基于IPv6的三层混合P2P覆盖网络模型

研究现有的非结构化对等(P2P)网络,结合IPv6以及人类社会资源查找方法,提出一种三层混合P2P覆盖网络模型。在该模型中,具有相同IPv6网络前缀的节点组成一个域,域内节点根据属性相似性划分为若干个兴趣组,组内节点管理功能由智能节点完成,域内路由节点负责跨域路由消息。仿真结果表明,该模型能提高资源查找效率,缩短查找时延,减少消息路由跳数。     

认知社会物联网中能量感知的编码机会路由协议

社会物联网是一种集合人与物关系的新型物联网形式。针对物联网频谱资源匮乏的问题,提出基于认知无线电技术的社会物联网——认知社会物联网(CR-SIoT)。认知社会物联网中频谱资源的动态性、设备的移动性和社会性及业务流的多样性,给路由机制的设计带来更大的挑战。机会路由充分利用无线信道的广播特性机会地传输数据,进而提高网络性能。因此,提出一种面向多业务的能量感知的编码机会路由。路由度量标准考虑了认知社会物联网中的社会属性及能量问题,提出基于拍卖模型的双层候选节点集选择算法和基于博弈论的信道分配算法。同时,为了加快数据传输进程,在所选候选节点传输数据时,采用网络编码技术进行"批量"传输。通过仿真实验验证了该机会路由的有效性。     

非结构化对等网信息缓存资源查找算法

泛洪式路由(Flooding)是在非结构化对等网络中进行有效资源查找的主要方式,但其路由过程将产生大量冗余消息,因而严重制约了其可扩展性.随节点数增多,泛洪式路由的网络带宽消耗也变得异常严重.为此,本文提出了改善非结构化对等网络路由和查找效率的LHC (LookaHead with Catch) 算法,该算法利用缓存邻居节点的邻居列表和邻居节点的资源索引表,达到优化路由的目的.仿真实验表明,在保证维护和查询的带宽开销与现有算法基本一致的基础上,LHC算法不仅更有效的减少了查询过程中产生的冗余消息,而且在网络容量一定的情况下,资源命中率更高.     

一种基于DHT的资源查找算法

提出了一种基于DHT的资源查找定位算法,算法中每个网络节点在维护O（n×N1/n）其他节点信息的情况下,可以在n逻辑路由跳内查找定位任意网络资源,通过n的不同设置,本算法可适用于不同的对等网络。     

移动社会网络中基于社区的消息机会传输策略

移动社会网络是一种由大量具有社会特征的节点组成的机会网络.已有的基于社区的路由算法大多选用社会性最优的节点参与转发,而没有考虑到社区分布对节点移动的影响,将这些算法直接用于移动社会网络中会导致网络资源消耗高、传输成功率低等问题.针对这些问题,提出一种基于社区的消息机会传输算法,在社区间根据节点到目标社区的传输概率选择社区间的最优传输路径,在社区内选择与目标节点相遇概率较高的节点完成社区内传输.仿真实验结果表明,在移动社会网络中,该算法与 Prophet,Spray and Wait 等经典算法相比,提高了消息传输成功率,降低了网络开销.     

一种基于短链特性的P2P路由改进算法

P2P节点路由算法是提高资源搜索效率的核心技术.本文详细分析对等网络中节点存在的小世界模型特征现象,提出一种基于短链特性的路由改进算法.新算法有效结合Pastry和FreePastry两者之长,利用节点短链特性更为有效地选择下一跳.实验证明,改进后的路由算法能明显缩短路由跳数,提高P2P网络对节点的定位和查找效率.     

JXTA P2P分布式事件路由改进算法研究

在分布式信息资源网络环境中,信息资源路由转发机制是分布式计算核心功能之一,P2P网络作为分布式计算采用最广泛的应用逻辑覆盖网络.将网络的小世界特性引入到JXTA P2P网络中,对其资源路由算法进行研究,从动态选取聚集节点、自适应选择种子聚集节点、设定对等体组等3方面进行改进.最后,通过模拟实验,表明改进算法的合理性和可行性.改进算法对分布式环境下自适应路由提供了一种可借鉴事件路由策略.     

改进的非结构化P2P网络搜索算法

如何高效地搜索资源是P2P网络中最为关键的问题.非结构化的对等网络,一般以广播方式作为其搜索的基本策略,引发较大的网络流量.针对以上问题,提出了一种利用节点积累的经验指导节点传播查询的路由搜索算法.在该算法中,通过记录节点关注的主题、主题的信息量大小和满足主题的目标节点,并建立对应关系表.当节点收到查询后,就利用该表来指导节点选择查询,以便更快地找到查询结果.仿真结果表明,该算法有效地减少了查询带来的网络流量,提高了查找的成功率.     

