P2P網(wǎng)絡中基于節(jié)點狀態(tài)的激勵機制研究.pdf

1、隨著Internet廣泛普及，端用戶系統(tǒng)資源的豐富，以及網(wǎng)絡帶寬的快速增加，傳統(tǒng)的Client/Server網(wǎng)絡應用模式中服務器的性能瓶頸以及單點失效的問題不僅限制了端系統(tǒng)資源的充分利用，同時越來越無法滿足新的分布式應用的需求。而Peer-to-Peer(P2P)網(wǎng)絡在協(xié)同工作、分布式信息共享、大規(guī)模并行計算等方面顯示出獨特優(yōu)勢，使其成為新的發(fā)展熱點。P2P網(wǎng)絡是基于節(jié)點愿意共享資源這一基本假設的，但實際情況是P2P網(wǎng)絡這種公共物品的私

2、人提供導致了P2P網(wǎng)絡中存在著free-riding問題和公共物品的悲哀問題。事實上，P2P網(wǎng)絡的理性用戶更多地表現(xiàn)出自興趣和自主性，其根本目的是最大化個人效用，而并不考慮網(wǎng)絡的整體效用。此外，P2P網(wǎng)絡中存在著大量不可靠的服務質(zhì)量以及欺詐行為。因此，要提高P2P網(wǎng)絡的性能必須考慮節(jié)點的自主行為，激勵節(jié)點之間有效合作并合理使用網(wǎng)絡資源。本文圍繞P2P網(wǎng)絡中節(jié)點自主行為造成的不可靠服務質(zhì)量和不合作問題進行了研究，主要工作包括以下幾個方面：

3、
　　 第一，研究如何設計細粒度、系統(tǒng)的節(jié)點狀態(tài)模型。本文分析了目前在節(jié)點行為研究方面具有較大影響力的相關工作之后，引入狀態(tài)對節(jié)點行為建模，綜合用戶貢獻度和信任度兩個因素來衡量節(jié)點的行為表現(xiàn)，劃分多個節(jié)點狀態(tài)等級，設計一系列遷移原語及遷移規(guī)則，規(guī)定等級間的升降方向和升降條件，通過有限自動機的形式化方法對節(jié)點狀態(tài)動態(tài)轉換過程建模，以反映節(jié)點行為的變化。評價機制與節(jié)點狀態(tài)模型的結合證明了節(jié)點狀態(tài)模型的可實現(xiàn)性和良好的擴展性。

4、　　 第二，研究如何設計基于節(jié)點狀態(tài)，具有激勵性的形式化自適應拓撲構造協(xié)議。NS-ATP以節(jié)點狀態(tài)模型為基礎，設定與節(jié)點連接相關的多個屬性和節(jié)點集，定義形式化的請求連接通信原語和操作原語，設置連接請求發(fā)送機制、請求接收機制以及響應選擇機制。響應選擇機制專門挑選可靠性更高的連接，以減少節(jié)點從惡意節(jié)點下載文件的概率。由三種機制通過原語和ECA規(guī)則實現(xiàn)有選擇有傾向地控制同類型節(jié)點互連，形成合作節(jié)點聚簇的拓撲結構。
　　 第三，研究如

5、何設計基于節(jié)點狀態(tài)支持區(qū)分服務的激勵機制。激勵機制最終要為NS-ATP構建拓撲中的各種狀態(tài)類型的節(jié)點提供不同質(zhì)量的服務，支持區(qū)分服務有針對性的激勵策略對細粒度節(jié)點狀態(tài)類型中的低等級狀態(tài)類型施行懲罰性策略，高等級狀態(tài)類型設計競爭性的策略，從服務的時間、質(zhì)量和數(shù)量等方面上給予差異化對待，實現(xiàn)根據(jù)節(jié)點行為區(qū)分服務的思想，促進節(jié)點積極參與網(wǎng)絡共享。
　　 第四，為驗證基于節(jié)點狀態(tài)的激勵機制NS-IM的可行性和有效性，通過仿真實驗對NS-