基于P2P的分布式網(wǎng)絡(luò)計(jì)算平臺的原理與應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2020-03-18 10:00
【摘要】: 許多大型復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算任務(wù),一般在單機(jī)上完成,計(jì)算量大、計(jì)算耗時(shí);如果計(jì)算結(jié)果不理想,還得重新設(shè)置初始參數(shù),反復(fù)計(jì)算。以上情形,使得復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)效率低下。 本文結(jié)合P2P技術(shù)與分布式網(wǎng)絡(luò)計(jì)算技術(shù),搭建一種基于P2P的分布式網(wǎng)絡(luò)計(jì)算平臺,該平臺通過合理分配計(jì)算任務(wù),把在單機(jī)上的計(jì)算任務(wù)轉(zhuǎn)移到P2P網(wǎng)絡(luò)中,從而提高復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)效率。 本文對基于P2P的分布式網(wǎng)絡(luò)計(jì)算系統(tǒng)進(jìn)行了綜述,闡述了P2P原理與基于P2P的分布式網(wǎng)絡(luò)計(jì)算平臺原理,給出了基于P2P的分布式網(wǎng)絡(luò)計(jì)算平臺系統(tǒng)的構(gòu)架設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)與具體實(shí)現(xiàn),最后用一個(gè)應(yīng)用實(shí)例加于驗(yàn)證。 本文主要解決了P2P通訊網(wǎng)絡(luò)的建立與分布式計(jì)算任務(wù)的制作、分割、發(fā)送與匯總等技術(shù)問題。動(dòng)態(tài)P2P網(wǎng)絡(luò)的建立、動(dòng)態(tài)運(yùn)算庫的原理與實(shí)現(xiàn)技術(shù)是本文的特色與創(chuàng)新之處。 本文第一部分為緒論,介紹課題的研究背景與意義及課題的研究內(nèi)容;第二部分綜述基于P2P的分布式網(wǎng)絡(luò)計(jì)算系統(tǒng),闡述了P2P原理,基于P2P的分布式網(wǎng)絡(luò)計(jì)算原理,介紹了基于P2P的分布式網(wǎng)絡(luò)計(jì)算系統(tǒng)發(fā)展?fàn)顩r以及發(fā)展前景;第三部分設(shè)計(jì)基于P2P的分布式網(wǎng)絡(luò)計(jì)算平臺,對基于P2P的分布式網(wǎng)絡(luò)計(jì)算平臺的各個(gè)部分進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)與詳細(xì)設(shè)計(jì);第四部分實(shí)現(xiàn)基于P2P的分布式網(wǎng)絡(luò)計(jì)算平臺,對基于P2P的分布式網(wǎng)絡(luò)計(jì)算平臺的各個(gè)部分進(jìn)行了具體實(shí)現(xiàn);第五部分為結(jié)論與展望。 從應(yīng)用角度講,通過本文的研究,可使類似研究室等具有數(shù)臺、十?dāng)?shù)臺或數(shù)十臺計(jì)算機(jī)單機(jī)的研究部門,只需這些計(jì)算機(jī)連接在網(wǎng)絡(luò)上,而無需任何額外的硬件投入,即可由軟件配置成功能強(qiáng)大的P2P網(wǎng)絡(luò)計(jì)算平臺,,實(shí)現(xiàn)復(fù)雜系統(tǒng)計(jì)算問題的快速求解,而且不會明顯影響這些計(jì)算機(jī)單機(jī)的日常工作。更大的計(jì)算任務(wù),則可將P2P網(wǎng)絡(luò)自由地?cái)U(kuò)展到全單位、全國甚至全世界的普通計(jì)算機(jī)上,實(shí)現(xiàn)快速和低成本的計(jì)算。這種成果的取得,必將大大提高產(chǎn)品的開發(fā)效率,極大地改變目前一般科研和企業(yè)傳統(tǒng)的計(jì)算模式,其潛在的經(jīng)濟(jì)與社會效益極大。 本文的研究既立足于我國現(xiàn)狀,又著眼于未來趨勢,兼具實(shí)用性與前瞻性,將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有機(jī)地與工程領(lǐng)域應(yīng)用結(jié)合起來,可為工程科學(xué)提供新的、有價(jià)值的原理、工具與方法。
【圖文】:
武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文從不同的需要出發(fā),目前PZP的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有如圖2一2所示的純PZP結(jié)構(gòu)和如圖2一3所示的混合PZP結(jié)構(gòu)兩種。目目目 苗苗讀蒸蒸圖2一2純PZP結(jié)構(gòu)圖2一3混合PZP結(jié)構(gòu)純PZP結(jié)構(gòu)下的所有計(jì)算機(jī)均是對等的,不存在主從之分,具有很強(qiáng)的結(jié)構(gòu)容錯(cuò)能力;旌螾ZP結(jié)構(gòu)中存在用于提供簡單成員索引等信息的服務(wù)器,但這種服務(wù)器不同于S/C結(jié)構(gòu)中的服務(wù)器,它并不集中提供內(nèi)容和計(jì)算服務(wù)。這樣的結(jié)構(gòu)使PZP網(wǎng)絡(luò)具有很強(qiáng)的自組織能力,可以適應(yīng)節(jié)點(diǎn)的數(shù)量變化、載荷變化等,不存在S/C結(jié)構(gòu)中的網(wǎng)絡(luò)瓶頸,因而更加高效、節(jié)約成本。這樣的結(jié)構(gòu)也使任意兩臺計(jì)算機(jī)可以單獨(dú)直接通訊,共享信息與資源I5]。2.1.2分布式網(wǎng)絡(luò)計(jì)算定義分布式網(wǎng)絡(luò)計(jì)算是一門計(jì)算機(jī)科學(xué)
