基于chord虚拟逻辑拓扑网络及资源搜索算法的研究

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1、分类号学校代码10542密级学号200921024050基于Chord的虚拟逻辑拓扑网络及资源搜索算法的研究ResearchonVirtualLogicalTopologyoftheNetworkandResourceSearchAlgorithmtoChordBasedon指导教师姓名、职称王志刚教授湖南师范大学学位评定委员会办公室二零一二年五月摘要JIIIIIIIIIIIIIIIfY2147646Chord在结构化P2P系统中普遍的运用，其原因是由于其具有简单、可扩展性高、小路径长度的网络规模和灵活的节点加

2、入及离开机制的显著特点。P2P网络中的关键问题是如何有效地定位资源。然而，当一个新的节点加入到P2P网络中时，Chord是不考虑节点底层物理网络拓扑随机分配节点ID，因而导致了较高的路由延迟和数据查找效率低下。因此，构建P2P时充分考虑物理网络的拓扑结构，是提高P2P网络路由算法效率的关键。结构化P2P网络是在实际物理网络拓扑上创建一个虚拟逻辑拓扑网络。两层之间的关系仅仅依赖于哈希算法，由于哈希算法的特性，使得节点的逻辑ID与它在物理网络中的位置毫无联系。本文通过对哈希函数和P2P网络特性的分析，得出了一些与路

3、由目标节点之间逻辑上新的联系：Chord路由中继序列节点之间的逻辑联系，聚集的邻居节点之间在物理网络拓扑上存在的联系。本文将介绍一种新的基于Chord协议的P2P网络，它称为PT-Chord(根据物理网络拓扑结构可知改进Chord协议的P2P网络)，这是一种根据节点的物理网络位置和拓扑结构改进Chord的逻辑结构和设计相应算法的新模型。PT-Chord中定义局域环的概念为：局域环是依据低层物理网络拓扑结构将大的地域空间划分而成的较小区域，系统中的节点按划分的区域聚集形成局域环。PT-Chord根据节点的地理位置

4、信息把每一个新加入的节点聚集在适当的局域环内，并I且为PT-Chord设计了匹配的更有效的资源搜索算法，将绝大多数查找消息合理的限定在局域环内转发，减少了查找跳数和查找时延，提高了路由效率，并且合并了路由表冗余项以提高路由指表的查询效率，所以这种充分考虑了系统覆盖网络的物理网络拓扑的PT-Chord拥有更有效的关键字查找能力、更小的查找延迟和更好的负载均衡能力。理论分析和仿真结果都表明，PT-Chord路由过程中在更高效和节省带宽等方面都表现良好。关键词：对等网络，Chord，路由效率，物理网络拓扑可知，PT—

5、Chord，P2PSimABSTRACTAmongstructuredPeer—to—Peersystems，Chordhasageneralpopularityduetoitssalientfeatureslikesimplicity，highscalability，smallpathlengthwithrespecttonetworksize，andflexibilityonnodejoinanddeparture．Asweknow，thekeyprobleminP2Pnetworkiseffectivel

6、ytolocateresources．However，Chorddoesn’ttakeintoaccountthetopologyofunderlyingphysicalnetworkrandomlyallocatednode’SlogicalIDwhenanewnodeisbeingaddedtothesystem，thusresultinginhighroutinglatencyandlowefficiencyindatalookup．SoitiscriticalforaP2Proutingalgorith

7、mtobeawareofthenetworkphysicaltopology，whichleadstoimprovementoftheroutingefficiency．StructuredP2Pnetworkscreateavirtualtopologyontopofthephysicaltopology．TheonlyrelationbetweenthetwolayersexistsintheHashingalgorithm，becauseofHashing—algorithm’sproperties，wh

8、ichmakesanode’slogicalIDindependentofitsphysicallocation．ByanalyzingtheHashingfunctionandP2Pnetworks’Sproperties，somenovellogicalconnectionsarepresentedamongtheroutingdestinationnode：therelaynod