基于分布式范围树的结构化P2P多维范围查询

基于分布式哈希表（DHT）的结构化P2P网络具有扩展性好、健壮和自组织等优点,但只支持精确匹配的查询.本文提出一种基于分布式范围树的结构化P2P范围查询方法（DRT-RQ）,该方法将多维索引的分布式范围树分发到已有的结构化DHT覆盖网络中,利用DHT系统提供的数据查找接口,有效实现数据对象的范围查询.实验结果表明,基于分布式范围树的范围查询（DRT-RQ）比基于前缀哈希树的范围查询（PHT-RQ）需要更短的查询延时.     

IS-P2P:一种基于索引的结构化P2P网络模型

在分析无结构与有结构P2P网络结构的基础上,提出了一种新的基于索引的有结构P2P网络模型IS-P2P（Index-based Structured P2P Networks）.IS-P2P网络采用两层混合结构,上层由比较稳定的索引节点组成有结构索引网络,使用文档路由搜索机制,提供资源的发布和查找功能.下层由普通节点组成分布式网络.IS-P2P模型充分利用P2P网络中节点的性能差异,具有高效的查找性能,且能适应P2P网络高度动态性.进一步计算IS-P2P模型中索引网络路由性能、查询处理速度、索引节点索引数据库大小以及索引节点转发查询消息代价表明,IS-P2P具有良好的性能.     

P2P技术的下一个路口

目前的P2P技术还远未成熟,需要更多相关技术的发展来促进它.P2P技术的发展,经过了很多个阶段.从最初的集中目录式结构,到采用分布式网络的纯P2P网络模型,再到基于超级节点的混合式网络模型,最后到采用分布式哈希表(DHT)技术的结构化网络模型.     

集中式P2P环境下有效的Top—K查询

目前大多数的Peer-to-Peer(P2P)系统只支持基于文件标识的搜索,用户不能根据文件的内容进行搜索.Top-k查询被广泛地应用于搜索引擎中,获得了巨大的成功.可是,由于P2P系统是一个动态的、分散的系统,在P2P环境下进行top-k查询是具有挑战性的.提出了一种在集中式P2P系统中的基于中心文档的层次化的top-k查询算法.首先,采用层次化的方法实现分布式的top-k查询,将结果的合并和排序分散到P2P网络中的各个节点上,充分利用了网络中的资源.其次,将节点返回的结果录入到中心文档中,然后确定其分数上限,对节点进行选择,提高了查询效率.     

基于CDN和P2P的分布式网络存储系统

把用户的文件分片后均衡存储在不同的分布式存储节点上,并利用虚拟目录服务器和基于P2P—DHT的目录服务器把文件元数据与文件数据片高效地对应起来,以提供高效目录服务,分布式存储节点以P2P方式工作以快速完成用户对文件数据的请求任务。分布式网络存储系统DNSS充分利用了CDN和P2P的技术优势,有较高的可用性、可靠性和可扩展性。DNSS已经在中国科学技术大学应用。     

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。     

主题驱动的P2P分布式信息搜索机制研究

Peer—to—Peer（P2P）对于分布式文件共享具有很好的前景，但当前的P2P系统仍然缺乏有效的信息搜索机制．本文提出一种主题驱动的P2P信息搜索机制，通过对节点上的文档进行聚类获得全局主题，然后将包含有相似主题的节点组织到一起构成主题覆盖网络．当在P2P网络中进行信息搜索时，根据查询与主题的相关性路由查询，从而改善搜索效率．本文详细阐述了进行主题驱动搜索的索引结构、主题聚类方法、主题覆盖网络的构造与维护算法．在Chord上的模拟实验结果表明，主题驱动的P2P信息搜索机制可以减少信息搜索时的平均网络带宽和平均搜索路径长度，提高搜索的成功率．     

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网络中基于多关键字的信息检索研究

P2P网络在信息资源共享方面获得了很大的成功,但是传统的P2P不能兼顾系统的扩展性和基于多关键字信息检索的能力.所提出的P2P模型中,构造了二维索引空间,采用DHT技术实现节点对索引空间的分区管理;依据其内容,文档被映射为索引空间中的多个点,将基于关键字的信息检索转化为在索引空间中寻找特定区域的过程.因此,系统具有很好的扩展性,并对基于多关键字信息检索提供了良好支持.     

