Peer-to-Peer(P2P)ネットワークでの柔軟な合意プロトコルの研究

点对点（P2P）网络中灵活的共识协议研究

基本信息

批准号：
10J03732
负责人：
艾力西尓艾克拜尓
金额：
$ 0.9万
依托单位：
Seikei University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2011
项目状态：
已结题

项目摘要

有線や無線等の種々のネットワーク技術の発展により、従来のクライアント・サーバ・モデルを中心とした集中型アーキテクチャがユーザの需要に対応しきれない部分が表れてきている。そこで、大規模化・多様化に対応するため、各ノードが自律的に動作して規模拡張性(scalability)を保ち、処理の共有化やデータ転送の最適化等をネットワーク全体として実現する分散型のアーキテクチャが注目されてきていている。本研究では、P2Pオーバーレイ・ネットワーク上でピア間の大規模なグループを考え、グループ内のピア間での柔軟でかつ有効な合意プロトコルを研究することを目的としている。分散型のシステム環境の中で、複数のピアが柔軟でかつ有効な合意を行なうためには、合意プロセスに参加しているピアが正しく動作している必要がある。本研究では、まず、ピアが正しくメッセージを転送できるピアを信用可能性が高いピアとしている。他のピアの信用可能性は、ピア間の通信を通して獲得していくものである。各ピアは、メッセージを隣接ピアに送信を行う。ここで、信用可能性の高い隣接ピアのみがメッセージを転送することにより、メッセージ数を減少するとともにピアの障害に頑強となるようにする。このために、まず、ピアに対して隣接ピアに信用可能性の高いピアを転送ピアとするように、グループを構成するアルゴリズムを議論し、開発した。次に、本方式により構成されたグループ上で、ピアが送信したメッセージをグループ内のピアに放送する方式を研究し、評価を行った。研究されたグループ通信プロトコルを用いることにより、ピアが他のピアの故障によりメッセージを受信できない可能性に減少し、ピア間の合意が成立する確率を高めることを示した。本研究により、信頼性が高い大規模グループを構築し通信を行う方式を提案し、合意プロトコルを有効にかつ高信頼に行うことができることを示した。これらの研究成果を論文としてまとめ、発表を行なった。

随着有线、无线等各种网络技术的发展，传统的以客户端-服务器模式为中心的集中式架构已经明显不能满足用户的需求。因此，为了应对日益增长的规模和多样化，每个节点自主运行以保持可扩展性，分布式网络实现处理的共享和数据传输的优化作为整个网络架构受到关注。在本研究中，我们考虑 P2P 覆盖网络上的一大群节点，旨在研究组内节点之间灵活有效的共识协议。为了在分布式系统环境中多个节点能够达成灵活有效的协议，参与协议过程的节点必须正确操作。在本研究中，首先，我们将能够正确转发消息的节点定义为具有高可信度的节点。其他同伴的信任是通过同伴之间的沟通获得的。每个对等点向相邻对等点发送消息。在这里，只有具有高可靠性的相邻对等点才会传输消息，从而减少了消息数量并使系统对对等点故障具有鲁棒性。为此，我们首先讨论并开发了一种配置组的算法，以便将邻近对等体高度信任的对等体指定为转发对等体。接下来，我们研究并评估了一种方法，用于在使用此方法配置的组中广播由对等方发送的消息到组内的对等方。我们表明，通过使用所研究的组通信协议，一个对等点由于其他对等点故障而无法接收消息的概率降低了，并且对等点之间达成一致的概率增加了。通过这项研究，我们提出了一种高可靠性的大规模群体的构建和通信方法，并证明了共识协议可以有效且高可靠性地执行。这些研究成果被总结为论文并提出。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

The Computation and Transmission Rate Based (CTRB) Algorithm for Distributed Applications

用于分布式应用的基于计算和传输速率（CTRB）的算法

DOI：
发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
0
作者：
Tomoya Enokido;Ailixier Aikebaier;Makoto Takizawa
通讯作者：
Makoto Takizawa

A Quorum-Based Synchronization Protocol

基于仲裁的同步协议

DOI：
发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
0
作者：
T.Ohkawara;A.Aikebaier;T.Enokido;M.Takizawa
通讯作者：
M.Takizawa

An Algorithm for Reducing the Total Power Consumption Based on the Computation and Transmission Rates

DOI：
10.1109/cisis.2011.41
发表时间：
2011-06
期刊：
2011 International Conference on Complex, Intelligent, and Software Intensive Systems
影响因子：
0
作者：
T. Enokido;A. Aikebaier;M. Takizawa
通讯作者：
T. Enokido;A. Aikebaier;M. Takizawa

TMPR-scheme for reliably broadcast messages among peer processes

用于在对等进程之间可靠地广播消息的 TMPR 方案