基于位置感知和興趣集中的Aroma-CDN模型及關鍵問題研究.pdf

1、目前的互聯(lián)網拓撲結構中，在運營商網絡銜接的NAP點處互通嚴重不暢，大量的C/S架構的服務使得互聯(lián)網的流量和負載分布又極不均衡，因此，CDN是一個不錯的解決方案。然而，當要進行大規(guī)模的內容分發(fā)時，如果使用專用的CDN架構，就需要擴建大量的CDN設備，投資巨大，維護成本高。特別地，對于教育、科研機構、社會團體等非贏利網站往往難以負擔部署和管理專用CDN系統(tǒng)的龐大開銷。因此，這些網站很容易超載。這些網站需要的是擴展性好、負擔得起的內容交付網絡

2、基礎設施?；赑2P的CDN可以很好地滿足以上這些要求。
　　 為了最大可能利用低層的網絡基礎設施，又不需要基礎設施提供商的支持，在這種情況下，需要參與的節(jié)點能發(fā)現(xiàn)自己所處網絡中的位置區(qū)域(locality)，這里的位置區(qū)域不是只物理上的位置關系，而是指拓撲關系上，兩個節(jié)點之間傳輸時延(RTT)比較小。P2P CDN系統(tǒng)需要解決客戶要獲取的內容是否在離開自己不遠的網絡節(jié)點中有緩存以及如何獲得這些緩存，以便用戶節(jié)點可以得到系統(tǒng)所提

3、供的“一跳”就近投遞服務。P2P CDN系統(tǒng)的設計目標就是提供一種機制，能夠支持位置感知，實現(xiàn)對相同的內容對象感興趣的一組用戶之間的內容共享。同一個位置區(qū)域的帶寬資源被認為相對富余，可以支持內容對象的高速傳輸。興趣集中，是指在同一位置區(qū)域內對相同內容對象感興趣的一組用戶構成一內容共享用戶群，區(qū)域之間的內容復制盡可能受限，相同情況下內容復制盡可能發(fā)生在區(qū)域內部。
　　 本文分析了基于P2P CDN的關鍵技術及已有的基于位置感知和興

4、趣集中的探索案例，設計了一個新型的基于位置和興趣感知的涵蓋結構型覆蓋網和非結構型覆蓋網的多層次混雜模型，稱為Aroma-CDN/Earoma-CDN。并在此基礎上，完成了以下三方面的工作：
　　 1.關于網絡時延探測和位置區(qū)域判定問題。網絡時延探測和位置區(qū)域判定是基于位置感知的P2P-CDN能夠有效實施的基礎，不同于其他的區(qū)域感知只進行簡單的TTL探測的傳統(tǒng)方法，提出了一種帶有可預測刷新周期的大方差適應探測機制(LVAP/PRC

5、)，能在一個簡單的框架下，同時兼顧中國不同運營商網絡的互聯(lián)實際，可以支持ICMP、socket連接等多種探測手段，能夠適應大方查的互聯(lián)網時延變化，對探測的周期進行預測，從而可以減少探測流量，通過模擬實驗與分布式分級機制進行比較，取得不錯的位置感知效果。
　　 2.提出了一種將結構型的Coral-CDN和非結構型的自適應周期的gossip相結合的P2P CDN方案Aroma-CDN，將大量的重負荷流量盡可能限制在區(qū)域范圍之內，減少

6、跨ISP之間的重復復制流量，通過多層級位置感知提高了內容對象的查找速度，在帶寬資源相對富余的區(qū)域內部，借助logistic生長曲線方程來實現(xiàn)gossip周期的自適應，從而實現(xiàn)區(qū)域內部的節(jié)點之間的內容索引信息的快速同步。通過模擬實驗，驗證了靜態(tài)環(huán)境下該機制在收斂速度、命中率、背景流量、查找時間及傳輸距離等方面的有效性。
　　 3.關于P2P-CDN網絡的可擴展性和高動態(tài)性問題。針對P2P網絡中的大量用戶的動態(tài)加入和離開問題，在Ar