一种支持复杂查询的有组织P2P搜索方法

有组织P2P网络虽然具有良好的可扩展性，但很难支持多关键词查询、范围查询等复杂查询．在分析已有多关键词查询方法（MKQ）的基础上，提出一种基于语义的多维查询方法（MSQ）以支持多关键词查询．MSQ的基本思路是利用空间填充曲线的位置保持能力，建立从高维特征空间到一维数值空间的映射，使得可以在构建P2P网络的分布式索引时，根据文档语义将具有相似内容的数据对象的索引聚集到相近的节点上，改善复杂查询时的搜索性能．对基于语义的多维查询模型、Hilbert空间填充曲线的构建、数据对象的发布与查询过程进行了详细讨论．在Chord之上的模拟试验表明．与MKQ相比，MSQ能够较好地提高查询的准确度．减少了网络的通信量．进一步的理论分析的结果表明，MSQ方法具有负载均衡和容错能力．     

基于P2P的文件共享系统信任机制研究

近几年基于P2P的文件共享系统得到了广泛的应用.与此同时,大量的虚假文件、病毒也得以在P2P网络中散布,而某些用户在使用这类系统时也存在一系列不负责任的行为,这也就导致了系统的安全受到威胁,系统的服务质量不高.针对上述问题,基于查询请求以及目标节点的选择建立了一种信任机制.该机制一方面能够减少查询消息数,避免网络拥塞,另一方面能够有效防止选中提供虚假文件、病毒的节点以及不负责任的节点,进而提高文件共享系统的安全性与服务质量.     

基于JXTA平台P2P节点甄别的信誉机制研究

在分析P2P网络节点安全问题和JXTA平台具有的安全机制的基础上,构建一个基于JXTA的以节点甄别为目标的安全网络环境,并提出了一种基于信任和推荐的新型信誉模型.分析证明,该信誉模型通过采用信任和推荐两种机制来确定节点的信任度,成功地避免了单点失效问题并有效地遏制了P2P系统中虚假节点的欺骗行为.     

基于兴趣相关度的P2P网络搜索优化算法

P2P网络中的搜索性能是影响P2P网络发展的关键问题。该文研究非结构化分散型P2P网络中的搜索机制,提出2个改进算法。改进算法利用节点的共享情况和查询历史发掘节点的兴趣爱好,并赋予节点一定的自治性,使得非结构化分散型P2P网络能随着网络中查询数的增长而动态优化,提高查询效率。实验证明改进算法提高了查询检索的效率,在保证查全率的基础上,查询产生的消息减少了75%。     

基于拥塞控制的非结构化P2P网络的路由负载均衡策略

非结构化P2P(unstructured peer-to-peer network)对等网络中的节点资源定位的路由查询是对等网络研究中的一个主要难题,特别是当网络中客户端节点由于其频繁加入、离开导致网络结构动态变化所带来的资源查询难题.提出了一种新的基于拥塞控制的路由查询方法来实现动态网络下的资源查询.该方法分两部分实现:首先是网络资源的分组与节点重连策略.该策略使得具有同等资源的节点相互连接,并周期性地调整节点上的节点连接数量以减少同组资源节点上的负载.通过以上策略,使得网络的拓扑结构自动地从随机网络结构进化到以资源组为单位的聚类网络,从而使得网络中形成网络资源组间的查询负载均衡.另一方面,组内的节点之间的路由负载均衡是通过节点间协同学习实现的.采用协同Q-学习方法,所研究的方法不仅从节点上学习其处理能力、连接数和资源的个数等参数,还将节点的拥塞状态作为协同Q-学习的重要参数,并建立模型.通过这种技术,同一组节点上的资源查询被有目的地引导,以避开那些组内拥塞的节点,从而最终实现资源组内节点之间的查询均衡.仿真实验结果表明,相比常用的random walk资源查找方法,该研究所实现的资源定位方法能够更迅速地实现网络的资源查询.仿真结果还表明,相比random walk方法,所提出的方法在网络高强度查询和网络节点动态加入和退出的情况下进行查询具有更高的鲁棒性和适应性.     

