一种无结构对等网络资源发现方法
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消 息转 发机 制 ， 可 以快 速定 位 资源 ， 有较 好 的容错 能 力 ， 但 随着 网络规模 的增 大 ， 节点 有可 能多次 收 到相 同的资 源请 求 ， 会 产生 大量 查 询数 据 。
采用 Ｆ ｌ ｏ ｏ ｄ ｉ ｎ ｇ的搜索方 法 ， 节点 请 求资 源时 ， 首 先 将请 求 发 送 给邻 居 节 点 ， 若 邻 居节 点 中存 在 拥 有
资 源 的节点 ， 则 响应 源节 点 ； 否则 ， 所 有邻 居 节点 将 向其各 自的邻居 节 点继续 转 发请求 消 息 ， 直 到发 现 目 标 或者 消息 跳 步达 到了设 置 的最 大范 围 。 Ｒ ａ ｎ ｄ ｏ ｍ Ｗａ ｌ ｋ发 现 的方法 中 ， 节 点 不再将 请 求 消息转 发 至所有 邻居 ， 而是 随机选 择 ｋ个邻 居 节点 转
上， 提 出 了一种 基于兴 趣 相似 机制 的资 源发 现方 法 ， 将兴 趣 相 似 的节 点组 成 域 ， 根 据 节 点 的兴趣 相似 度 动 态 改变域 内的节点 构成 ， 同时 ， 通过域 之 间 的友 好 度来 提高 路 由效率 。
１ 兴 趣 相 似 机 制
首 先定 义 了相关 网络模 型和 节点 间兴趣 相 似度 ， 并 在此 基 础 上给 出基 于节 点 兴 趣相 似 度 的 资源 发
第３ ４卷 第 １期
２ ０１ ３年 ２月
河 南 科 技 大 学 学 报 ：自 然 科 学 版
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｈｅ ｎ ａ ｎ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ： Ｎａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ
Ｖｏ １ ． ３ ４ Ｎｏ ． １ Ｆ ｅ ｂ． ２０１ ３
文章 编号 ： １ ６ ７ ２—６ ８ ７ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ —０ ０ ５ １ —０ ４
一
种 无 结构 对 等 网络 资 源 发 现 方 法
薛冰冰 ， 俞 卫华 ， 霍 华
（ 河 南 科 技 大学 电 子 信 息 工 程 学 院 ， 河 南 洛阳 ４ ７ １ ０ ２ ３ ）
摘要 ： 无结构对等模型应用于很多领 域 ， 但其 常用 的索 方 式 产 生 大 量 冗 余 消 息 ， 限 制 了 带 宽， 易 造 成 网 络 拥 塞 。针 对 传 统 发 现 方 法 中存 在 的 问 题 ， 提 出了一种基于节点兴趣相似度的资源发现方法 ， 在 分 组 的基 础 上 ， 根据节点的兴趣相似度将相似节 点划分为域 ， 请 求 消 息 首 先 在 域 内 同 组 节 点 中转 发 ， 搜 索 过 程 中动 态 调 整 网络 拓 扑 ， 有 效 减 少 路 由跳 数 ， 降 低 冗 余 消 息 量 。 通 过 仿 真 试 验 对 该 方 法 的 搜 索 效 率 进 行 了分 析
不 会对 网络 结构 造 成 影 响 ， 适合较 大规模 的 Ｐ ２ Ｐ应 用 ， 但 如 何 使 节 点 物 理 位 置 与 上 层 覆 盖 网 络 相 一 致 ， 提 高搜 索成 功率 ， 降低 路 由延 迟 等 问题 也 成为关 注 热点 。 分 布式 无结 构对 等 网络 中 ， 节 点和 资源 都是 随机 分 布 的 ， 资源请 求 者 只能通 过邻 居节 点将 消息转 发 扩 散 。 目前 ， 常见 的无 结构 Ｐ ２ Ｐ资 源发 现方 法有 Ｆ ｌ ｏ ｏ ｄ ｉ ｎ ｇ 、 Ｒ ａ ｎ ｄ ｏ ｍ Ｗａ ｌ ｋ ｓ 等 。这些 方 法采 用 盲 目的
验证 。
关键词 ： 无 结 构 对 等 网络 ； 资源发现 ； 兴趣相似度 ； 索 引