一种实用的Ad hoc网络鉴别路由协议AARP

针对Ad hoc网络的鉴别路由协议ARAN存在路由查找过程复杂、计算复杂度高、缺乏会话密钥协商等缺点,本文提出了一种简单实用的鉴别路由协议AARP.该协议避免采用公钥加密算法,简化了路由查找过程,降低了计算复杂度,利用节点对路由消息的签名,有效抵制了各种恶意攻击,同时利用DH交换,完成会话密钥协商.本文还通过CK模型分析了AARP协议的安全性,结果表明:若DDH假设成立、数字签名算法可抵抗选择消息攻击,则AARP协议在UM下是SK-secure的,且具有完善的前向保密性PFS、已知密钥安全KKS等属性.相比ARAN协议,AARP对于通常节点资源受限的Ad hoe网络而言,更为实用.     

一种基于小世界网络中的Web服务智能路由算法

依据小世界网络具有特征路径短、聚类度大的特点和服务的聚集性,将提供Web服务的对等节点构造成为具有小世界属性的网络,在服务的查询、路由中可以提高效率和减少通信量。Web服务路由凭借其虚名称和路由感知机制,在SOAP中方便地实现路由路径的指定和装载。本文借助蚁群算法,提出了在小世界网络模型中的基于QoS约束下的路由算法（QAA）,通过实验仿真和算法分析表明QAA在对等的小世界网络中具有高效的路由性能。     

基于副本复制和Bloom Filter 的P2P 概率路由算法

非结构化P2P网络资源定位过程中的查询延迟、查准率和查询成本难以同时被优化,为此,提出一种基于副本复制和Bloom Filter技术的P2P概率路由算法DCBF(data copying and Bloom Filter).DCBF基于有向随机网络,对资源对象进行少量的复制,并将各个副本随机路由给网络中的节点;接收副本的节点,以分布式衰减Bloom Filter向邻近节点传递副本的成员资格信息.理论分析和实验结果均表明,DCBF仅需复制少量的副本,通过以分布式衰减Bloom Filter传递副本的成员资格信息,使得网络中的绝大多数节点能够感知到副本的成员资格信息,从而使得各个节点能够以极低的查询代价,在较低的路由延迟范围内,高概率地将查询路由到目标节点.     

构造基于信任机制的自组织资源拓扑

利用P2P覆盖网络(P2P overlay networks)进行资源组织是当前研究的热点,如何保证资源获取的可靠性是研究人员面临的一个主要问题.利用节点的动态自组织属性,基于节点物理位置的拓扑构造可以提高P2P网络的性能,但没有关注P2P网络中恶意节点的问题;基于偏好的拓扑构造可以有效地提高资源共享和搜索的效率,但没有考虑节点实际提供服务的能力和节点行为的可靠性.提出了一个基于信任机制的自组织资源拓扑构造方案,利用Bayesian方法根据节点的行为来评估节点的信任度,通过节点间基于信任关系的链路更新,构造出新的自组织拓扑结构.仿真实验表明,该拓扑结构不仅有利于节点发现资源的效率,提高整个P2P网络的交互性能,还能使节点聚集在服务能力较强的可信节点周围,保证资源选取的可靠性.     

一种对等网络分层管理资源定位模型

通过研究网络中小世界现象特征与数据流局部性特点,基于Kademlia协议设计了一种对等网络分层管理资源定位模型。模型通过重构Kademlia协议的网络拓扑结构,利用物理邻近节点访问优先的方法,来提高节点访问效率并优化节点的路由选择。仿真结果表明,设计的模型在继承了Kademlia模型优点的基础上,在节点路由选择和节点查找的平均逻辑路径长度等方面的性能均优于Kademlia模型。     

基于距离和节点能量的源位置隐私保护方案

针对无线传感器网络源节点位置隐私保护中源节点安全时间较短这一问题,提出了一种基于距离和节点能量的无线传感器网络源节点位置隐私保护方案(SLPDNE:source-location privacy protection scheme based on distance and node energy)。该方案通过在网络中源节点可视区外随机选择幻影节点的方式,避免了失效路径产生且使得幻影节点分布具有地理位置的多样性。随后在源节点至幻影节点路由路径中,以节点能量和距离信息作为计算依据,选择能量充足且与幻影节点距离较近的节点作为下一跳路由节点,在源节点和幻影节点之间形成分散路由,避免了能量较少节点被选择的情况,增加了路由路径的多样性和动态性。理论分析和实验结果表明,该方案能够在不明显增加网络能耗的情况下,有效地延长源节点安全时间,增强网络中源节点的位置隐私保护能力。     

