基于DHT的P2P网络资源定位算法比较

P2P是一种分布式计算模式,具有较高的可扩展性,可以充分利用网络端主机的计算存储能力,P2P系统是目前网络领域的一个研究热点。目前主要研究结构化的P2P系统,它在可扩展性和资源的定位速度方面均优于以往的P2P系统结构。本文对几种常见的基于DHT的P2P网络资源定位算法进行比较。     

移动环境中一种基于Hash的P2P覆盖网

目前提出的大多数基于哈希（hash—based）的P2P网络都集中于固定的对等节点。当节点移动到网络中一个新的位置时,这种结构在消息传递等方面的效率就会下降。文章提出一种移动环境中的基于哈希的P2P覆盖网（Hash—based P2P Overlay in Mobile Environment,H—MP2P）,允许节点在网络中自由移动。一个节点可通过P2P网络广播其位置信息,其他节点通过网络可以获知该节点的移动信息并进行定位。通过理论分析和实验可知H—MP2P在扩展性、可靠性和效率方面都可以取得较好的结果,可以很好的应用在移动环境中。     

一种基于节点类型的分层P2P资源定位模型

分析了P2P网络中对等节点的实际特点,提出了一种拓扑结构与物理网络信息流向基本一致、分层次的P2P资源定位模型,叙述了它的逻辑结构和构造过程,论述了所需的管理开销,分析了覆盖网络的性能。     

基于移动代理的结构化P2P网络模型

为了符合实际P2P网络中的节点异质性的情形并支持语义查询,在分析自组织网络模型和双层结构化P2P网络模型以后,提出了一种基于移动代理的结构化P2P网络模型AS-P2P.理论分析和模拟实验结果表明,在加入了移动代理转移资源索引和使用双层结构化P2P网络区别节点能力以后,AS-P2P更加适应动态网络,并具有平均查找长度短,超级节点上负载均衡和资源索引分类等优点.     

P2P网络中资源查找方法的研究

资源查找是P2P网络中在至关重要的一环，本文主要分析了各种P2P网络模型的资源查找定位的方法，阐述了P2P的定义和思想，以Chord网络为例详细论述了结构化模型的结构及原理。并且提出了对基于DHT的结构化模型的改进方法。     

面向用户需求的非结构化P2P资源定位泛洪策略

在非结构化P2P网络中,如何对用户所需资源进行快速、准确定位是当前研究的热点问题,也是P2P应用领域面临的核心问题之一.相关的非结构化P2P资源定位算法在查准率、查全率和查询成本上难以同时被优化,这会造成严重的网络带宽负担以及巨大的索引维护开销.为此,提出一种面向用户需求的非结构化P2P资源定位策略(user requirements resource location strategy,简称U2RLS).该策略的创新点是:在原有非结构化P2P网络资源定位泛洪算法的基础上,融入用户需求、用户偏好、用户兴趣度等因素,首先进行用户资源子网划分;采用带有用户需求信息的泛洪和查询索引机制,对用户所需资源进行精确定位.该策略有效避免了因海量信息引起的网络风暴、信息重叠和资源搜索偏覆盖等问题,从而解决了查询节点盲目使用中继节点的现象.实验结果表明:面向用户需求的非结构化P2P资源定位策略U2RLS以其高搜索成功率、有限网络资源消耗和短查询时间响应等优势,能够显著地提高用户资源定位效率.     

基于主题相关的P2P网络研究

P2P网络架构是影响P2P网络的可扩展性、安全性、资源定位效率、网络利用率的重要因素之一.P2P网络架构根据是否有中央服务器可分为集中式和非集中式两种,根据节点是否是结构化的组织分为结构化网络和非结构化网络两种, 现有的P2P网络架构各有优缺点.为了克服现有P2P网络架构的缺点,文章提出了一种主题相关的P2P网络架构,研讨了主题相关的P2P网络架构相关技术问题,对网络的构建、发现算法做了分析.最后举例说明了该网络的应用实例.     

移动P2P网络的协作缓存优化策略

移动P2P网络具有拓扑动态多变、节点资源有限、网络资源短缺的特点.如何合理地、高效地使用移动节点提供的协作缓存资源、增加移动节点间的协作来减少移动P2P的网络时延、节省带宽、防止拥塞是一个关键问题.深入研究了有限协作缓存--Cache资源的替换策略、重要数据的及时缓存和Cache资源的充分使用问题.并根据蚁群算法的思路,提出了一种基于信息素的Cache替换算法,建立了选取适当存储空间作为Cache的数学模型和推导.理论分析和仿真数据表明该算法能有效提高协作Cache资源的使用率,促进了移动节点间的协作,提高了移动节点从邻居节点获得资源的成功率,并减少了协作Cache资源请求的平均响应时间.     

