基于Kademlia覆蓋網(wǎng)的P2P存儲(chǔ)系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)越來(lái)越受到人們的重視。網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)遇到的一個(gè)問(wèn)題是如何把網(wǎng)絡(luò)中閑置存儲(chǔ)資源組織起來(lái)形成一個(gè)巨大的虛擬存儲(chǔ)空間。P2P技術(shù)給網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)了新的契機(jī)。在動(dòng)態(tài)P2P網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下構(gòu)建大規(guī)模、高可靠、高性能的分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)，是近年來(lái)研究的熱點(diǎn)之一。 雖然P2P系統(tǒng)有與生俱來(lái)的高容錯(cuò)潛力，但P2P系統(tǒng)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)具有很強(qiáng)的動(dòng)態(tài)性同時(shí)系統(tǒng)易于遭到惡意用戶的破壞，這使得構(gòu)建P2P存儲(chǔ)系統(tǒng)極富挑戰(zhàn)。這是由于系

2、統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)均負(fù)責(zé)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，一旦某節(jié)點(diǎn)暫時(shí)離開(kāi)或者惡意用戶將存儲(chǔ)在節(jié)點(diǎn)上的數(shù)據(jù)丟棄，那么就會(huì)造成系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的不可靠性。因此，如何提供數(shù)據(jù)的持久存儲(chǔ)，屏蔽這些系統(tǒng)錯(cuò)誤成為近年來(lái)P2P存儲(chǔ)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。 本文致力于構(gòu)建一個(gè)安全且可靠的P2P分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)，分析并研究了P2P存儲(chǔ)的相關(guān)技術(shù)，最終在改進(jìn)后的Kademlia覆蓋網(wǎng)絡(luò)上建立一個(gè)分布式的存儲(chǔ)系.統(tǒng)-KFS。文中首先分析了P2P網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)并著重介紹了當(dāng)前知名的P2P覆蓋網(wǎng)以及它

3、們的路由機(jī)制，同時(shí)對(duì)現(xiàn)有的P2P存儲(chǔ)系統(tǒng)及其相關(guān)技術(shù)進(jìn)行深入研究。接著采用分層結(jié)構(gòu)提出了一個(gè)基于結(jié)構(gòu)化P2P覆蓋網(wǎng)的分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)對(duì)用戶的認(rèn)證與數(shù)據(jù)加密機(jī)制來(lái)確保系統(tǒng)的安全性與數(shù)據(jù)的完整性。同時(shí)采用了文件分?jǐn)?shù)據(jù)塊的存儲(chǔ)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的負(fù)載平衡與數(shù)據(jù)緩存。為了提高系統(tǒng)的可靠性，文中利用了糾刪碼與副本相結(jié)合的冗余策略來(lái)增強(qiáng)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的可用性與系統(tǒng)的容錯(cuò)能力。通過(guò)研究與分析，證明該系統(tǒng)具有了很強(qiáng)的安全性與較好的可靠性。

4、 本文的主要貢獻(xiàn)在于以下三點(diǎn)： 1.針對(duì)P2P存儲(chǔ)系統(tǒng)的安全機(jī)制，提出了一種基于CA認(rèn)證與數(shù)據(jù)加密的安全P2P存儲(chǔ)技術(shù)。這對(duì)進(jìn)一步研究P2P安全存儲(chǔ)具有一定的參考價(jià)值。 2.結(jié)合傳統(tǒng)的Kademlia覆蓋網(wǎng)路由機(jī)制，對(duì)其進(jìn)行研究改進(jìn)并提出了一種更為有效的路由算法，使得底層覆蓋網(wǎng)更適合上層應(yīng)用。 3.對(duì)P2P存儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)行建模并量化比較了糾刪碼與副本兩種冗余策略對(duì)系統(tǒng)可靠性的影響。主要考查這兩種方案在確保數(shù)據(jù)滿足