P2P網(wǎng)絡(luò)中基于節(jié)點狀態(tài)的激勵機(jī)制研究.pdf

1、隨著Internet廣泛普及，端用戶系統(tǒng)資源的豐富，以及網(wǎng)絡(luò)帶寬的快速增加，傳統(tǒng)的Client/Server網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式中服務(wù)器的性能瓶頸以及單點失效的問題不僅限制了端系統(tǒng)資源的充分利用，同時越來越無法滿足新的分布式應(yīng)用的需求。而Peer-to-Peer(P2P)網(wǎng)絡(luò)在協(xié)同工作、分布式信息共享、大規(guī)模并行計算等方面顯示出獨特優(yōu)勢，使其成為新的發(fā)展熱點。P2P網(wǎng)絡(luò)是基于節(jié)點愿意共享資源這一基本假設(shè)的，但實際情況是P2P網(wǎng)絡(luò)這種公共物品的私

2、人提供導(dǎo)致了P2P網(wǎng)絡(luò)中存在著free-riding問題和公共物品的悲哀問題。事實上，P2P網(wǎng)絡(luò)的理性用戶更多地表現(xiàn)出自興趣和自主性，其根本目的是最大化個人效用，而并不考慮網(wǎng)絡(luò)的整體效用。此外，P2P網(wǎng)絡(luò)中存在著大量不可靠的服務(wù)質(zhì)量以及欺詐行為。因此，要提高P2P網(wǎng)絡(luò)的性能必須考慮節(jié)點的自主行為，激勵節(jié)點之間有效合作并合理使用網(wǎng)絡(luò)資源。本文圍繞P2P網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點自主行為造成的不可靠服務(wù)質(zhì)量和不合作問題進(jìn)行了研究，主要工作包括以下幾個方面：

3、
　　 第一，研究如何設(shè)計細(xì)粒度、系統(tǒng)的節(jié)點狀態(tài)模型。本文分析了目前在節(jié)點行為研究方面具有較大影響力的相關(guān)工作之后，引入狀態(tài)對節(jié)點行為建模，綜合用戶貢獻(xiàn)度和信任度兩個因素來衡量節(jié)點的行為表現(xiàn)，劃分多個節(jié)點狀態(tài)等級，設(shè)計一系列遷移原語及遷移規(guī)則，規(guī)定等級間的升降方向和升降條件，通過有限自動機(jī)的形式化方法對節(jié)點狀態(tài)動態(tài)轉(zhuǎn)換過程建模，以反映節(jié)點行為的變化。評價機(jī)制與節(jié)點狀態(tài)模型的結(jié)合證明了節(jié)點狀態(tài)模型的可實現(xiàn)性和良好的擴(kuò)展性。

4、　　 第二，研究如何設(shè)計基于節(jié)點狀態(tài)，具有激勵性的形式化自適應(yīng)拓?fù)錁?gòu)造協(xié)議。NS-ATP以節(jié)點狀態(tài)模型為基礎(chǔ)，設(shè)定與節(jié)點連接相關(guān)的多個屬性和節(jié)點集，定義形式化的請求連接通信原語和操作原語，設(shè)置連接請求發(fā)送機(jī)制、請求接收機(jī)制以及響應(yīng)選擇機(jī)制。響應(yīng)選擇機(jī)制專門挑選可靠性更高的連接，以減少節(jié)點從惡意節(jié)點下載文件的概率。由三種機(jī)制通過原語和ECA規(guī)則實現(xiàn)有選擇有傾向地控制同類型節(jié)點互連，形成合作節(jié)點聚簇的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
　　 第三，研究如

5、何設(shè)計基于節(jié)點狀態(tài)支持區(qū)分服務(wù)的激勵機(jī)制。激勵機(jī)制最終要為NS-ATP構(gòu)建拓?fù)渲械母鞣N狀態(tài)類型的節(jié)點提供不同質(zhì)量的服務(wù)，支持區(qū)分服務(wù)有針對性的激勵策略對細(xì)粒度節(jié)點狀態(tài)類型中的低等級狀態(tài)類型施行懲罰性策略，高等級狀態(tài)類型設(shè)計競爭性的策略，從服務(wù)的時間、質(zhì)量和數(shù)量等方面上給予差異化對待，實現(xiàn)根據(jù)節(jié)點行為區(qū)分服務(wù)的思想，促進(jìn)節(jié)點積極參與網(wǎng)絡(luò)共享。
　　 第四，為驗證基于節(jié)點狀態(tài)的激勵機(jī)制NS-IM的可行性和有效性，通過仿真實驗對NS-