一种基于正反馈的对等网络拓扑获取方法

精确有效的对等网络测量方法是解决其建模和网络设计优化难题的重要基础.对等网络是Internet上的一层覆盖网络,网络协议多样,节点及节点间的关系变化迅速,获得精确完整的对等网络拓扑数据面临很大困难.研究对等网络协议特点、分析特定的对等网络结构实体成为认识对等网络拓扑特性的一种可选研究方案.以Gnutella网络为测量对象,构造了正反馈结构的分布式Gnutella拓扑测量系统D-crawler;分析了系统实现中的主要算法;定义了拓扑数据准确性和完整性评价指标;实验验证了测量系统的性能.实验结果表明,D-crawler系统具有较好的节点信息获取速度,能够得到反映Gnutella网络特征的拓扑数据,数据准确.     

对等网络拓扑测量与特征分析

测量分析对等网络(peer-to-peer networks)拓扑特征是解决P2P优化、网络监管等问题的基础.对等网络是一类大规模、自组织、并且高度动态的复杂网络系统,准确、完整地测量所有对等网络拓扑面临很大困难.研究对等网络的协议特点,分析特定P2P拓扑实例成为认识P2P拓扑特性的一种可选研究方案.以Gnutella网络为测量对象,定义了对等网络拓扑测量系统准确性、完整性的衡量指标,设计、实现了基于正反馈的分布式Gnutella拓扑爬行器——D-Crawler;分析了Gnutella网络拓扑图的度等级分布特征、度频率分布特征以及小世界特性.实验和分析结果表明,对等网络拓扑图属性特征与其使用的协议和客户端软件行为密切相关;Gnutella网络中不同层次的节点之间的拓扑关系表现出不同的特性:上层节点组成的子图具有度等级幂律特征,但在其度频率分布上却呈现出正态分布的特性;下层节点在度等级分布上的幂律特征表现不强烈,而在其度频率分布特征上具有明显的幂律特性.拟合结果表明:幂律能够较好地拟合度等级分布和下层节点度频率分布,然而对于上层节点度概率密度分布,Gaussian拟合效果最好.Gnutella网络具有小世界特性,即:较大的聚集系数和较小的特征路径长度,但它不是无尺度图,不符合BA(Barabási-Albert)生长模型,其发展遵循一种不同于BA模型的生长过程.     

对等网络蠕虫建模与分析

对等网络蠕虫是威胁对等网络乃至Internet安全的一个重要问题。针对蠕虫扩散过程和对等网络拓扑的特点，构造了对等网络蠕虫传播模型；以Gnutella网络为研究实例，获取其拓扑快照数据，用以模拟蠕虫在Gnutella网络中的传播过程，从而验证模型的有效性，衡量对等网络蠕虫对P2P网络的危害。     

对等网络的拥塞研究

对等网络的普遍应用带来了网络拥塞。从对等网络的拓扑属性研究网络拥塞，首先分析真实的Gnutella网络的流量，确定节点介数与网络拥塞之间存在关系。接着根据排队论模型从理论上给出了导致网络拥塞的临界负载与网络拓扑属性介数的公式解。最后设计拥塞控制策略，通过增加具有大介数节点的容量和这些节点间连接的方法来减轻网络拥塞。     

利用Gnutella网络的拓扑特性改进其可扩展性

分布式P2P网络Gnutella模型拓扑节点的分布不仅呈现典型的“幂规律”(PowerLaw),而且还具有明显的“小群体”(SmallWorld)特征。但是其对等机共享信息查询的搜索、定位路由协议仅使用“洪泛”算法,因此存在可扩展性问题。论文针对Gnutella网络拓扑节点具有的这些分布特性,提出了一种充分利用这些特性,基于“最大聚集度优先”的查询包路由改进策略,经模拟分析其协议的性能后证明,该策略能有效地提高Gnutella网络的可扩展性。     

结构化对等网测量方法研究

网络测量是深入开展结构化对等网研究的基础,结构化对等网络协议设计、共享内容检索、态势感知乃至安全性的研究都需要以网络测量为前提.在节点分布对等、实时变化显著、未知瞬发扰动频繁的结构化对等网络中,获得其准确、完整的网络信息更是十分困难的.通过形式化分析结构化对等网节点搜索过程,研究节点信息在全网分布情况与查询返回率之间的关系,将历史测量数据与具体对等网特征信息相结合挖掘节点搜索优化策略,提出了一种网络资源占用显著降低、搜索速度较快、信息完备率较高的搜索测量优化方法.KAD 网络是目前得到大规模部署运行的为数不多的结构化对等网络之一,以KAD 网络为主要研究对象开发了KadCrawler 对等网搜索系统,进行了大量测量和分析,验证了搜索优化方法的可行性和有效性;同时,对当前KAD 网络拓扑结构特征、节点重名等现象进行了初步分析,发现KAD 网络近年来发生了显著的变化.     

一种基于互惠能力的P2P网络拓扑优化算法

高效的拓扑优化算法是非结构化对等网络的研究热点之一。针对现有对等网络拓扑优化算法大多基于理想的网络环境、缺乏对节点自身能力和外部环境的综合考虑的不足,给出了一种基于互惠能力的对等网络拓扑优化算法。它从节点自身能力和外部环境因素两个方面来计算节点的互惠能力,在此基础上对非结构化对等网络的拓扑结构进行优化。分析与实验结果表明,该拓扑优化算法能将互惠能力低的节点排挤到网络边缘,降低其对网络整体性能的影响,并能有效地提高对等网络的资源搜索效率。     

Gnutella网络上的动态社区结构分析

研究Gnutella网络中动态社区(Community)结构的演化问题.定义了有关社区和节点的关键事件.通过在实际Gnutella网络测量数据中检测关键事件的发生,发现网络中节点登陆和退出非常频繁.基于关键事件定义表征社区稳定性的指标,在Gnutella网络数据中的测量表明,节点频繁登陆和退出造成了网络上社区结构的不稳定.另一方面,定义了反映用户所属社区稳定性的指标,对Gnutella网络拓扑数据的测量结果显示,用户经常更换自己所属社区,同样归咎于节点的频繁变动.     

