结构化P2P网络关键技术研究.pdf

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1、论文题目结构化P2P网络关键技术研究学科专业通信与信息系统学号200810101009作者姓名张泰指导教师王晟教授万方数据分类号密级注1UDC学位论文结构化P2P网络关键技术研究（题名和副题名）张泰（作者姓名）指导教师王晟教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别博士学科专业通信与信息系统提交论文日期2013.4.8论文答辩日期2013.6.6学位授予单位和日期电子科技大学2013年6月26日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。万方数据RESEARCHONTHEKEYISSUESOFSTRUCTUR

2、EDP2PNETWORKADoctorDissertationSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:CommunicationandInformationSystemsAuthor:TaiZhangAdvisor:Prof.ShengWangSchool:SchoolofCommunicationandInformationEngineering万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，

3、除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在

4、解密后应遵守此规定)签名：导师签名：日期：年月日万方数据摘要摘要P2P(Peer-to-Peer)网络是建立在Internet上的一个虚拟网络或者称为重叠网，P2P网络最典型的特点是自组织性与分布式结构。P2P系统可以划分为结构化P2P系统(StructuredP2P)以及非结构化P2P系统(UnstructuredP2P)。本论文主要针对结构化P2P系统的关键技术进行了一系列研究，结构化P2P采用DHTs(DistributedHashTables)作为自己的底层支持。DHTs是一系列分布式算法，它们利用哈希函数，例如SHA_1来实现名

5、字空间与哈希数值空间之间的转换，并采用一系列算法来实现快速定位和查找的目的。DHTs具有可靠性高，可扩展性好，容错能力强等优点。除了能够为P2P系统提供底层支持以外，DHTs系统近来应用于新一代网络架构设计(LISP：Location-IdentifierSeparationProtocol)以及内容投递网络(CDN：ContentDeliveryNetwork)中。在LISP中，最典型的应用为LISP-DHT，它以Chord为基础，实现了EID与Locators映射的存储与查询；在CDN中，PSIRP(Publish-Subscribe

6、InternetRoutingParadigm)系统利用DHT的可靠性与可扩展性好的优点来实现名字查询系统的功能。论文对主要针对DHTs系统存在的一些公认的问题进行了分析，包括逻辑与物理拓扑之间的不匹配问题以及优化和公平性问题等。论文的结构如下：1.第一章给出了DHT的背景介绍和相关研究方向以及取得的研究成果。2.第二章分析DHT系统物理空间与逻辑空间不匹配问题产生的原因：逻辑拓扑和物理拓扑的形成相互独立，互不相关。由于不匹配问题会引入大量的冗余流量，从而增加了链路的负担，降低了系统的吞吐量，因此提出采用带权重的二部图模型来模拟DHT系统

7、的匹配模型，并基于已知查询分布的情况下，采用KM(Kuhn-Munkres)算法和遗传算法来实现DHT系统的最优匹配，从而减小系统的开销并提高系统的查询效率。3.第三章研究DHTs在LISP框架下的应用。对于LISP而言，一个可靠性高，可扩展性好的映射储存和查询系统是实现LISP覆盖的关键。基于此，提出了指针Chord结构并以此为基础来实现LISP的映射系统：LISP-PCHORD。LISP-PCHORD不仅具有DHT固有的扩展性好，可靠性高的优点，另外，通过对LISP-PCHORD系统的优化设计：对映射系统的逻辑空间进行重新划分并且与物

8、理空间进行重新匹配，能够解决由于目前IP地址不连续性特征造成查询系统的UH(UnnecessaryI万方数据摘要Hop)问题以及不匹配问题，提出数学规划和遗传算法两种方式来实现系统的优化，从而