基于測(cè)量的eMule-Kad網(wǎng)絡(luò)k桶特性研究.pdf

1、對(duì)等網(wǎng)絡(luò)(P2P)是目前新一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究的熱點(diǎn)之一，代表了未來網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢(shì)，而DHT(離散哈希表，Distributed Hash Table)網(wǎng)絡(luò)是目前P2P網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向。eMule作為當(dāng)前最流行的P2P軟件和資源共享工具，提供了對(duì)DHT的支持，其協(xié)議Kademlia是目前應(yīng)用最為廣泛的DHT算法。目前對(duì)Kad(Kademlia協(xié)議的實(shí)現(xiàn))網(wǎng)絡(luò)的研究主要偏于宏觀的網(wǎng)絡(luò)測(cè)量，對(duì)于其路由表k桶的網(wǎng)絡(luò)特性研究幾乎沒有。本文通過跟進(jìn)國(guó)

2、內(nèi)外最新的研究現(xiàn)狀，改造eMule客戶端軟件，有針對(duì)性地提出測(cè)量方案并予以實(shí)施，同時(shí)建立了以腳本為主的的統(tǒng)計(jì)分析平臺(tái)。該統(tǒng)計(jì)平臺(tái)具有良好的可配置性、可定制性和可擴(kuò)展性，使增加新的統(tǒng)計(jì)分析功能變得非常簡(jiǎn)便，為同后的研究工作的開展提供了方便而輕松的環(huán)境。 本文根據(jù)測(cè)量得到的數(shù)據(jù)，從時(shí)間特性和空間特性兩方面進(jìn)行了研究。時(shí)間特性包括k桶節(jié)點(diǎn)(路由表的表項(xiàng))的在線時(shí)間、到達(dá)時(shí)間、離線時(shí)間和生命時(shí)間長(zhǎng)度等，根據(jù)這些參數(shù)的累積概率曲線分布發(fā)現(xiàn)

3、，常用于刻畫P2P網(wǎng)絡(luò)行為的冪律分布和重尾分布并不適用于描述k桶節(jié)點(diǎn)，k桶節(jié)點(diǎn)與負(fù)指數(shù)類的分布較為吻合。通過把節(jié)點(diǎn)拆分為不同距離上的到達(dá)流，發(fā)現(xiàn)這些流滿足Poisson流的特征，因此可用Poisson過程來模型到桶過程。 空間特性包括地理位置分布和ID距離分布兩方面。在地理位置分布方面，發(fā)現(xiàn)k桶節(jié)點(diǎn)的地理分布和全網(wǎng)的地理位置分布完全一致，說明k桶選擇節(jié)點(diǎn)時(shí)并不會(huì)有對(duì)地理位置的偏向性。而從各國(guó)用戶習(xí)慣上看，發(fā)現(xiàn)雖然中國(guó)同時(shí)在線用戶

4、數(shù)排在第一，但是在線的時(shí)間很短暫，這樣的習(xí)慣不太利于Kad網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定和發(fā)展。 在ID距離方面，發(fā)現(xiàn)k桶具有很強(qiáng)的“距離效應(yīng)”，如遠(yuǎn)距離的k桶較滿，節(jié)點(diǎn)數(shù)多并且平均在線時(shí)間較長(zhǎng)；近距離的k桶較空，節(jié)點(diǎn)數(shù)少并且平均在線時(shí)間較短。eMule/Kad的“距離效應(yīng)”是一個(gè)新發(fā)現(xiàn)，反映了不同距離上路由表穩(wěn)定程度的不一致，了解其成因?qū)⒂兄诟倪M(jìn)路由算法，提高網(wǎng)絡(luò)性能。對(duì)此，進(jìn)行了更進(jìn)一步的測(cè)量實(shí)驗(yàn)和基于M/M/k/k排隊(duì)系統(tǒng)的仿真驗(yàn)證。從仿真