P2P网络中一种基于闲话的更新传播方法*

针对基于泛洪的更新传播方法存在开销高、可靠性和可伸缩性差等问题,提出了一种基于闲话的更新传播方法,其思想是每个副本节点将更新消息随机转发给一组邻居副本节点,副本节点向其邻居副本节点请求更新副本。模拟实验结果表明,与基于泛洪的更新传播方法相比,基于闲话的更新传播方法在网络通信开销上减少了38％,在节点覆盖率和查询失效率上快速收敛,具有良好的抗搅动能力。     

P2P网中基于文件分片的副本建立策略*

在大规模P2P网络中,为了提高数据的可用性,可以通过在系统中多个节点上建立数据副本的方法来增加数据的冗余度.为了减小副本建立的开销,可采用一种基于文件分片的副本建立策略,将需要复制的数据文件先进行分片,然后把这些分片在一组选取好的候选节点间进行分发复制.该方法能够充分利用网络带宽,明显减小建立副本所需的时间开销.     

P2P网中基于文件分片的副本建立策略

在大规模P2P网络中,为了提高数据的可用性,可以通过在系统中多个节点上建立数据副本的方法来增加数据的冗余度.传统方法建立副本的过程中,数据资源通常是以完整的数据文件为单位在节点间进行拷贝.为了减小副本建立的开销,可采用一种基于文件分片的副本建立策略,将需要复制的数据文件先进行分片,然后把这些分片在一组选取好的候选节点间进行分发复制,能够充分利用网络带宽,明显减小建立副本所需的时间开销.     

非结构化P2P网络中的副本管理策略

为利用一种动态的副本管理机制,改善P2P网络中数据的可用性和可靠性,提出一种基于趋势预测的动态副本管理机制,通过引入经济学中的时间序列平滑算法预测热点文件,并使用3种不同的策略分别对副本的放置、删除、替换等操作进行动态管理。模拟实验和对相关数据的分析证明,该项研究能有效提高P2P网络中资源搜索的命中率,降低整个网络的开销,使网络中的各个节点达到负载平衡。     

PATCOM:基于分割树的无结构P2P系统一致性维护方法

无结构P2P技术逐渐被应用在新型的协同计算系统中.这些新型业务支持数据的动态更新,不仅要求副本数据的强一致性,而且要求更新数据的快速传播.高效的一致性维护方法是保证新业务顺利开展的基础.在比较分析现有的P2P系统一致性维护方法的基础上,针对无结构P2P系统,提出了一种基于分割树的一致性维护方法--PATCOM.PATCOM使用Chord协议作为组管理协议,通过不断分割由副本节点组成的Chord环,动态地建立更新消息传播树(Update Message Propagation Tree,UMPT).论文进一步从理论上分析了UMPT的平均高度、PATCOM的性能、容错能力以及算法开销,并和基于Gossip的一致性维护方法进行了比较.理论分析和仿真实验结果表明:PATCOM不仅能够快速地维护P2P系统的强一致性,而且产生的冗余更新消息少.     

Elsa:一种面向跨区域架构的无协调分布式键值存储系统

作为具备高性能和高可伸缩性的分布式存储解决方案,键值存储系统近年来被广泛采用,例如Redis、MongoDB、Cassandra等.分布式存储系统中广泛使用的多副本机制一方面提高了系统吞吐量和可靠性,但同时也增加了系统协调和副本一致性的额外开销.对于跨域分布式系统来说,远距离的副本协调开销甚至可能成为系统的性能瓶颈,降低系统的可用性和吞吐量.提出分布式键值存储系统Elsa,这是一种面向跨区域架构的无协调键值存储系统. Elsa在保证高性能和高可拓展性的基础上,采用无冲突备份数据结构(CRDT)技术来无协调的保证副本间的强最终一致性,降低了系统节点间的协调开销.在阿里云上构建了跨4数据中心8节点的跨区域分布式环境,进行了大规模分布式性能对比实验,实验结果表明:在跨域的分布式环境下,对于高并发争用的负载, Elsa系统的性能具备明显的优势,最高达到MongoDB集群的7.37倍, Cassandra集群的1.62倍.     

