IP網(wǎng)絡(luò)坐標(biāo)系統(tǒng)的穩(wěn)定性增強技術(shù)研究.pdf

1、近來隨著Internet網(wǎng)絡(luò)規(guī)模呈指數(shù)增長的同時，結(jié)構(gòu)也日益復(fù)雜化。P2P等大規(guī)模分布式的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用在Internet服務(wù)中占的比重越來越大，而這些網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用可以利用已知的網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)，如時延、帶寬等。其中節(jié)點間時延常被稱作是網(wǎng)絡(luò)距離，是重要參數(shù)之一，其測量一直是網(wǎng)絡(luò)研究的重要課題。IP網(wǎng)絡(luò)坐標(biāo)系統(tǒng)利用部分節(jié)點間的時延來構(gòu)建虛擬網(wǎng)絡(luò)坐標(biāo)空間，每個節(jié)點賦予一組坐標(biāo)，這樣虛擬坐標(biāo)空間中兩個節(jié)點之間的幾何距離近似估計了實際網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點間的時延距離。

2、然而傳統(tǒng)的IP網(wǎng)絡(luò)定位系統(tǒng)易受惡意行為干擾，此外直接采用時延測量值的定位準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性都較差。本文對增強IP網(wǎng)絡(luò)坐標(biāo)系統(tǒng)穩(wěn)定性的研究主要包括以下兩個方面：
　　 1.針對傳統(tǒng)的IP網(wǎng)絡(luò)定位系統(tǒng)往往缺乏有效地安全機制，系統(tǒng)容易遭受節(jié)點惡意行為的攻擊，導(dǎo)致距離預(yù)測準(zhǔn)確度不高，以及錯誤選擇鄰居節(jié)點等的問題，本文提出了一種可抵御惡意行為的錨節(jié)點型IP坐標(biāo)系統(tǒng)(LCSD)。LCSD的主要思想是采用基于調(diào)查者和參考節(jié)點推薦的信任機制來評估普

3、通節(jié)點行為的可信度。信任評估基于調(diào)查者和參考節(jié)點對普通節(jié)點的經(jīng)驗得到。節(jié)點間建立起信任關(guān)系后，當(dāng)且僅當(dāng)節(jié)點信譽度較高時，該節(jié)點才被允許進行交互行為，而惡意節(jié)點因其信譽度低而被抑制。仿真結(jié)果顯示，在系統(tǒng)中惡意節(jié)點存在時，LCSD可以更好地預(yù)測系統(tǒng)中節(jié)點間的距離，鄰居節(jié)點的選擇更可靠，系統(tǒng)可信度更高。
　　 2.除了缺乏安全機制，傳統(tǒng)的IP網(wǎng)絡(luò)定位系統(tǒng)其系統(tǒng)構(gòu)建以及節(jié)點坐標(biāo)的更新中一般采用部分節(jié)點間距離直接測量值，而現(xiàn)實網(wǎng)絡(luò)背景中往

4、往由于隨機延遲的污染等原因而導(dǎo)致兩節(jié)點間時延值動態(tài)波動。若定位系統(tǒng)直接采用原始測量值，將會導(dǎo)致定位系統(tǒng)距離缺乏穩(wěn)定性、預(yù)測準(zhǔn)確度降低。針對上述問題，本文提出了一種基于時延梯度信息的自適應(yīng)平滑濾波器(SMF-RTTG)來預(yù)處理定位系統(tǒng)的輸入時延。該濾波器窗口的權(quán)值由時延的梯度信息來確定。濾波器的輸出則是窗口權(quán)值與時延值的卷積，以實現(xiàn)平滑時延樣本的目的。SMF-RTTG濾波器在Vivaldi系統(tǒng)中的仿真實驗顯示，SMF-RTTG可以有效地過