1、對等(P2P)計算模型是一種相對于客戶機/服務器(C/S)模型的新興分布式計算模型，能夠有效利用網(wǎng)絡邊界資源，具有自組織、大規(guī)模、可擴展、高效和低成本等技術優(yōu)勢?；趯Φ燃軜?，可以構建健壯的、大規(guī)模的互聯(lián)網(wǎng)應用，其中最重要的是大規(guī)模對等資源共享，其所產(chǎn)生的流量是互聯(lián)網(wǎng)流量的主要成分，因此，研究大規(guī)模對等資源共享具有重要的理論意義和實用價值。
　　 大規(guī)模對等資源共享的關鍵技術包括資源的搜索和內(nèi)容的分發(fā)。由于P2P模式中資源分布在

2、不同的結點，且無全局的狀態(tài)信息和集中的中央控制結點，這些特點給大規(guī)模資源共享帶來了挑戰(zhàn)。雖然現(xiàn)有的研究成果已經(jīng)解決了其中部分問題，但是隨著實際系統(tǒng)的運行，新的難題不斷出現(xiàn)，高效的稀有數(shù)據(jù)項查詢和高效的內(nèi)容分發(fā)就是亟待解決的難題。
　　 針對上述問題，本文從資源搜索和內(nèi)容分發(fā)兩個方面展開研究，提出新型的復制策略來提高稀有數(shù)據(jù)項的搜索性能；通過數(shù)學建模、體系結構和流量優(yōu)化等方面來解決對等內(nèi)容分發(fā)中的問題。主要貢獻包括：
　　

3、 1.提出一種新的數(shù)據(jù)項復制與搜索策略DRS。首先，根據(jù)無結構對等網(wǎng)絡中結點度的冪律分布特征，通過數(shù)學分析表明冪律隨機圖中的帶偏隨機游走能夠快速命中網(wǎng)絡中的高度結點，并采用模擬的方式驗證了這種特征；然后，基于上述特征設計了基于帶偏隨機游走的復制與搜索策略DRS，將數(shù)據(jù)項定向復制到網(wǎng)絡中小部分高度結點，資源搜索采用相同的方式進行。分析和模擬結果表明，所提出的資源搜索算法能夠以低消息開銷和低延遲獲得高的搜索成功率。DRS特別適用于對稀有數(shù)據(jù)

4、項的管理與搜索，能夠提高對等資源共享系統(tǒng)的性能。
　　 2.提出一種基于隨機微分方程的通用P2P文件分發(fā)模型。根據(jù)實際系統(tǒng)分類結點，分別對各類結點進行量化分析，基于隨機微分方程建立系統(tǒng)的動態(tài)模型。所建模型抽象鄰居選擇策略和結點到達率，能夠支持各種鄰居選擇算法和不同的結點到達率，并基于該模型分析了現(xiàn)有的鄰居選擇策略和結點到達率。通過與實際系統(tǒng)的跟蹤數(shù)據(jù)進行對比，所提出的模型能夠準確描述現(xiàn)有的P2P協(xié)作式文件共享系統(tǒng)，是一種通用、實

5、用的模型，有助于評估現(xiàn)有的方案，設計優(yōu)化的系統(tǒng)。
　　 3.提出了基于Gnutella網(wǎng)絡的無Tracker對等協(xié)作式文件共享系統(tǒng)GnutellaBT。P2P文件共享是重要的互聯(lián)網(wǎng)應用之一，其中BitTorrent是最有效的P2P協(xié)作式文件分發(fā)協(xié)議，同時也是此類系統(tǒng)事實上的標準。然而，現(xiàn)有的BitTorrent協(xié)議采用網(wǎng)頁的形式發(fā)布Torrent文件，且需要專用的Tracker結點提供鄰居分配服務，這種架構存在多種不足，阻礙了B

6、itTorrent協(xié)議的應用。GnutellaBT利用Gnutella網(wǎng)絡的搜索功能實現(xiàn)Torrent文件的查詢，使得P2P文件共享系統(tǒng)可以脫離WWW而運行；通過在特定Torrent網(wǎng)絡上的隨機游走來實現(xiàn)鄰居分配功能。設計了一種兩層架構來實現(xiàn)上述功能，通過模擬實驗表明，GnutellaBT能夠在脫離WWW和Tracker結點的條件下有效運行。
　　 4.提出了互聯(lián)網(wǎng)服務提供商(ISP)感知的BitTorrent流量優(yōu)化方案STr

7、acker。STracker由不同ISP中的Tracker代理構成，這些Tracker代理之間以P2P方式連接，完成結點維護和ISP感知的鄰居分配。分析和模擬結果表明，STracker能夠在不增加內(nèi)容下載時間的條件下，大量降低跨ISP流量。STracker能夠有效降低ISP的運營成本，提高互聯(lián)網(wǎng)的效率。STracker的提出能夠有效解決BitTorrent協(xié)議中存在的不足。
　　 本文的研究成果解決了大規(guī)模對等資源共享中資源搜索