基于拍卖理论p2p内容分发网络资源分配方法研究

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1、基于拍卖理论的P2P内容分发网络资源分配方法的研究中文摘要基于拍卖理论的P2P内容分发网络资源分配方法的研究中文摘要P2P内容分发系统是目前互联网应用研究中的热点之一，而带宽资源分配作为P2P内容分发系统设计中的一个关键性问题得到了广泛关注。传统的资源分配方案通常只考虑资源利用率、用户公平性和安全性，忽略了网络中节点间的合作和非合作的行为。而在现实的网络中，存在着大量的非合作节点，即自私节点。这些节点抢占大量的网络资源，且不愿意为其它节点提供服务，造成“公共地悲剧”的发生，严重影响了其它节点的服务质量，限制了P2P网络优势的发挥。在此背景下，本文利用经济

2、学中的拍卖理论，结合P2P内容分发网络的特点，提出了优化的带宽资源管理方案。本文首先提出了一种简单的基于单边拍卖的P2P内容分发网络资源分配机制，该机制通过上载带宽支付方式，迫使自私请求节点选择合适的带宽需求，使得整个P2P网络中的节点良性竞争带宽资源；其次针对上述方案面对战略买家时存在的缺陷，即无法找到稳定的最优解，提出了VCG和Kelly机制相结合的网络资源分配方案，并证明了该方案在面对战略买家时存在纳希均衡解，即能够有效分配带宽资源；另外，上述两种方案只考虑了资源请求节点的竞争性，而在实际的系统中竞争性往往来自于资源请求节点和资源拥有节点双方，故将

3、双向拍卖应用于P2P网络资源分配机制中，使得买卖双方同时失去了原本在单边拍卖中所具有的相对优势，从而双方之间形成一种供需平衡的平等关系，并证明了该机制中的买卖双方都有占优策略，即给出自己真实的估价。仿真实验结果表明，基于拍卖理论的P2P内容分发网络资源分配机制能够有效遏制搭便车行为，提升系统资源利用率，从而缩短P2P内容分发的平均完成时间，降低内容源服务器的上传数据比例，增强内容分发系统的可扩展性，对推动P2P内容分发应用的进一步发展具有积极的意义。关键词：P2P内容分发网络，资源分配，单边拍卖，双向拍卖，分布式优化作者：张云鹤指导老师：朱艳琴IAbst

4、ractResourceAllocationBasedOnAuctionInP2PContentDistributionNetworksResourceAllocationBasedOnAuctionInP2PContentDistributionNetworksAbstractP2Pcontentdistributionisahottopicinthenetworkapplication.Duetothis,BandwidthresourceallocationasakeyprobleminP2Pcontentdistributionnetworksh

5、asarisenwidelyattentionofindustrialandacademiccircles.Mostoftraditionalresourceallocationschemesareusuallyonlyconsidertheresourceutilization,userfairnessandsecurity,andtoignorethenon-cooperativebehaviorbetweenthenodes.Butinrealitynetworks,therearealotofnon-cooperationnodes,whicha

6、recalledself-interestednodes.Thesenodesseizealargenumberofnetworkresources,anddon’twanttoprovideservicestoothernodes.Then,“tragedyofthecommons”can’tbeavoided,whichseriouslyaffectsthequalityofservicesforothernodesandrestricttheadvantageofP2Pnetworks.Thisdissertationmakesadetaileds

7、tudyonbandwidthresourceallocationbasedonauctiontheory.Firstly,asimplyauction-basedbandwidthallocationmechanismforP2Pnetworksisproposed.Throughtheeffectivebandwidthpaymentscheme,theselfishnodeshavenoincentivestolieandprovidetherealbandwidthrequirements.Alsothe“tragedyofthecommons”

8、canbeavoidedbythenodes’healthybandwidthc