基于P2P的高效存储系统

结构化的P2P存储系统使用DHT技术将数据映射到相应的网络节点,从而进行数据的存放与查找[1][3].一些常数跳的路由算法可以取得理论上的两跳,甚至一跳的路由效率,但当网络节点达到一定规模后,庞大的路由表维护开销会极大地降低系统的存取效率和准确度,从而使得类似算法很难在实际中广泛应用.提出了基于路由和存储分开管理的常数跳P2P存储系统,与已有的一些系统相比,本系统在很大程度上降低了数据维护的开销,并且做到了很好的负载均衡性.     

P2P存储系统副本一致性维护策略

副本策略是提高P2P存储系统的可扩展性、容错性、可用性的有效手段。随着新的应用发展,P2P中副本应用从只读静态文件共享转变为读写动态文件交互,副本的一致性维护变得越来越重要。提出一种副本信息传播树的维护策略,该策略把文件副本的相关信息保存在二叉树上,通过订阅和取消订阅算法维护副本的一致。实验证明该策略能有效减少维护开销,避免相关问题的出现。     

P2P存储系统中基于用户体验的可用性模型与应用

保证数据的可用性是Peer-to-Peer(P2P)存储系统最重要的属性之一.可用性分析模型和数据的放置是P2P存储系统设计的两个关键问题.由于用户在P2P存储系统中同时作为服务节点和访问节点,决定了可用性分析必须以用户为中心,从而提高服务质量,并降低系统开销.目前广泛使用的可用性分析模型以及随机放置方法存在以下缺点:1.忽视了节点在线时间的模式,会在不同时间段高估或低估节点的可用性;2.忽视了节点对数据的访问规律,不能准确评估用户体验到的可用性;3.忽视了节点可用性差异,缺乏激励机制.本文提出了一个新的基于用户体验的可用性模型,它能够从用户体验的角度,评价P2P存储系统的可用性,同时它也可以兼容传统的可用性分析模型.在新模型的基础上,本文针对两种典型的P2P存储应用:数据共享和个人备份,提出了相应的分布式数据分发算法.通过真实日志驱动实验证明,新的算法在数据共享应用中能大大降低可用性方差,减少低可用性数据;同时,在个人备份应用中能针对不同用户的贡献提供不同层次的服务,起到有效的激励作用.     

一种面向可用性的P2P数据分发方法

对等网络由高度动态的节点构成,节点间会话时间极端异构。对等节点频繁加入和退出导致对等网络维护开销增大,数据可用性降低。面向可用性的对等网络数据分发方法,针对热点数据和节点可用性的分析,通过增加系统中数据的副本数量,提高数据的可用性,同时减小消息扩散的范围,提高系统的效率,克服会话时间异构性。实验结果表明,该方法可以有效提高数据可用性,降低系统的维护开销。     

结构化P2P网络一致性维护策略

一致性维护策略是解决结构化peer-to-peer(P2P)网络中数据可靠性和一致性的关键技术,基于该技术,数据可以在不同时间、不同地域得到有效的管理.然而,不同节点的空间异构性、能力异构性和功能异构性对数据一致性维护提出了挑战.对此,首先介绍结构化P2P网络一致性维护的基本概念和特点,并阐述一致性维护策略设计面临的挑战以及需考虑的性能指标;然后提出一致性维护策略的分类标准和系统模型,根据该分类标准,详细剖析当前一致性维护策略相关的研究工作;最后,讨论结构化P2P网络一致性维护研究的开放性问题,并指出未来研究的方向和重点.     

结构化P2P网络上可靠的基于内容路由协议

在结构化P2P网络上构建基于内容的发布/订阅系统,可以很好地支持大规模、高度动态的分布式应用.然而,现有的基于内容的路由协议在P2P网络上只能提供弱的可靠性保证.根据结构化P2P网络的路由协议的特点,设计了一种新型的基于内容的路由协议--基于编码区间的路由(identifier range based routing,简称IRBR)协议.IRBR协议具有良好的容错性,只要事件的发布者与订阅者之间在P2P网络中是可达的,则订阅者一定能够收到它所订阅的事件,且只收到一次.同时,该协议也比现有的协议具有更高的事件路由效率.在Pastry上开发了一个原型系统,模拟实验表明了该协议的效率和容错性.     

