對等網(wǎng)絡(luò)傳輸控制及激勵機制研究.pdf

1、Peer-to-Peer（P2P）技術(shù)目前在文件共享、分布式存儲和計算、個人即時通信、協(xié)同工作等多個領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，也一直是商業(yè)和學術(shù)界研究的熱點之一。保證P2P和其他網(wǎng)絡(luò)對象友好相容，同時促進對等網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部節(jié)點之間的合作，提高系統(tǒng)可用性是關(guān)系到P2P網(wǎng)絡(luò)整體效益和未來發(fā)展的重要問題。本論文主要圍繞對等網(wǎng)絡(luò)的傳輸控制和激勵機制展開研究，主要工作包括以下幾個方面：
　　 （1）針對P2P流量占用過多用戶帶寬而影響傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用

2、的問題，提出了用于P2P數(shù)據(jù)傳輸?shù)亩嗟燃壍蛢?yōu)先級傳輸控制算法。TCP-CPLP（Congestion Pricing Low Priority TCP），該算法結(jié)合了擁塞計費和低優(yōu)先級傳輸控制協(xié)議，提供了可由用戶靈活控制的多等級低優(yōu)先級傳輸服務(wù)，保證了P2P流量與傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的友好相容。同以往的絕對低優(yōu)先級傳輸算法不同，TCP-CPLP能夠在標準TCP和絕對低優(yōu)先級的TCP之間提供靈活可變的優(yōu)先級等級并且連接的優(yōu)先級可由用戶根據(jù)需要靈

3、活控制。仿真分析驗證了算法的公平性、穩(wěn)定性和有效性。
　　 （2）針對P2P應(yīng)用產(chǎn)生大量域間流量的問題提出了一種基于虛擬貨幣的與ISP友好的P2P激勵機制。在該激勵系統(tǒng)中，ISP根據(jù)自身和其他ISP的經(jīng)濟利益關(guān)系設(shè)定域間鏈路傳輸單位數(shù)據(jù)的價格，系統(tǒng)中的下載節(jié)點不僅要根據(jù)下載數(shù)據(jù)量向上傳節(jié)點支付數(shù)據(jù)分享的費用，還要支付所經(jīng)過的域間鏈路的數(shù)據(jù)傳輸費用?；谔摂M貨幣的與ISP友好的激勵機制不僅能夠提高節(jié)點分享度，避免free-ridi

4、ng行為，還使下載節(jié)點有動機主動選擇本地的上傳節(jié)點，有效降低域間流量。仿真數(shù)據(jù)表明，該激勵機制能夠在提高用戶共享度的同時減小域間流量。
　　 （3）針對P2P VoD系統(tǒng)中服務(wù)器負載量大的問題，提出了一種基于虛擬貨幣的輕負載激勵機制。在該激勵機制中，如果一個節(jié)點將自己已經(jīng)下載完成的視頻文件分享給其他正在觀看該視頻的觀眾節(jié)點，那么這個上傳節(jié)點將獲得報酬，而付給上傳節(jié)點的費用由該視頻興趣組內(nèi)的所有觀眾節(jié)點共同支付。該激勵機制忽略了同

5、一視頻興趣組內(nèi)部觀眾節(jié)點之間的數(shù)據(jù)交換，只記錄上傳節(jié)點集合和觀眾節(jié)點集合之間的數(shù)據(jù)流量，這樣能夠充分激勵系統(tǒng)中節(jié)點分享自己已經(jīng)下載完成的視頻文件，減小服務(wù)器負載，同時也有效減小了激勵機制給系統(tǒng)帶來的額外負載。博弈論分析證明了該激勵機制能夠有效激勵用戶共享。仿真數(shù)據(jù)驗證了該激勵能夠增加系統(tǒng)中節(jié)點的分享數(shù)據(jù)量，減小服務(wù)器負載。
　　 （4）利用博弈論分析了私有P2P網(wǎng)絡(luò)的基于用戶分享比的激勵機制。私有P2P采用分享比的激勵有效地提高