機(jī)B有文件X,然后A和B取得聯(lián)系,_直接從B那里下載丈件X,Napster客戶女Ll圖2一4。圖2一 4NaPster文件共享網(wǎng)絡(luò)的一I一作原理 2.2.1.2Gnute一al’”l網(wǎng)絡(luò)原理Gnutena網(wǎng)絡(luò)中不存在中樞目錄服務(wù)器,用戶只要安裝了該軟件,立即變成一臺能夠提供完整目錄和文件服務(wù)的服務(wù)器,并會自動(dòng)搜尋其它同類服務(wù)器,從而聯(lián)成一臺由無數(shù)PC組成的網(wǎng)絡(luò)超級服務(wù)器。傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的server和Client在它的面前被重新定義一臺PC上:的Gnutella軟件可將用戶的搜索請求同時(shí)發(fā)給網(wǎng)絡(luò)L另外10臺PC,如果搜索一清求未得到滿足,這10臺PC中的每一臺都會把該搜索請求轉(zhuǎn)發(fā)給另外10臺PC,這樣,搜索范圍將在兒秒鐘內(nèi)以fL何級數(shù)職長,.幾分鐘內(nèi)就可搜遍兒百萬臺Pc仁的信息資源l川。 2.2.1.3sETI@homel’21項(xiàng)目原理sE一rI@HOME項(xiàng)目是利用連入因特網(wǎng)的成千一L萬臺計(jì)一算機(jī)的閑置能力“搜尋地外文明(SETI)’’的巨大試驗(yàn)。加州大學(xué)的科學(xué)家們將尋找地外’{命的巨型射電望遠(yuǎn)鏡從外太空所收集數(shù)據(jù)的分析任務(wù)分配給全球數(shù)百力臺家庭用電腦中。該項(xiàng)[1l組稱,在不到兩年的時(shí)問里,這種計(jì)算方法已經(jīng)完成了單臺i}算機(jī)345000
【學(xué)位授予單位】:武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2007
【分類號】:TH166
本文編號:2588589
【圖文】:
武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文從不同的需要出發(fā),目前PZP的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有如圖2一2所示的純PZP結(jié)構(gòu)和如圖2一3所示的混合PZP結(jié)構(gòu)兩種。目目目 苗苗讀蒸蒸圖2一2純PZP結(jié)構(gòu)圖2一3混合PZP結(jié)構(gòu)純PZP結(jié)構(gòu)下的所有計(jì)算機(jī)均是對等的,不存在主從之分,具有很強(qiáng)的結(jié)構(gòu)容錯(cuò)能力;旌螾ZP結(jié)構(gòu)中存在用于提供簡單成員索引等信息的服務(wù)器,但這種服務(wù)器不同于S/C結(jié)構(gòu)中的服務(wù)器,它并不集中提供內(nèi)容和計(jì)算服務(wù)。這樣的結(jié)構(gòu)使PZP網(wǎng)絡(luò)具有很強(qiáng)的自組織能力,可以適應(yīng)節(jié)點(diǎn)的數(shù)量變化、載荷變化等,不存在S/C結(jié)構(gòu)中的網(wǎng)絡(luò)瓶頸,因而更加高效、節(jié)約成本。這樣的結(jié)構(gòu)也使任意兩臺計(jì)算機(jī)可以單獨(dú)直接通訊,共享信息與資源I5]。2.1.2分布式網(wǎng)絡(luò)計(jì)算定義分布式網(wǎng)絡(luò)計(jì)算是一門計(jì)算機(jī)科學(xué)
機(jī)B有文件X,然后A和B取得聯(lián)系,_直接從B那里下載丈件X,Napster客戶女Ll圖2一4。圖2一 4NaPster文件共享網(wǎng)絡(luò)的一I一作原理 2.2.1.2Gnute一al’”l網(wǎng)絡(luò)原理Gnutena網(wǎng)絡(luò)中不存在中樞目錄服務(wù)器,用戶只要安裝了該軟件,立即變成一臺能夠提供完整目錄和文件服務(wù)的服務(wù)器,并會自動(dòng)搜尋其它同類服務(wù)器,從而聯(lián)成一臺由無數(shù)PC組成的網(wǎng)絡(luò)超級服務(wù)器。傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的server和Client在它的面前被重新定義一臺PC上:的Gnutella軟件可將用戶的搜索請求同時(shí)發(fā)給網(wǎng)絡(luò)L另外10臺PC,如果搜索一清求未得到滿足,這10臺PC中的每一臺都會把該搜索請求轉(zhuǎn)發(fā)給另外10臺PC,這樣,搜索范圍將在兒秒鐘內(nèi)以fL何級數(shù)職長,.幾分鐘內(nèi)就可搜遍兒百萬臺Pc仁的信息資源l川。 2.2.1.3sETI@homel’21項(xiàng)目原理sE一rI@HOME項(xiàng)目是利用連入因特網(wǎng)的成千一L萬臺計(jì)一算機(jī)的閑置能力“搜尋地外文明(SETI)’’的巨大試驗(yàn)。加州大學(xué)的科學(xué)家們將尋找地外’{命的巨型射電望遠(yuǎn)鏡從外太空所收集數(shù)據(jù)的分析任務(wù)分配給全球數(shù)百力臺家庭用電腦中。該項(xiàng)[1l組稱,在不到兩年的時(shí)問里,這種計(jì)算方法已經(jīng)完成了單臺i}算機(jī)345000
【學(xué)位授予單位】:武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2007
【分類號】:TH166
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號:2588589
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