bittorrent下基于文件可获得性的节点选择算法研究

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1、华中科技大学硕士学位论文BitTorrent下基于文件可获得性的节点选择算法研究姓名：贺记牢申请学位级别：硕士专业：计算机软件与理论指导教师：卢炎生20070602摘要对等计算(P2P)相关的应用在因特网上非常成功。BitTorrent系统是目前因特网上最大的P2P文件共享系统，据统计2004年，BitTorrent协议相关的流量占了因特网总流量的35%。BitTorrent系统区别于其他P2P系统的关键特点是将文件分成粒度更小的数据分块。只拥有部分文件的用户节点也能向其他用户提供数据分块。这个特性释放了处于下载过程中的用户节点

2、的服务能力，整个BitTorrent系统中服务提供者的数量大大增加，系统的服务能力随着用户数的增加呈指数级增长，可扩展性好。BitTorrent协议中的核心算法是分块选择算法和邻居节点选择算法。大量研究工作表明BitTorrent协议中分块副本数量最少优先(rarestfirst)策略和阻塞(choke)算法在实际运行中接近于最优，是BitTorrent系统成功的关键因素。分块副本数量最少优先(rarestfirst)策略使各数据分块的副本在peer节点之间均匀分布，尽可能的增大peer之间交换数据的可能性，避免了数据瓶颈的出现

3、。阻塞(choke)算法则帮助peer找到合适的服务提供者，加快下载速率。BitTorrent协议中分块选择算法只考虑了数据分块副本的数量，而忽视了数据分块的可获得性。邻居节点选择算法则近似于一种盲目寻找的策略，可能需要很长的搜寻时间才能找到合适的服务提供者，算法的不确定性、随机性很强。针对文件可获得性，改进了peer选择服务提供者的策略，帮助peer在尽可能短的时间内找到更合适、更优秀的服务提供者，提高下载速率。实验证明，改进策略在实际运行中比标准策略能提高平均下载速率20%-30%。关键词：对等计算;文件共享;BitTorr

4、ent协议IAbstractPeer-to-Peerapplicationsareextensivelyusedoninternetnowadays,andBitTorrentisoneofthemostsuccessfulP2Pfilesharingsystem.Statisticsindicatesthatbytheendof2004,35%oftheinternettrafficsarecausedbyBitTorrentprotocol.ThecharacteristicthatBitTorrentdiffersfrom

5、otherP2Psystemsisthatitsplitsthefilesintosmallerpieces.Clientsthatdonothavethewholefilecanalsoprovidesomepiecestoothernode.Sotheclientswhoareintheprocessofdownloadingcanalsobeserviceproviders.ThisremarkablyincreasesthequantitiesofserviceprovidersinBitTorrentsystem,an

6、dthusgreatlyimprovestheperformanceofthesystem.ThekeyalgorithmsinBitTorrentprotocolsarepieceselectionandnodeselection.Plentyofstudiesshowthattherarestfirststrategyandthechokealgorithmworkwell.ThefirstbalancesthenumberofcopiesofeachdatapieceamongtheBitTorrentnodestohel

7、ppeersexchangedata,andtoavoidthebottle-neck.Thelatterisusedbypeerstofindtheappropriateserviceproviderandspeeduptheirdownloading.WeproposetheconceptoffileavailabilitybasedoninvestigationsoftheBitTorrentprotocol.TherarestfirstpieceselectionalgorithmofBitTorrentprotocol

8、onlytakesthenumberofpiececopiesintoconsiderationregardlessoftheiravailability.Neighbornodesselectionalgorithmisastrategythatsearchi