．实验结果表明,该选择机制明显提高了P2P网络对抗蠕虫的能力．     

基于多环结构的P2P覆盖网络路由算法

P2P系统中采用的随机选择邻居节点的方法会降低路由效率以及增大网络开销.针对这一问题,在分析现有的路由算法的基础上,提出一种基于多环网络拓扑结构的P2P路由算法RMCT.该算法将P2P节点划分为若干簇并设立簇核节点进行管理.RMCT采用常数级别的路由表,设计了节点加入、退出算法以及簇的划分、簇核选举等算法.通过实验与经典Chord算法进行性能对比,证明了RMCT在路由性能方面有明显优势,是一种有效的路由算法.     

一种基于P2P模式的普适服务发现的策略

为了提高普适环境下的服务发现效率,基于P2P(peer-to-peer)网络模式提出了一种新的服务发现策略.基本做法是借鉴chord算法的环状拓扑结构及其采用的分布式哈希表(distributed hashing table,DHT)算法,将位于环上的各节点维护的指针表通过计算后删除冗余节点,加入相应的远程索引.远程节点的加入是为了构建small-world网络.与一些已经提出的采用随机选取远程连接节点的算法不同,本文将通过本地节点的计算来选取远程节点,保证加入远程连接节点后使服务发现的范围覆盖整个网络,而其指针表长度不变.通过仿真证明了该算法能有效减小服务发现的路径长度,提高服务发现成功率,将服务发现路径长度控制在O(log2N)数量级.     

一种基于域推荐相似度的P2P信任模型

为了提高P2P系统中资源定位效率并保证资源下载质量,提出了一种基于域推荐相似度的P2P信任模型(DRSTrust).该模型充分考虑了节点兴趣和身份对信任计算的影响,通过划分兴趣域,以解决节点间因兴趣不对称而难以建立直接信任关系的问题.在兴趣域的基础上,根据域推荐相似度加权个体的域推荐度来计算节点的域服务信誉,并利用域服务信誉来刻画节点在特定兴趣域内的服务行为细节.然后,提出了服务相似度的概念,通过使服务行为最为相似的节点成为邻居来激励好节点贡献资源,同时将恶意节点排斥在网络边缘,从而有效提高了P2P系统中节点信任计算准确度.分析及仿真结果表明,在迭代的收敛速度、下载成功率以及模型的安全性等方面,DRSTrust均优于现有的信任模型.     

P2P流媒体邻居节点组织与行为预测

针对当前流媒体系统用户行为研究缺少单一节点角度的长期行为特性分析及利用的问题,提出一种P2P流媒体邻居节点组织与行为预测策略(POPP).该策略基于流媒体系统中节点长程行为的互相关及自相关特性,通过在数据交互中收集其他节点的在线、延迟及带宽信息来计算邻居节点的综合可用性,维护能够为自身提供优质服务的潜在邻居节点表,并通过基于马氏链的节点行为模型预测邻居节点的未来在线状态.用户日志驱动的仿真实验结果表明,邻居节点组织策略有效提高了邻居节点对自身的服务质量,长期训练后的节点行为预测准确率达97％以上.     

基于P2P架构的资源搜索机制

为了提高P2P网络资源搜索效率,研究并分析了一种新的P2P系统资源发现机制——基于历史记录的智能搜索机制(The Intelligent Search Based on History,ISBH).该机制的特点是在转发请求信息时对邻居节点进行选择,而不是盲目或者随机转发.通过实验室模拟环境对ISBH与另外几种搜索算法做了性能比较,仿真结果表明IS-BH能够在使用较少消息数量的情况下,获得比较高的搜索成功率,显著提高了P2P系统的资源搜索效率.     

基于局部供求平衡的P2P流媒体数据缓存

提出了基于局部供求平衡的数据缓存模型,并利用分布式一致性算法实现了模型的分布式求解.实验表明,在适当的邻居选择机制配合下,该模型能够有效提升P2P流媒体系统的播放性能,减少区域间的网络流量.     

OSM——一种基于P2P的覆盖网构造协议

提出了一种新的P2P覆盖网构造协议--OSM.节点使用IP地址匹配算法选择邻居节点,优化了应用层网络拓扑结构,使得最接近底层物理拓扑结构;对于对等网络视频直播系统的健壮性来说,覆盖网构造中管理节点的退出和恢复是至关重要的,提出了节点的异常机制,能够及时有效地发现邻居节点失效,保障快速恢复.实验结果表明,OSM协议提高了与底层网络的匹配度,缩短了反应时间,增强了节点的健壮性.     

P2P网络中资源搜索机制的研究

基于当前Gnutella网络统计特性的分析,重点分析了三个影响搜索性能的因素:超级结点,历史搜索记录以及延迟特性.分析结果表明上述三个指标对于设计一个新的搜索策略非常重要,它们构成了判断节点是否转发搜索请求的重要指标.在据此判断指标所提出的新型搜索机制中,每个节点就可以在选择邻居转发搜索请求时更加有目的性,搜索成功率会更高.实验仿真数据表明,与基于洪泛策略和基于随机行走策略的传统搜索机制相比较,此搜索策略在保持高搜索成功率的前提下能够大大减少消息通信量,从而减少系统开销,提高系统效率.     

