基于Chord协议的搜索与路由算法研究

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当前对等网络技术研究的重点是如何改进网络拓扑结构使其能够合理地分配资源,实现资源的准确定位,以及提高资源的路由定位效率。基于DHT(分布式散列表)技术的结构化路由定位算法为上述问题提供了一种新的方法,成为近几年来研究的热点之一。Chord协议作为典型的DHT结构化路由定位算法,每个节点只需要维护对数级的Chord环上的节点数信息,便可实现对数级资源定位效率。Chord协议具有较好的可扩展性、容错性和负载平衡性等优点,但是缺点是它的查询效率比较低。目前对Chord协议的一些改进算法提高了路由定位效率,但是却增大了路由表存储空间以及节点状态信息维护开销过大的问题。论文将对Chord协议自身特点以及目前对Chord协议改进算法中出现的一些问题进行深入的研究和分析。   论文首先介绍了不同对等网络拓扑结构下的各种路由定位算法,并分析对比了各种算法的利弊。详细阐述了基于DHT技术的结构化P2P网络模型Chord协议的相关知识和研究现状。针对目前Chord协议的一些改进算法所存在的问题,论文设计了基于超级节点的区域搜索算法和两跳路由算法两种资源路由定位模型。这两种算法充分利用了Chord协议部署的拓扑结构和DHT技术,将整个Chord环状标识符空间划分成多个均等区域,每个区域根据节点能力选择出一个超级节点,通过区域信息和超级节点的层次定位方式来减少路由跳数,提高系统的路由效率。论文还针对网络发生波动时,节点路由信息的更新维护问题,提出了相应的改进策略。   最后,我们对两种改进算法进行了模拟仿真。实验分别从查找成功、失败率,平均查找路径长度,带宽使用量角度模拟测试改进后的算法与原Chord协议。对比分析与验证所提出的基于超级节点的区域搜索算法和两跳路由算法在提高Chord路由定位效率、增强可扩展性和自适应性方面的有效性。
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