P2P数据管理

P2P(peer-to-peer)技术是未来重构分布式体系结构的关键技术,拥有广阔的应用前景.P2P系统的大多数问题都可归结为数据放置和检索问题,因此,P2P数据管理成为数据库领域活跃的研究课题.当前,P2P数据管理主要有信息检索、数据库查询和连续查询3个子领域,取得了许多研究成果.在介绍P2P技术的优点后,指出了P2P数据管理研究的目标.然后针对上述3个方面,论述P2P数据管理研究的现状,着重讨论了P2P数据库查询的索引构造策略、语义异构的解决方法、查询语义、查询处理策略、查询类型和查询优化技术.通过比较,指出了现状与目标的差距,提出了需要进一步研究的问题.     

Locating XML Documents in a Peer-to-Peer Network Using Distributed Hash Tables

One of the key challenges in a peer-to-peer (P2P) network is to efficiently locate relevant data sources across a large number of participating peers. With the increasing popularity of the extensible markup language (XML) as a standard for information interchange on the Internet, XML is commonly used as an underlying data model for P2P applications to deal with the heterogeneity of data and enhance the expressiveness of queries. In this paper, we address the problem of efficiently locating relevant XML documents in a P2P network, where a user poses queries in a language such as XPath. We have developed a new system called psiX that runs on top of an existing distributed hashing framework. Under the psiX system, each XML document is mapped into an algebraic signature that captures the structural summary of the document. An XML query pattern is also mapped into a signature. The query's signature is used to locate relevant document signatures. Our signature scheme supports holistic processing of query patterns without breaking them into multiple path queries and processing them individually. The participating peers in the network collectively maintain a collection of distributed hierarchical indexes for the document signatures. Value indexes are built to handle numeric and textual values in XML documents. These indexes are used to process queries with value predicates. Our experimental study on PlanetLab demonstrates that psiX provides an efficient location service in a P2P network for a wide variety of XML documents.     

一种基于区域自治的层次型的P2P模型

在分析现有的P2P模型的基础上,结合因特网自治系统管理和网络协议层次性的特点,提出了一种基于区域自治的层次型的P2P模型.该模型依据自治系统号划分区域,区域内采用OSPF路由协议优化路由和加快收敛速度.该模型中心服务器只需记录各区域提供的共享资源名,可以大大地节省存储空间;区域索引服务器只存储本区域节点的共享资源索引信息,它能为本区域节点提供最快的服务;节点只需向区域索引服务器请求服务,可以减少网络流量.这种模型可以达到快速索引、高速共享和方便管理的目标.     

自适应的P2P网络路由方法研究

在分析一系列P2P网络资源发现方法的基础上,提出了一种基于查询的P2P网络路由方法（Query-based Routing Method in P2P network,QRM方法）。在该方法中,节点会记录收到的查询以及满足该查询的节点,在这些节点中,优先存储那些距离较远的节点。仿真实验表明,随着查询的增多,该方法能有效地提高查询效率。     

主题重叠网络的构造与搜索算法研究

结构化P2P网络虽然具有扩展性良好的数据查找机制,但只支持基于键的准确匹配搜索.为提供更丰富的数据查询能力,本文提出一种基于主题重叠网络的结构化P2P搜索算法--主题重叠网络搜索算法(TONS).其基本思想是在结构化P2P网络之上,将结点按主题组织成分层的重叠网络,使含有相似主题的结点相互链接在一起;利用主题中继结点所具有的全局导航能力,TONS能够基于内容将查询限定在P2P网络的局部范围内,并且通过在重叠网络中随机添加一些长距离链接,使重叠网络具有Small-World特性,改善TONS的搜索性能.实验结果表明,TONS大大提高了搜索的查全率,减少了P2P网络信息搜索时的平均路径距离和平均消息数目.     

基于DHT的P2P网络负载平衡

P2P网络中节点在地址空间分布不均,负载能力大小不同,以及对Keys的访问量各异.这些特点导致了节点间负载分布极不均衡,需要引入平衡机制.针对结构化P2P网络特点提出的算法在搜集节点的负载信息过程中只消耗极少的额外网络资源,同时还通过重定位解决了虚拟节点带来的负面效果.