對等覆蓋網(wǎng)絡(luò)及其路由算法的研究與設(shè)計.pdf

1、近年來，一種基于對等結(jié)構(gòu)(Peer-to-Peer，簡寫為P2P)的大規(guī)模分布式系統(tǒng)迅速發(fā)展起來，它所追求的目標是，為處于邊緣網(wǎng)絡(luò)上的終端用戶建立一個自由的互連互通網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，滿足用戶之間直接信息交流的需要。因此如何建立這樣一個對等覆蓋網(wǎng)絡(luò)，如何進行消息路由和資源發(fā)現(xiàn)就成為該系統(tǒng)需要解決的基本問題，本文正是針對這一基本問題進行深入研究的。 首先，綜述了P2P技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展狀況，通過與傳統(tǒng)的分布式系統(tǒng)對比，指出了P2P技術(shù)的新特點

2、、應(yīng)用方向以及研究意義。 其次，認真分析了現(xiàn)有的對等覆蓋網(wǎng)絡(luò)和相應(yīng)的路由算法，以及它們的優(yōu)缺點，給出了改善這些算法的一些思路。另外還介紹了復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的相關(guān)內(nèi)容，并重點介紹了復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的小世界特性。 然后，遵循從社會學(xué)、組織學(xué)得到的啟示并依據(jù)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論，緊緊抓住對等網(wǎng)絡(luò)具有小世界特性和冪律分布特性這一理論基礎(chǔ)，設(shè)計了一種基于社群的對等覆蓋網(wǎng)絡(luò)。實現(xiàn)了社群內(nèi)路由算法，社群間路由算法，解決了社群的建立、初始化問題以及節(jié)點路由

3、表的建立和維護問題。還利用數(shù)學(xué)手段對本文設(shè)計的覆蓋網(wǎng)進行建模，從理論上驗證了該網(wǎng)絡(luò)具有較強的“互連互通”性質(zhì)。 隨后，又針對覆蓋網(wǎng)關(guān)鍵節(jié)點的選舉問題展開討論。提出了基于加法模運算的投標選舉方法，并對該方法的公平性、正確性和成功概率進行理論上的證明。又以該投標選舉方法為基礎(chǔ)，設(shè)汁了一個滿足基于社群的覆蓋網(wǎng)絡(luò)需要的多獲勝者投標選舉算法，從而解決了社群關(guān)鍵節(jié)點的選舉這一關(guān)鍵問題，也使得覆蓋網(wǎng)的高效性和連通性得以保證。 最后，從