异构环境下的P2P复杂查询关键技术研究

结题报告

项目介绍

AI项目解读

基本信息

批准号：
60903205
项目类别：
青年科学基金项目
资助金额：
17.0万
负责人：
张一鸣
依托单位：
中国人民解放军国防科技大学
学科分类：
F0207.计算机网络
结题年份：
2012
批准年份：
2009
项目状态：
已结题
起止时间：
2010-01-01 至2012-12-31

项目参与者：
吕高锋；唐扬斌；胡晓峰；李慧霸；王小海；曹继军；张钊宁；
关键词：
异构环境复杂查询结构化P2P 分布式哈希表

项目摘要

结构化P2P网络具有可扩展、自组织等优点，近年来已经成为学术界的研究热点之一。资源查询是实现互联网资源有效共享的基础性核心技术，对P2P应用的性能有着重要影响。结构化P2P网络的路由功能可以直接支持精确匹配的资源查询方式，但是随着互联网技术的发展，越来越多的应用对更加复杂的查询功能提出迫切需求。现有研究大都集中于同构P2P网络环境下的部分复杂查询功能，在适应性、灵活性和性能等方面还存在较大局限。针对上述问题，本项目提出开展异构环境下的P2P复杂查询关键技术研究，其基本思路是基于"组"的方式对异构节点进行组织并支持资源空间到一组节点的维序映射，进而通过节点间的分布式协作实现各种复杂查询。互联网节点的异构性和P2P网络的动态自治特性给P2P复杂查询技术带来巨大挑战。本项目将突破异构节点组织、基于DHT的维序资源发布、以及复杂条件匹配等关键技术，为P2P应用提供灵活高效的复杂查询功能。

结项摘要

互联网资源的成长性、自治性和多样性等自然特性给资源有效共享带来巨大的挑战。结构化Peer-to-Peer覆盖网（简称P2P网络）具有可扩展、延迟低、可靠性高等优点，是应对上述挑战、实现资源按需聚合的重要途径之一。资源查询是实现互联网资源有效共享的基础性核心技术，对P2P 应用的性能有着重要影响。结构化P2P 网络的路由功能可以直接支持精确匹配的资源查询方式，但是随着互联网技术的发展，越来越多的应用对更加复杂的查询功能提出迫切需求。本项目对异构环境下的P2P 复杂查询关键技术进行研究，基于“组”的方式对异构节点进行组织，并支持资源空间到一组节点的维序映射，进而通过节点间的分布式协作实现各种复杂查询。. 本项目主要在在异构节点组织、基于DHT 的维序资源发布、以及复杂条件匹配等关键技术方面取得了重要突破。项目提出一种支持路由控制的异构节点组织技术，允许上层应用根据节点属性的差异对节点进行分组，进而支持在消息路由过程中采用各种灵活的路由控制策略，例如选择一组计算能力强的节点提供计算服务、或者在路由过程中选择一组可信节点作为中间节点等。在上述研究的基础上，进而提出一种覆盖网分级构建技术，在多个组之间存在层次关系的情况下，能够以较小的开销在覆盖网中支持分级结构，例如互联网中的管理域结构等。项目提出一种支持复杂查询的分布式索引构建技术：平衡Kautz树（BK树）。BK树通过Z曲线实现了资源空间到节点空间的映射，并基于PHT技术设计了高效的资源信息索引结构。在BK树的基础上，进而提出一种支持动态负载平衡并且延迟有界的区间查询算法ERQ。无论查询区间的大小或资源属性个数的多少，ERQ都能确保在一定的延迟内返回查询结果。. 到2012年12月31日为止，项目组发表论文15篇（包括7篇SCI期刊论文），出版专著2部，获专利1项。项目按照计划，圆满完成了预期研究目标。