大規(guī)模對(duì)等搜索及應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2018-03-19 10:26
本文選題:對(duì)等計(jì)算 切入點(diǎn):無(wú)結(jié)構(gòu)P2P 出處:《電子科技大學(xué)》2008年博士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】: 對(duì)等(P2P)計(jì)算模型的出現(xiàn)啟迪了很多高效的大規(guī)模分布式應(yīng)用的構(gòu)建。由于P2P模式具有低成本、自組織、魯棒性、可擴(kuò)展、隱私保護(hù)等優(yōu)點(diǎn),已成為構(gòu)建大規(guī);ヂ(lián)網(wǎng)應(yīng)用的良好架構(gòu)。自從P2P技術(shù)誕生以來(lái),P2P應(yīng)用越來(lái)越普及,無(wú)數(shù)用戶開(kāi)始利用P2P技術(shù)在互聯(lián)網(wǎng)上共享資源。 區(qū)別于傳統(tǒng)的集中式信息系統(tǒng),基于P2P架構(gòu)的信息共享系統(tǒng),如P2PWEB、基于P2P的WIKI系統(tǒng)等,帶來(lái)了新的挑戰(zhàn):由于P2P系統(tǒng)的完全分布式特點(diǎn),高效的分布式資源搜索成為首要的難點(diǎn);同時(shí),基于P2P模型自主公平的原則,用戶需要一種公平交換的方式進(jìn)行信息共享,而在P2P環(huán)境中缺少可信第三方的條件下公平交換是非常困難的。 針對(duì)上述問(wèn)題,本文研究采用復(fù)制策略和緩存策略來(lái)提高大規(guī)模對(duì)等搜索的性能,并且提出了對(duì)等網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下無(wú)需專用TTP的公平交換協(xié)議。主要貢獻(xiàn)包括: 1.提出一種基于復(fù)制策略的概率窮盡搜索P2P系統(tǒng)RPXS。首先分析了窮盡搜索概率模型,證明了隨機(jī)復(fù)制策略具有最優(yōu)的搜索成功率,通過(guò)將優(yōu)化數(shù)量的副本隨機(jī)復(fù)制到無(wú)結(jié)構(gòu)P2P網(wǎng)絡(luò)中,能夠以高概率保證窮盡搜索;分析結(jié)果還表明復(fù)制策略的成本取決于網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模;诟F盡搜索概率模型設(shè)計(jì)了一種混合式P2P結(jié)構(gòu)——RPXS,成功解決了隨機(jī)復(fù)制問(wèn)題。RPXS通過(guò)構(gòu)建一個(gè)輕量級(jí)的分布式哈希表(DHT)子系統(tǒng)提供網(wǎng)絡(luò)規(guī)模估計(jì)和隨機(jī)結(jié)點(diǎn)子集選取服務(wù),基于此服務(wù),RPXS復(fù)制數(shù)據(jù)項(xiàng)/查詢到網(wǎng)絡(luò)中的隨機(jī)結(jié)點(diǎn)子集,從而有效實(shí)現(xiàn)了概率窮盡搜索。分析表明RPXS具有合理的系統(tǒng)開(kāi)銷,非常適合大規(guī)模P2P網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的文本搜索應(yīng)用。全面的模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明RPXS能夠以較低的消息開(kāi)銷獲得接近優(yōu)化的搜索成功率和較好的容錯(cuò)性。 2.為了進(jìn)一步降低資源搜索的成本,本文提出了基于副本網(wǎng)絡(luò)的多命中查詢策略。設(shè)計(jì)多種策略關(guān)聯(lián)副本,使得同一資源的不同副本之間相互感知,并通過(guò)數(shù)學(xué)分析和實(shí)驗(yàn)確定相關(guān)參數(shù),針對(duì)不同的資源分別構(gòu)建邏輯上的副本網(wǎng)絡(luò)。查詢請(qǐng)求命中副本網(wǎng)絡(luò)中任一副本,通過(guò)副本關(guān)聯(lián)信息可以容易地訪問(wèn)其它副本,從而能夠有效獲得多命中查詢。所提出的副本管理策略可與RPXS相結(jié)合,從而實(shí)現(xiàn)低開(kāi)銷的窮盡搜索。 3.提出一種興趣感知的緩存策略用于提高資源搜索的性能。資源結(jié)點(diǎn)廣告資源信息,其它結(jié)點(diǎn)接收資源廣告信息,并根據(jù)該廣告信息對(duì)當(dāng)前結(jié)點(diǎn)的可用潛能確定是否緩存該信息。設(shè)計(jì)了基于GOSSIP的資源廣告算法,,采用布隆過(guò)濾器來(lái)表示結(jié)點(diǎn)的興趣,并提出了可用潛能的量化方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明所提出的緩存策略顯著提高了無(wú)結(jié)構(gòu)對(duì)等網(wǎng)絡(luò)的搜索性能。 4.提出一種基于采樣網(wǎng)絡(luò)上隨機(jī)游走的結(jié)點(diǎn)采樣算法。分析了結(jié)點(diǎn)采樣的參數(shù)設(shè)置,基于此分析提出了采樣網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建算法和基于隨機(jī)游走的采樣算法。模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,所提出的結(jié)點(diǎn)采樣算法具有低消息開(kāi)銷、低時(shí)延和低偏差的優(yōu)勢(shì)。結(jié)點(diǎn)采樣算法能夠用于解決公平交換中分布式TTP構(gòu)建問(wèn)題。 5.提出一種P2P環(huán)境下的無(wú)需專用可信第三方(TTP)的公平交換協(xié)議P2PFair。通過(guò)交易雙方共同選擇系統(tǒng)中的n個(gè)隨機(jī)結(jié)點(diǎn)合成一個(gè)分布式的可信第三方提供交換的公平性保證;采用基于身份的加密算法(IBE)保證交易內(nèi)容的私密性;采用門(mén)限機(jī)制防止TTP中結(jié)點(diǎn)的合謀,并且提供了系統(tǒng)對(duì)結(jié)點(diǎn)失敗的容錯(cuò)功能。詳細(xì)的分析表明,所提出的方案能夠解決P2P環(huán)境下,無(wú)需專用TTP進(jìn)行公平交換的問(wèn)題。 本文的研究成果能夠有效提高大規(guī)模對(duì)等資源搜索的性能,并且豐富了對(duì)等網(wǎng)絡(luò)中資源共享的模式。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】:電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2008
【分類號(hào)】:TP391.3
【引證文獻(xiàn)】
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1 王鐵軍;非結(jié)構(gòu)化對(duì)等網(wǎng)絡(luò)資源定位技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2010年
本文編號(hào):1633861
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