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｐ ３ ９ ３ ． ０ ２ 文献标志码 ： Ａ
０ 引言
对 等 网络 主要采 用非 集 中式 的拓扑 结构 ， 各 节点 之 间直 接 共 享 资源 ， 信 息 传播 迅 速 ， 网络 中用 户 间 信 息共 享 的前提 是资 源 的定位 。 因此 ， 覆 盖 网络 中的资源 发 现机制 是 Ｐ ２ Ｐ技术研 究 的重 点 。 按 照资 源发 现机 制 ， 对 等覆 盖 网络 大 致 可分 为混 合 式 、 结构化和无结构 Ｐ ２ Ｐ网络 ¨ 。混 合 式 网络 体 系仍 没有 摆脱 中心 化 的 特 点 ， 存 在 网络 瓶 颈 和 单 点 故 障 等局 限 性 ， Ｎ ａ ｐ ｓ ｔ ｅ ｒ 是 典 型 的代 表 。 结 构 化 Ｐ ２ Ｐ主要 采用 基 于 Ｄ ＨＴ 的分 布式 发现 策 略 ， 这 种 发 现 机 制 对 特定 资 源 的发 现 效 率较 高 ， 适 合 规 模 较 小 的 网络应 用 。分布 式无 结构 Ｐ ２ Ｐ网络 ， 如 Ｇ ｎ ｕ ｔ ｅ ｌ ｌ ａ ， 在 拓 扑结 构 上 没有 明确 控 制 ， 节 点 的动 态 变 化
发 消息 ， 这种 方 法产 生 的消息 流量 少 ， 但 增 加 了网络 搜索 时延 。针 对无 结构 对等 网络 资源 发现 中 出现 的 问题 ， 一 Ｒ ａ ｎ ｄ ｏ ｍ． Ｗａ ｌ ｋ ｅ ｒ １ ０ ］ 、 Ｍｏ ｄ ｉ ｆ ｉ ｅ ｄ — Ｂ Ｆ Ｓ等改 进 的搜 索算 法 相继 提 出 ， 本 文 在研 究相 关 优化 策 略的基 础
现方法 Ｄ Ｐ Ｉ Ｓ 。节 点在 信 息传 递 过 程 中 ， 维 护 相应 的兴 趣度 索 引 ， 依 据各 自的兴 趣 度索 引 动态 调 整域 内
成员 ； 域 内资源 发现 失效 的情 况下 ， 通 过域 友好 度索 引导 向路 由 ， 减少 消息 转发 过程 中 的冗 余 。
基金项 目： 国家 自然科学基金项 目（ ６ ０ ７ ４ ３ ０ ０ ８ ） ； 河南省科技攻关基金项 目（ １ ０ ４ ３ ０ ０ ５ １ ０ ０ ６ ３ ）
采用 Ｆ ｌ ｏ ｏ ｄ ｉ ｎ ｇ的搜索方 法 ， 节点 请 求资 源时 ， 首 先 将请 求 发 送 给邻 居 节 点 ， 若 邻 居节 点 中存 在 拥 有
资 源 的节点 ， 则 响应 源节 点 ； 否则 ， 所 有邻 居 节点 将 向其各 自的邻居 节 点继续 转 发请求 消 息 ， 直 到发 现 目 标 或者 消息 跳 步达 到了设 置 的最 大范 围 。 Ｒ ａ ｎ ｄ ｏ ｍ Ｗａ ｌ ｋ发 现 的方法 中 ， 节 点 不再将 请 求 消息转 发 至所有 邻居 ， 而是 随机选 择 ｋ个邻 居 节点 转
上， 提 出 了一种 基于兴 趣 相似 机制 的资 源发 现方 法 ， 将兴 趣 相 似 的节 点组 成 域 ， 根 据 节 点 的兴趣 相似 度 动 态 改变域 内的节点 构成 ， 同时 ， 通过域 之 间 的友 好 度来 提高 路 由效率 。
１ 兴 趣 相 似 机 制
首 先定 义 了相关 网络模 型和 节点 间兴趣 相 似度 ， 并 在此 基 础 上给 出基 于节 点 兴 趣相 似 度 的 资源 发
第３ ４卷 第 １期
２ ０１ ３年 ２月
河 南 科 技 大 学 学 报 ：自 然 科 学 版
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｈｅ ｎ ａ ｎ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ： Ｎａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ
Ｖｏ １ ． ３ ４ Ｎｏ ． １ Ｆ ｅ ｂ． ２０１ ３
文章 编号 ： １ ６ ７ ２—６ ８ ７ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ —０ ０ ５ １ —０ ４