Locality in structured peer-to-peer networks

Distributed hash tables (DHTs), used in a number of structured peer-to-peer (P2P) systems, provide efficient mechanisms for resource placement and location. A key distinguishing feature of current DHT systems, such as Chord, Pastry, CAN and Tapestry, is the way they handle locality in the underlying network. Topology-based node identifier assignment, proximity routing, and proximity neighbor selection are examples of heuristics used to minimize message delays in the underlying network. While these heuristics are sometimes effective, they all rely on a single global overlay that may install the key of a popular object at a node far from most of the nodes accessing it. Furthermore, a response to a lookup message does not contain any locality information about the nodes holding a copy of the object. We address these issues in Plethora, a novel two-level overlay P2P network. A local overlay in Plethora acts as a locality-aware cache for the global overlay, grouping nodes close together in the underlying network. Local overlays are constructed by exploiting the organization of the Internet into autonomous systems (ASs). We present a detailed experimental study that demonstrates performance gains in response time of up to 60% compared to a single global Pastry overlay. We also present efficient distributed algorithms for maintaining local overlays in the presence of node arrivals and departures.     

MSN下基于亲缘关系的分族分层机会路由算法

移动社会网络(Mobile Social Network,MSN)具有社会网络特征,移动智能终端设备由于自身资源限制,往往表现出节点自私性。现有研究主要集中于解决节点个体自私性,而忽视了对节点社会自私性的甄别与利用。因此,文中提出了一种基于亲缘关系的分族分层路由算法。首先,在依据亲缘关系指数分族分层的社区和集群中,自荐的节点通过比较综合举荐值产生族节点和中继节点。然后,以亲缘关系预测的转移概率为转发依据,借助族节点和中继节点优化盲目转发,在有效地控制副本数的同时预测关联可靠路径链路,实现基于节点亲缘关系的相遇投递策略。仿真实验结果表明,该算法可以在保护与利用社会自私性的基础上,有效地提高消息投递率,降低网络时延,提高网络的通信流量等。     

维持O(1)节点信息的资源查找算法

提出一种用于对等网络的资源查找算法。算法采用哈希函数为节点和资源分配唯一的标识符,并将标识符表示为L进制的比特串,通过对标识符进行左移附加后缀的操作来构造每个节点所维持的路由信息。实现了在维护O（1）节点信息的情况下,平均查找逻辑路由跳O（logN）内查找定位任意网络资源。     

基于朋友圈和节点感知的内容中心MSN路由机制

为了解决移动社交网络(MSN)中由于网络拓扑的时变性以及节点资源的受限性导致路由时延长、投递率低等诸多难题,利用信息中心网络(ICN)内容和位置分离的特点更好地支持终端移动性和网内缓存,设计了一种基于朋友圈和节点感知的内容中心MSN路由机制(FACMR)。首先,明确了节点模型的功能表,使节点具有感知能力。然后,基于节点关系强度和其缓存内容相似性构造朋友圈,快速高效地指导路由。其次,利用缓存特征和置换策略进行朋友圈的维护。最后,利用网络模拟器(NS3)对FACMR进行仿真。仿真结果表明,FACMR与现有的典型算法相比,缓存置换率减少了6.35%,误包数减少了22.9%,平均路由时延降低了43.5%,是一种可行且高效的MSN路由机制。     

航空集群网络可靠性估计路由选择策略

针对未来航空集群网络中节点间通信可靠性保障问题,提出一种基于移动预测的链路可靠性估计路由选择策略。首先,使用基于地理位置的移动预测方法对邻居节点的位置进行准确预测。其次,根据预测结果对当前节点的通信范围进行分区,对不同邻居节点所在区域的链路可靠性分别估计得到相应的可靠性估计函数值。根据得到的可靠性函数值使用概率选择模型并结合跳数因子进行路由选择。最后,以优化链路状态路由协议（Optimized Link State Routing protocol,OLSR）为基础对路由选择策略细节进行描述,并仿真验证了提出的路由选择策略的有效性。实验结果表明,该策略在适用于航空集群网络的基础上,能有效提高网络中节点间通信的可靠性。     

具有逻辑路由跳数O(1)的可扩展的分散式查找算法

对等网络中的一个基本问题就是如何高效地进行数据查找．分散式查找是解决这类问题的一种新思路．现有的分散式查找方法在查找时所需的逻辑路由跳数都与网络中的节点数相关(一般为O(logn)，少数为O(n^1/c)．Sifter是一种可扩展、自组织、高容错和高效率的分散式查找算法．在该算法中，单个节点只需维护O(n1／c)个其他节点的链接信息，就能够在O(1)个逻辑路由跳内找到目的数据．该算法适用于网络动态性不大，但是对查找的实时性要求较高的应用．