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

1、近來(lái)隨著Internet網(wǎng)絡(luò)規(guī)模呈指數(shù)增長(zhǎng)的同時(shí)，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(lái)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(shí)延、帶寬等。其中節(jié)點(diǎn)間時(shí)延常被稱作是網(wǎng)絡(luò)距離，是重要參數(shù)之一，其測(cè)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(diǎn)間的時(shí)延來(lái)構(gòu)建虛擬網(wǎng)絡(luò)坐標(biāo)空間，每個(gè)節(jié)點(diǎn)賦予一組坐標(biāo)，這樣虛擬坐標(biāo)空間中兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的幾何距離近似估計(jì)了實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)間的時(shí)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(shí)延測(cè)量值的定位準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性都較差。本文對(duì)增強(qiáng)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(gè)方面：
　　 1.針對(duì)傳統(tǒng)的IP網(wǎng)絡(luò)定位系統(tǒng)往往缺乏有效地安全機(jī)制，系統(tǒng)容易遭受節(jié)點(diǎn)惡意行為的攻擊，導(dǎo)致距離預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度不高，以及錯(cuò)誤選擇鄰居節(jié)點(diǎn)等的問(wèn)題，本文提出了一種可抵御惡意行為的錨節(jié)點(diǎn)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(diǎn)推薦的信任機(jī)制來(lái)評(píng)估普

3、通節(jié)點(diǎn)行為的可信度。信任評(píng)估基于調(diào)查者和參考節(jié)點(diǎn)對(duì)普通節(jié)點(diǎn)的經(jīng)驗(yàn)得到。節(jié)點(diǎn)間建立起信任關(guān)系后，當(dāng)且僅當(dāng)節(jié)點(diǎn)信譽(yù)度較高時(shí)，該節(jié)點(diǎn)才被允許進(jìn)行交互行為，而惡意節(jié)點(diǎn)因其信譽(yù)度低而被抑制。仿真結(jié)果顯示，在系統(tǒng)中惡意節(jié)點(diǎn)存在時(shí)，LCSD可以更好地預(yù)測(cè)系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)間的距離，鄰居節(jié)點(diǎn)的選擇更可靠，系統(tǒng)可信度更高。
　　 2.除了缺乏安全機(jī)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(diǎn)坐標(biāo)的更新中一般采用部分節(jié)點(diǎn)間距離直接測(cè)量值，而現(xiàn)實(shí)網(wǎng)絡(luò)背景中往

4、往由于隨機(jī)延遲的污染等原因而導(dǎo)致兩節(jié)點(diǎn)間時(shí)延值動(dòng)態(tài)波動(dòng)。若定位系統(tǒng)直接采用原始測(cè)量值，將會(huì)導(dǎo)致定位系統(tǒng)距離缺乏穩(wěn)定性、預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度降低。針對(duì)上述問(wèn)題，本文提出了一種基于時(shí)延梯度信息的自適應(yīng)平滑濾波器(SMF-RTTG)來(lái)預(yù)處理定位系統(tǒng)的輸入時(shí)延。該濾波器窗口的權(quán)值由時(shí)延的梯度信息來(lái)確定。濾波器的輸出則是窗口權(quán)值與時(shí)延值的卷積，以實(shí)現(xiàn)平滑時(shí)延樣本的目的。SMF-RTTG濾波器在Vivaldi系統(tǒng)中的仿真實(shí)驗(yàn)顯示，SMF-RTTG可以有效地過(guò)