一种基于数据聚合的网络拓扑推测算法

网络拓扑信息对网络资源管理和配置,网络内部链路的性能评价具有重要的意义.传统的网络测量技术都是基于已知的网络拓扑,为解决传感器网络逻辑拓扑的获取问题,针对传感器网络资源有限的特点,为提高网络传输性能,提出了一种端到端的基于数据聚合的拓扑发现算法.根据在sink节点收集到的网络内部节点数据接收或丢失的情况,发现数据传输路径,进行传感器网络的拓扑推测进行仿真.仿真结果表明,算法可以准确快速的获取网络拓扑,并且具有很好的收缩性,适合大规模传感器网络的逻辑拓扑推测.     

一种提高僵尸网络鲁棒性的对等网络拓扑结构

通过对现有的基于P2P技术的僵尸网络进行综述,通过研究分析发现,现有的P2P技术已不能满足僵尸网络的需求,为此我们在充分借鉴非结构化对等协议、结构化对等协议的基础上,提出了一种具有新型拓扑结构的对等网络协议AATP。经过实验表明,AATP具有良好的抗网络波动性。     

ERSN:一种高效鲁棒的超结点对等网络

超结点对等网络利用对等结点的异构性解决了低带宽结点带宽瓶颈问题,但目前超结点对等网络的构建协议效率低且网络拓扑鲁棒性弱.提出一种高效鲁棒的超结点对等网络ERSN,采用基于漫步算法的结点采样协议,估计网络需求,构建高效的超结点对等网络,并建立叶结点间的应急连接,增强超结点对等网络的鲁棒性.模拟实验证明,与Gnutella0.6超结点对等网络比较,ERSN网络中负责处理定位请求的结点数目最多减少了76%,并在多个超结点和叶结点同时离开网络的情况下,将文件定位命中率最大提高了36.4%.     

一种基于结构化P2P网络的拓扑匹配算法*

基于结构化的P2P系统在构建覆盖网络时未考虑到与实际物理网络层的结合,导致逻辑拓扑结构与物理拓扑结构严重不匹配问题,提出一种协议无关的拓扑匹配算法,通过事件触发的方式触发网络调整逻辑层的网络拓扑结构。模拟实验表明,本算法在一定程度上提高了网络的拓扑匹配度,降低了网络开销。     

无结构P2P系统的重叠网拓扑优化

无结构P2P（Peer-to-Peer）系统的自身结构特征表现着良好的自治性和扩展性。然而,由于自身松散的重叠网拓扑结构以及对等节点可以自由地加入和离开的特点,系统十分容易产生重叠层与底层物理网络的拓扑结构不匹配的问题。另一方面,由于无结构P2P系统大多数采用泛洪式转发,大量的消息会通过低效地重叠网连接占用带宽,产生不必要的数据冗余,从而影响网络的性能,降低整个网络的利用率。提出一种动态拓扑优化模型机制,该机制通过节点在消息转发过程中获取实时的网络拓扑信息,进而通过一系列优化策略对低效的拓扑结构实施优化。     

基于P2P的流媒体直播技术研究与展望

覆盖网络的组织与维护对于P2P流媒体直播系统的性能有着极其重要的影响.根据覆盖网络拓扑组织形式的不同,分别研究了基于单树结构、多树结构、随机拓扑结构的现有P2P流媒体直播技术方案,并结合节点的动态行为和传输延迟对方案的优缺点进行了分析比较.以此为基础概括总结有待解决的主要问题,展望了未来的研究方向,为基于P2P流媒体直播的进一步的研究和应用提供有益的参考.     

Mapping the Gnutella network

We studied the topology and protocols of the public Gnutella network. Its substantial user base and open architecture make it a good large-scale, if uncontrolled, testbed. We captured the network's topology, generated traffic, and dynamic behavior to determine its connectivity structure and how well (if at all) Gnutella's overlay network topology maps to the physical Internet infrastructure. Our analysis of the network allowed us to evaluate costs and benefits of the peer-to-peer (P2P) approach and to investigate possible improvements that would allow better scaling and increased reliability in Gnutella and similar networks. A mismatch between Gnutella's overlay network topology and the Internet infrastructure has critical performance implications     

基于P2P技术平台的流媒体服务系统架构的研究

近期以来,对等网络（Peer-to-Peer,简称P2P）已经从一种新的通信形式渐渐发展、成熟,并被使用在构建应用系统。针对P2PStreaming这个热点进行了讨论。在P2P网络拓扑构建进程中吸取非结构化P2P中Gnutella组网策略的优点并对其进行重新的改进设计,系统同时使用了合理的数据分派算法来提高系统性能。     

结构化P2P网络拓扑匹配技术综述 *

结构化P2P网络中由DHT（分布式哈希表）来决定网络中资源的映射位置,这种方式在系统的可扩展 性和资源的定位速度上都有了很大的提高。但是,在利用DHT构建覆盖网络时,并没有过多地考虑底层物理拓 扑结构,因而产生了逻辑拓扑与物理拓扑的失配问题,造成了很多不必要的路由,降低了资源定位的效率。针对 这种情况进行了大量的文献调研,对结构化P2P网络拓扑匹配现有的算法进行了介绍,分析了各种算法的优缺 点,并在现有算法的基础上进一步展开研究。