移动P2P网络中基于超级节点的资源发现算法

移动P2P网络节点具有的移动性,往往导致网络搜索性能变差,同时引起资源搜索成功率的降低以及系统的不稳定性.本文提出一种基于超级节点的资源发现算法(RDBS),它选择性能高且动态性弱的节点作为超级节点,并采用候补超级节点进行快速查询,有效改善了移动P2P网络中资源搜索性能和系统的稳定性.实验结果表明,该算法降低了索引信息的失效率、缩短了查询延迟并且提高了资源搜索的成功率.     

基于Kademlia的P2P网络资源定位模型改进

根据基于分布式散列表(DHT)的P2P网络资源定位方法,将虚拟节点引入结构化P2P系统,在拓扑形成时充分利用网络访问的区域性和物理网络中节点的邻近性来降低访问延迟并优化路由选择。构建一种改进的基于Kademlia的P2P网络资源定位模型,提高了网络可扩展性和可管理性及网络运行效率和资源利用率。仿真结果表明,改进后的模型继承了DHT和Kademlia的优点,在路由选择、查找成功率和平均逻辑路径长度等方面的性能均优于原Kademlia模型。     

基于移动agent的无结构P2P网络拓扑重连方法研究

为了提高无结构P2P网络中资源查找的效率,同时避免在资源查找过程中出现拥塞,提出了一种基于移动agent的网络拓扑重连方法。网络节点定期进行拓扑重连,同时通过收集其邻居节点的处理能力以及连通性等信息,指导移动agent有目的地在网络迁移,从而使移动agent及时发现网络节点上的拥塞,并使用拓扑优化机制降低节点上的负载。实验证明该方法能优化网络的拓扑结构,避免网络查询过程中发生拥塞,提高资源查找的效率,同时适应网络查询负载的动态变化。     

移动对等网络体系结构的研究与设计

随着科学技术的进步,移动用户的日渐增多和移动网络应用环境的逐渐成熟,人们对移动网络的速度要求越来越高,使得无线网络上P2P技术的需求日渐强烈。众所周知,无线网络通信和终端的移动性使得网络在带宽、延迟、连接可靠性、连接维持可预期性等通信性能上与有线网络相比相差很远。可以利用移动P2P方式提供的视频点播、资源共享和移动协同计算等,提高网络的性能。     

移动对等网络关键技术

P2P系统在Internet上的成功使研究者关注于分布式更强、参与性更广、更具有对等自治特征的移动网络环境.智能终端的普及和移动应用环境的逐渐成熟使得移动对等网络拥有广阔的发展前景.但当前对移动对等网络的研究还缺乏统一而明确的定义,还存在很多未能很好地解决的问题.首先,概述了移动对等网络的基本概念,给出了其定义、特征以及与移动AdHoc网络的区别,并指出了移动对等网络的相关关键技术;随后,详细综述了移动对等网络体系结构、资源搜索策略、网络结构一致性、数据分发策略、安全与隐私机制等关键技术的研究现状,对各种关键技术的研究成果给出了深入分析,并指出了各自存在的问题和缺陷.最后,讨论了移动对等网络未来的研究方向和发展趋势.     

Spatial cloaking for anonymous location-based services in mobile peer-to-peer environments

This paper tackles a privacy breach in current location-based services (LBS) where mobile users have to report their exact location information to an LBS provider in order to obtain their desired services. For example, a user who wants to issue a query asking about her nearest gas station has to report her exact location to an LBS provider. However, many recent research efforts have indicated that revealing private location information to potentially untrusted LBS providers may lead to major privacy breaches. To preserve user location privacy, spatial cloaking is the most commonly used privacy-enhancing technique in LBS. The basic idea of the spatial cloaking technique is to blur a user’s exact location into a cloaked area that satisfies the user specified privacy requirements. Unfortunately, existing spatial cloaking algorithms designed for LBS rely on fixed communication infrastructure, e.g., base stations, and centralized/distributed servers. Thus, these algorithms cannot be applied to a mobile peer-to-peer (P2P) environment where mobile users can only communicate with other peers through P2P multi-hop routing without any support of fixed communication infrastructure or servers. In this paper, we propose a spatial cloaking algorithm for mobile P2P environments. As mobile P2P environments have many unique limitations, e.g., user mobility, limited transmission range, multi-hop communication, scarce communication resources, and network partitions, we propose three key features to enhance our algorithm: (1) An information sharing scheme enables mobile users to share their gathered peer location information to reduce communication overhead; (2) A historical location scheme allows mobile users to utilize stale peer location information to overcome the network partition problem; and (3) A cloaked area adjustment scheme guarantees that our spatial cloaking algorithm is free from a “center-of-cloaked-area” privacy attack. Experimental results show that our P2P spatial cloaking algorithm is scalable while guaranteeing the user’s location privacy protection.     