一种混合式P2P流媒体点播系统中的节点选择算法

目的 解决P2P点播系统中数据可用性和流媒体Qos的问题.方法 通过有效的节点选择算法,研究点播场景下传统节点选择方案的局限性,提出了一种适用于混合式P2P点播流媒体系统的两阶段节点选择算法TSPS,算法的第一阶段根据缓存状态确定可用节点组,第二阶段根据带宽、延迟以及丢包率等QoS参数确定最优节点组.结果 给出了算法的分析和实现步骤,从服务器负载、启动延迟、网络吞吐量和消息开销等方面对所提出的算法进行了仿真试验.结论 通过对仿真试验结果的比对分析,表明所提出的节点选择算法性能良好.     

异构环境下基于任务交互图的调度算法

针对异构环境下任务图为TIG（task interaction graph）的问题，利用松弛标记法善于利用邻居属性处理大量约束的特点，提出一种任务调度算法．算法把任务看作目标对象，处理器单元看作待分配标记，根据对象间所有可能关系，逐渐排除不相关的处理器单元，选择计算和通信综合性能较好的处理器单元．在兼顾任务执行的计算和通信需求的情况下，能够合理分配资源、提高处理速度、缩短整个应用程序的执行时间．实验结果与用穷举法得出的最优结果比较显示，本算法能较理想地解决异构环境下基于任务交互图的调度问题．     

移动P2P网络中基于超级节点信息熵的资源发现算法

移动P2P网络节点的移动性特征使得网络搜索性能的变化大,也造成了资源搜索的成功率低下和系统不稳定性增加.通过选择信誉高、动态弱的节点作为超级节点,再选择一个与超级节点相对信息熵最小的节点作为此超级节点的候选超级节点的基于超级节点信息熵的选择算法.理论分析和仿真结果表明,该算法使得系统稳定性增加,可有效地提高系统的资源搜索的成功率.     

基于节点簇的P2P随机漫步搜索

以Gnutella为代表的P2P系统通常会呈现复杂的网络结构,为此,文中提出了一种基于节点簇的随机漫步搜索算法.该算法利用节点簇来存储系统中文件的索引,通过将搜索过程限制于节点簇内部来提高搜索性能.基于数学模型的理论分析,文中给出了搜索性能上下界的数学描述.实验结果表明:搜索性能与簇的阈值c密切相关;c的建议值为系统中节点最大度值的一半,与普通随机漫步相比,此时稀有文件的搜索效率至少可以提高250%,文件索引的传输和存储代价可以减少一个数量级;该算法具有索引存储代价非常低、搜索效率高、易于实现和部署的优点.     

基于概率冗余调度的可靠P2P计算模型

为了实现动态、不稳定环境下的可靠P2P计算,提出了一种基于概率冗余调度的可靠P2P计算模型.该模型利用P2P任务调度成功率与资源稳定性、资源冗余度之间的概率关系计算任务调度的优化冗余度,不仅能获得较好的任务调度性能,而且在概率上保证了系统任务调度的可靠性.文中还设计了基于概率冗余的可靠任务调度算法,实验结果验证了提出的模型和算法的有效性.     

利用多元信息综合决策的无结构P2P资源发现策略

资源发现是P2P应用所面临的最核心问题之一.为提高无结构化对等网资源发现效率,提出了一种利用多元信息综合决策指导搜索路由算法,该算法采用邻居节点资源信息索引机制、动态TTL调整机制和可变概率路由信息索引机制,提高了资源发现概率、效率,增强了索引可信性,提高了索引指导搜索路由的有效性.实验证明该算法较现有算法性能具有较大的提高.     

基于邻居优选的P2P流媒体传输系统设计

设计了基于邻居优选的P2P流媒体传输系统的体系结构,研究了流媒体数据的采集、分割和传输技术;根据各节点的连接质量指标进行邻居优选,动态选择优良邻居并淘汰薄弱邻居,有效降低了服务端的负载,增强了流媒体数据传输的实时性和可靠性;最后,实现了基于邻居优选的P2P流媒体传输的原型系统。实验表明,基于邻居优选的方案是高效、可行的。     

P2P系统中一种基于TMR优化的信誉评估算法

P2P系统中的节点具有随机性和动态性,如何建立节点间的信任关系,是亟需解决的难点和关键性问题。目前P2P系统中主要采用传递模式算法计算节点的信誉值,分析了该算法存在的信誉值评估结果失真的问题,并对算法进行了优化。实验结果表明,信誉评估的优化算法得出的信誉值更加接近理想值,从而提高了P2P系统对恶意节点的识别能力。     

基于存储空间的P2P激励机制

规范P2P网络的节点行为,利用存储空间这一关键因素,通过计算节点通信能力和平均文件大小,来约束节点获得资源的能力,在这一机制下增加节点共享资源的动力,提高对等网的利用率.     

一种新的基于P2P系统的小额支付协议

由于现有的基于“点对点”(peer to peer,P 2P)网络的小额支付协议具有存在中央瓶颈,缺乏负载平衡机制等缺陷,该文提出了一种新的充分利用P 2P系统特性的小额支付协议CPay。该协议在系统全部节点形成的集合与具有较高性能的节点子集合间建立动态相容哈希映射,每笔交易都需支付方对应的具有较高性能的节点进行校验,从而确保电子货币的任何非法使用都会被及时检测到。协议有效利用了系统的异构性,并能实现负载均衡,利用随机Petri网对CPay进行建模,分析和模拟结果表明CPay相比此前的研究成果具有更低的延迟和更高的吞吐率。