bittorrent类型p2p系统的网络行为建模

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1、国内图书分类号：TP393.01学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工学硕士学位论文BitTorrent类型P2P系统的网络行为建模硕士研究生：李飞导师：李斌教授申请学位：工学硕士学科：计算机科学与技术所在单位：计算机科学与技术学院答辩日期：2009年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TP393.01U.D.C:621.3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringMEASUREMENTS,ANALYSIS,ANDM

2、ODELINGOFBITTORRENT-LIKEPEER-TO-PEERNETWORKSCandidate：LiFeiSupervisor：Prof.LiBinAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：ComputerScienceandTechnologyAffiliation：ComputerScienceandTechnologyDateofOralExamination：June,2009Degree-Conferring-Insti

3、tution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要随着Internet的迅速发展，基于P2P技术的各种网络应用越来越广泛，其中影响最大的应用是文件共享。BitTorrent是当今Internet上非常流行的P2P文件共享工具，它能够快速、有效地在Internet的网络节点上分布大的文件。本文针对BitTorrent网络的共享文件特征、tracker的特征、torrent与tracker对应关系的特征、peer与tracker交互的特征、文件块的分布特征、节

4、点的数量变化特征等问题展开了研究。这些问题的研究有助于提高P2P文件共享系统的服务性能和稳定性，也有助于BitTorrent网络模拟器的设计和开发。本文的主要研究内容和贡献如下：(1)通过分析大量的torrent文件，发现BitTorrent网络以视频、音频、图像和压缩文件为主，文件尺寸大；发现httptracker占97%，而udptracker只占3%；发现tracker服务器承载的压力极不平衡，不到1%的tracker承载了10万个以上的torrent，而近65%的tracker承载了10个以下的to

5、rrent。通过分析BT流量捕获数据，发现59%的下载任务在1小时内完成，73%的下载任务在2小时内完成，单任务的平均下载时间约为119.92分钟。(2)通过对50个torrent探测了近一个月的时间，获取了每个torrent对应的BT子系统中的文件块分布数据和节点数量变化数据。通过分析文件块分布数据，发现在瞬时阶段，文件可获得性和系统的服务能力都成指数增长，但文件块的分布极不平衡；在稳定阶段，文件块的分布趋近于平均分布；不热种子的稳定阶段较短，在这个阶段后，文件可获得性和系统的服务能力迅速下降。通过分析节

6、点数量变化数据，发现下载节点的数量变化具有日周期性，且符合人们的自然作息规律；随着时间增长，下载节点的数量会逐渐降低。在分析下载节点的到达规律后，建立了“节点到达过程模型”，该模型与实测数据拟合效果较好。之后，利用该模型改进了简单流体模型，改进后的模型能够更细致的刻画下载节点和种子节点的数量变化规律。关键词对等网络；BitTorrent；节点探测；文件分布；节点到达过程模型；流体数学模型-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractWiththerapiddevelopmentofInternet,m

7、oreandmorenetworkapplicationshavewidespreadbasedontheP2Pnetworktechnology,inwhichthegreatestoneisfile-sharingapplication.BitTorrentisaverypopularandscalableP2Pfile-sharingsystem.Ithasbeensuccessfulatdistributinglargefilesquicklyandefficiently.Thisthesisfoc

8、usesontheresearchofBitTorrentnetworkbehavior,suchasfiletypedistribution,trackertypedistribution,pressuredistributiononthetracker,downloadtimedistribution,chunkdistributionandtorrentevolution.Ourresearchisbene