異構環境下的P2P複雜查詢關鍵技術研究

《異構環境下的P2P複雜查詢關鍵技術研究》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由張一鳴擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：異構環境下的P2P複雜查詢關鍵技術研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：張一鳴
• 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學

中文摘要

結構化P2P網路具有可擴展、自組織等優點，近年來已經成為學術界的研究熱點之一。資源查詢是實現網際網路資源有效共享的基礎性核心技術，對P2P套用的性能有著重要影響。結構化P2P網路的路由功能可以直接支持精確匹配的資源查詢方式，但是隨著網際網路技術的發展，越來越多的套用對更加複雜的查詢功能提出迫切需求。現有研究大都集中於同構P2P網路環境下的部分複雜查詢功能，在適應性、靈活性和性能等方面還存在較大局限。針對上述問題，本項目提出開展異構環境下的P2P複雜查詢關鍵技術研究，其基本思路是基於組的方式對異構節點進行組織並支持資源空間到一組節點的維序映射，進而通過節點間的分散式協作實現各種複雜查詢。網際網路節點的異構性和P2P網路的動態自治特性給P2P複雜查詢技術帶來巨大挑戰。本項目將突破異構節點組織、基於DHT的維序資源發布、以及複雜條件匹配等關鍵技術，為P2P套用提供靈活高效的複雜查詢功能。

結題摘要

網際網路資源的成長性、自治性和多樣性等自然特性給資源有效共享帶來巨大的挑戰。結構化Peer-to-Peer覆蓋網（簡稱P2P網路）具有可擴展、延遲低、可靠性高等優點，是應對上述挑戰、實現資源按需聚合的重要途徑之一。資源查詢是實現網際網路資源有效共享的基礎性核心技術，對P2P 套用的性能有著重要影響。結構化P2P 網路的路由功能可以直接支持精確匹配的資源查詢方式，但是隨著網際網路技術的發展，越來越多的套用對更加複雜的查詢功能提出迫切需求。本項目對異構環境下的P2P 複雜查詢關鍵技術進行研究，基於“組”的方式對異構節點進行組織，並支持資源空間到一組節點的維序映射，進而通過節點間的分散式協作實現各種複雜查詢。本項目主要在在異構節點組織、基於DHT 的維序資源發布、以及複雜條件匹配等關鍵技術方面取得了重要突破。項目提出一種支持路由控制的異構節點組織技術，允許上層套用根據節點屬性的差異對節點進行分組，進而支持在訊息路由過程中採用各種靈活的路由控制策略，例如選擇一組計算能力強的節點提供計算服務、或者在路由過程中選擇一組可信節點作為中間節點等。在上述研究的基礎上，進而提出一種覆蓋網分級構建技術，在多個組之間存在層次關係的情況下，能夠以較小的開銷在覆蓋網中支持分級結構，例如網際網路中的管理域結構等。項目提出一種支持複雜查詢的分散式索引構建技術：平衡Kautz樹（BK樹）。BK樹通過Z曲線實現了資源空間到節點空間的映射，並基於PHT技術設計了高效的資源信息索引結構。在BK樹的基礎上，進而提出一種支持動態負載平衡並且延遲有界的區間查詢算法ERQ。無論查詢區間的大小或資源屬性個數的多少，ERQ都能確保在一定的延遲內返回查詢結果。到2012年12月31日為止，項目組發表論文15篇（包括7篇SCI期刊論文），出版專著2部，獲專利1項。項目按照計畫，圓滿完成了預期研究目標。