基于遗传算法的资源交互路由优化

为降低MP2P网络中各移动节点对资源索引表的维护代价,充分利用网络中的边缘资源,实现移动任务的并行处理,提出基于遗传算法的移动资源交互路由优化技术。该技术能使移动节点在交互过程中,主动适应由移动对象间的相对运动带来的通信路由的动态变化,并能以较小代价搜寻到处于不断变化中的最优路由。实验结果表明,该算法的查找延迟接近理论值,且有较低的链路占用率。     

面向P2P的动态资源模型

为了有效地描述移动计算环境下P2P的动态资源情形,提出了一种面向P2P的动态资源模型——PODRM模型。该模型首先根据P2P模式下的资源特性构造出P2P的网络资源空间,并抽取角色约束及操作约束,从而实现对P2P资源的静态描述。然后,对CPN进行了资源语义扩充,采用扩充了的CPN——E—CPN来刻画资源的动态特性。进而在此基础上构造TPODRM模型。最后给出了该模型的仿真验证。结果表明,该模型能够合理地描述了移动计算环境下P2P的动态资源情形,为动态资源的有效使用及受限资源问题的解决提供了一种有力的理论依据。     

EDA: an enhanced dual-active algorithm for location privacy preservation inmobile P2P networks

Various solutions have been proposed to enable mobile users to access location-based services while preserving their location privacy. Some of these solutions are based on a centralized architecture with the participation of a trustworthy third party, whereas some other approaches are based on a mobile peer-to-peer (P2P) architecture. The former approaches suffer from the scalability problem when networks grow large, while the latter have to endure either low anonymization success rates or high communication overheads. To address these issues, this paper deals with an enhanced dual-active spatial cloaking algorithm (EDA) for preserving location privacy in mobile P2P networks. The proposed EDA allows mobile users to collect and actively disseminate their location information to other users. Moreover, to deal with the challenging characteristics of mobile P2P networks, e.g., constrained network resources and user mobility, EDA enables users (1) to perform a negotiation process to minimize the number of duplicate locations to be shared so as to significantly reduce the communication overhead among users, (2) to predict user locations based on the latest available information so as to eliminate the inaccuracy problem introduced by using some out-of-date locations, and (3) to use a latest-record-highest-priority (LRHP) strategy to reduce the probability of broadcasting fewer useful locations. Extensive simulations are conducted for a range of P2P network scenarios to evaluate the performance of EDA in comparison with the existing solutions. Experimental results demonstrate that the proposed EDA can improve the performance in terms of anonymity and service time with minimized communication overhead.     

P2P系统中自助式负载平衡下载的实现

在资源分配和共享领域中P2P技术成为实现资源共享的有效应用方式。基于P2P技术，资源的分配效率得到极大的提高，但是由于网络带宽、资源位置等因素影响，资源下载负荷往往是不均衡的。对此，该文提出了基于网络带宽，在多资源单用户和单资源多用户这两种情况下由资源提供者自我发现、自我请求其他有效资源的方式实现资源负载平衡分布。实验结果表明，该方法是有效的。     

基于校园环境的移动P2P网络体系研究与设计

由于P2P技术的广泛应用以及无线网络和移动设备的普及,人们提出了基于无线网络的移动P2P网络。文中通过分析移动P2P网络的特点和已有的网络模型,结合校园网络环境的特点,设计出基于校园环境的网络体系结构模型,并对模型的资源查找进行详细的描述。模型被划分成三层结构,底层的网络采用改进后的Kelips路由算法通信,该算法的路由复杂度是一个常数,有效减少资源查找时间,保证节点维护状态信息的实时性和正确性;由超级节点组成的中间层,实行分布式管理,采取泛洪搜索算法来通信;顶层是一些域内中心节点,负责连接外网和解决网络的安全问题。仿真实验表明：该模型能够更好地减少资源查找时间,即使大量节点失效,也可以快速检测到节点间关系变化并进行管理。