P2P網(wǎng)絡(luò)中基于蟻群算法的資源搜索研究與設(shè)計(jì).pdf

1、非結(jié)構(gòu)P2P網(wǎng)絡(luò)由于取消了中央目錄服務(wù)器,可有效解決網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中心化的帶來的瓶頸問題,具有較好的網(wǎng)絡(luò)可維護(hù)性和容錯(cuò)性。但同時(shí)由于資源的完全分布性和網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)自組性,也使其資源搜索技術(shù)成為新的應(yīng)用瓶頸。目前應(yīng)用在P2P網(wǎng)絡(luò)中的搜索算法多基于洪泛廣播,而占用過多網(wǎng)絡(luò)帶寬、搜索效率低是洪泛廣播帶來的普遍問題,也是各種改進(jìn)的智能搜索算法主要關(guān)注點(diǎn)。
　　 蟻群算法已在路由優(yōu)化方面得到了很好的應(yīng)用,本文在此基礎(chǔ)上,將其應(yīng)用到P2P網(wǎng)絡(luò)資源搜

2、索中,提出了一種基于蟻群算法的非結(jié)構(gòu)化P2P網(wǎng)絡(luò)資源搜索算法。該算法通過合理的搜索路徑和搜索節(jié)點(diǎn)的信息素定義,保證搜索算法的搜索效率；針對節(jié)點(diǎn)的動態(tài)性可能造成的已獲取的路徑失效而導(dǎo)致的搜索失敗的問題,算法給出了一種路徑優(yōu)化選擇方法,可有效避免對失效路徑的使用。同時(shí),算法充分利用了P2P網(wǎng)絡(luò)所具有的冪律特性和搜索局部性原理,即一方面,雖然理論而言P2P網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系是對等的,但事實(shí)上P2P網(wǎng)絡(luò)仍具有明顯的冪律特性,即網(wǎng)絡(luò)中只有少數(shù)節(jié)點(diǎn)

3、掌握著較多的受歡迎資源,而大部分節(jié)點(diǎn)只含有極少能被訪問的資源或者根本不包含資源,成為所謂的低效節(jié)點(diǎn)；另一方面,P2P網(wǎng)絡(luò)資源搜索行為具有某種相似性,或者說遵循局部性原理,即在某一搜索時(shí)段,會有大量用戶對某種特定資源的搜索興趣較高,相應(yīng)的資源成為所謂的搜索熱點(diǎn)。
　　 算法的具體設(shè)計(jì),首先是將網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分類,將經(jīng)常提供資源的節(jié)點(diǎn)稱為有效節(jié)點(diǎn),而那些很少提供或者提供惡意資源的節(jié)點(diǎn)稱為低效節(jié)點(diǎn)。相對應(yīng)地,將節(jié)點(diǎn)的信息素定義為節(jié)點(diǎn)

4、上資源訪問的成功率,并以此作為資源搜索過程中節(jié)點(diǎn)的選擇依據(jù),避免對低效節(jié)點(diǎn)的訪問；同時(shí)以節(jié)點(diǎn)間的通信次數(shù)為基數(shù)定義路徑信息素,以此衡量路徑的穩(wěn)定性,避免對不穩(wěn)定路徑和節(jié)點(diǎn)的訪問。此外,根據(jù)P2P網(wǎng)絡(luò)所具有的冪律特性和搜索局部性原理,提出了資源主動聲明機(jī)制,對近期經(jīng)常被訪問的資源進(jìn)行主動聲明,以實(shí)現(xiàn)對資源信息的直接定位,進(jìn)一步提高搜索效率。
　　 為驗(yàn)證論文所提出的搜索算法的有效性,論文進(jìn)行了基于GridSim的算法仿真實(shí)驗(yàn)。仿真