一
种 无 结构 对 等 网络 资 源 发 现 方 法
薛冰冰 ， 俞 卫华 ， 霍 华
（ 河 南 科 技 大学 电 子 信 息 工 程 学 院 ， 河 南 洛阳 ４ ７ １ ０ ２ ３ ）
摘要 ： 无结构对等模型应用于很多领 域 ， 但其 常用 的索 方 式 产 生 大 量 冗 余 消 息 ， 限 制 了 带 宽， 易 造 成 网 络 拥 塞 。针 对 传 统 发 现 方 法 中存 在 的 问 题 ， 提 出了一种基于节点兴趣相似度的资源发现方法 ， 在 分 组 的基 础 上 ， 根据节点的兴趣相似度将相似节 点划分为域 ， 请 求 消 息 首 先 在 域 内 同 组 节 点 中转 发 ， 搜 索 过 程 中动 态 调 整 网络 拓 扑 ， 有 效 减 少 路 由跳 数 ， 降 低 冗 余 消 息 量 。 通 过 仿 真 试 验 对 该 方 法 的 搜 索 效 率 进 行 了分 析
不 会对 网络 结构 造 成 影 响 ， 适合较 大规模 的 Ｐ ２ Ｐ应 用 ， 但 如 何 使 节 点 物 理 位 置 与 上 层 覆 盖 网 络 相 一 致 ， 提 高搜 索成 功率 ， 降低 路 由延 迟 等 问题 也 成为关 注 热点 。 分 布式 无结 构对 等 网络 中 ， 节 点和 资源 都是 随机 分 布 的 ， 资源请 求 者 只能通 过邻 居节 点将 消息转 发 扩 散 。 目前 ， 常见 的无 结构 Ｐ ２ Ｐ资 源发 现方 法有 Ｆ ｌ ｏ ｏ ｄ ｉ ｎ ｇ 、 Ｒ ａ ｎ ｄ ｏ ｍ Ｗａ ｌ ｋ ｓ 等 。这些 方 法采 用 盲 目的
验证 。
关键词 ： 无 结 构 对 等 网络 ； 资源发现 ； 兴趣相似度 ； 索 引
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｐ ３ ９ ３ ． ０ ２ 文献标志码 ： Ａ
０ 引言
对 等 网络 主要采 用非 集 中式 的拓扑 结构 ， 各 节点 之 间直 接 共 享 资源 ， 信 息 传播 迅 速 ， 网络 中用 户 间 信 息共 享 的前提 是资 源 的定位 。 因此 ， 覆 盖 网络 中的资源 发 现机制 是 Ｐ ２ Ｐ技术研 究 的重 点 。 按 照资 源发 现机 制 ， 对 等覆 盖 网络 大 致 可分 为混 合 式 、 结构化和无结构 Ｐ ２ Ｐ网络 ¨ 。混 合 式 网络 体 系仍 没有 摆脱 中心 化 的 特 点 ， 存 在 网络 瓶 颈 和 单 点 故 障 等局 限 性 ， Ｎ ａ ｐ ｓ ｔ ｅ ｒ 是 典 型 的代 表 。 结 构 化 Ｐ ２ Ｐ主要 采用 基 于 Ｄ ＨＴ 的分 布式 发现 策 略 ， 这 种 发 现 机 制 对 特定 资 源 的发 现 效 率较 高 ， 适 合 规 模 较 小 的 网络应 用 。分布 式无 结构 Ｐ ２ Ｐ网络 ， 如 Ｇ ｎ ｕ ｔ ｅ ｌ ｌ ａ ， 在 拓 扑结 构 上 没有 明确 控 制 ， 节 点 的动 态 变 化
发 消息 ， 这种 方 法产 生 的消息 流量 少 ， 但 增 加 了网络 搜索 时延 。针 对无 结构 对等 网络 资源 发现 中 出现 的 问题 ， 一 Ｒ ａ ｎ ｄ ｏ ｍ． Ｗａ ｌ ｋ ｅ ｒ １ ０ ］ 、 Ｍｏ ｄ ｉ ｆ ｉ ｅ ｄ — Ｂ Ｆ Ｓ等改 进 的搜 索算 法 相继 提 出 ， 本 文 在研 究相 关 优化 策 略的基 础
现方法 Ｄ Ｐ Ｉ Ｓ 。节 点在 信 息传 递 过 程 中 ， 维 护 相应 的兴 趣度 索 引 ， 依 据各 自的兴 趣 度索 引 动态 调 整域 内
成员 ； 域 内资源 发现 失效 的情 况下 ， 通 过域 友好 度索 引导 向路 由 ， 减少 消息 转发 过程 中 的冗 余 。
基金项 目： 国家 自然科学基金项 目（ ６ ０ ７ ４ ３ ０ ０ ８ ） ； 河南省科技攻关基金项 目（ １ ０ ４ ３ ０ ０ ５ １ ０ ０ ６ ３ ）