C-trust: A trust management system to improve fairness on circular P2P networks

An important issue in Peer-to-Peer networks is to encourage users to share with others as they use the resources of the network. However, some nodes may only consume from users without giving anything in return. To fix this problem, we can incorporate trust management systems with network infrastructures. Current trust managements are usually made for unstructured overlays and have several shortcomings. They are made to be very similar to e-commerce scoring websites which may not be the best design for fairness in P2P networks. Several problems may arise with their designs such as difficulties to provide a complete history of freeloaders or lack of an autonomous removal mechanism in case of severe attacks. In this paper, we argue that such systems can be deployed more efficiently by using a structured paradigm. For this purpose, we propose C-Trust, a trust management system which is focused on fairness for P2P networks. This is done by getting help from current circular structured designs. This method is able to mark freeloaders, identify their severity of abusion and punish them accordingly. We are also able to effectively protect both Seeder-to-Leecher and Leecher-to-Leecher transactions. This feature is specially important for fairness which other trust systems have not considered so far.     

基于本体的P2P网络资源检索算法研究

为使基于DHT的结构化P2P网络支持语义检索,提高查全率,提出一种基于DHT和本体的搜索方法SOC (semantic ontology chord).针对结构化P2P网络搜索时只能根据关键词精确匹配的缺点,改进了DHT中的资源标识符,利用本体技术进行模糊搜索,并使兴趣相似节点在逻辑上处于邻近位置,提高了P2P网络中资源检索的查全率.使用Peer-Sim模拟器进行了仿真模拟,仿真实验结果表明,随着网络规模的增加,该搜索方法相比Chord模型具有较高的查全率.     

基于距离的轨迹标签P2P一致性维护算法

本文对已有的轨迹标签算法进行了改进,提出了基于距离的轨迹标签一致性维护算法。根据副本节点构成的拓扑结构和指定距离d,在该距离的节点覆盖集内,对所有节点标签进行并集运算,并将并集运算结果及时更新到节点标签中。实验结果表明:基于距离的节点轨迹标签算法可以进一步减少冗余消息的发送。     

A novel state cache scheme in structured P2P systems

Large-scale P2P systems typically have hundreds of thousands of peers that involve frequent dynamic activities. Current structured overlays do not identify well the rhythm in the dynamic activities, thus resulting in high maintenance overhead. In this paper, we present a new state cache system, called SCS, that solves the problem by exploiting the access patterns of dynamic activities in P2P systems. SCS partitions the whole P2P network into clusters and dynamically chooses a “super” node in each cluster to selectively record and maintain the routing information for departed nodes most likely to arrive back in the near future. The cached routing information enables SCS to simplify self-organization, reduce system maintenance overhead and provide high quality routing service. The experimental results show that SCS reduces the maintenance overhead by up to 66% while delivering much better routing performance, as compared to current structured P2P systems.     

结构化多点协作 P2 P系统研究 *

Chord是一种典型的分布式结构化的 P2P系统 ,具有严格的结构 ,无须服务器就可以很方便地找到需要的节点和数据 ;但是该系统中 ,一个文件只有一个备份 ,容易造成文件丢失 ,而且文件传输速度很慢。为此 ,在 Chord算法的基础上进行了改进 ,设计了结构化多点协作 P2P系统。该系统兼备 BitTorrent和 Chord的优点 ,既可以无须服务器方便地找到需要的节点和数据 ,又可以进行多点协作下载 ,从而保证了下载速度。它很好地解决了以上问题 ,大大提高了系统的执行效率。     

基于语义网的节点关联的P2P搜索

分布式的无组织性的Peer-to—Peer（P2P）网络信息检索和查找系统由于不需要集中的目录管理和数据存储最近成为研究的热门。提出了一个高效的能增加搜索概率的P2P搜索算法，它的关键是把提供数据的节点聚合在一起组成一个关联网络。节点的关系由关联度来决定。     

一种面向服务的P2P存储系统模型

P2P存储系统以功能对等的方式组成存储网络,面向服务的体系结构为存储资源的有效管理以及按需服务的实现提供了一种思路。提出的P2P存储系统模型采用分层思想,建立在结构化覆盖网络之上,将异构节点存储资源封装成服务块,以用户需求为出发点,通过服务的动态选取和组合,形成可定制的个人存储视图,并给出一种对等节点的功能部署结构。模型达到分散控制,具有良好的可扩展性。