《对等网络测量与分析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《对等网络测量与分析（84页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、四川大学硕士学位论文题目疆笠圆终型量墨公蚯作者奎壅飞完成日期垫Q 生! ! 目3 Q 目培养单位四心太堂指导教师至缝洼煎援专业盐箕扭廛旦研究方向荭益生筮查式处理授予学位日期生目旦对等网络测量与分析计算机专业研究生：李奕飞指导教师：李炳法对等网络( P 2 PN e t w o r k ) 的应用已经成为占用I n t e m e t 网络带宽最多的应用，其发展趋势愈演愈烈，成为当今业界持续关注与探讨的话题。P 2 P 网络作为I n t e m e t 网络上的一种重要的覆盖网络形式，具有自己独特的拓扑特性和网络性能，测量、分析P 2 P 网络的特性是复杂网络理论中一个重要的实验验证性T作，可
2、以为P 2 P 网络查询策略、节点路由方法、拓扑优化、P 2 P 网络安全等领域提供实际的数据基础和必要的实验结论。通过测量P 2 P 网络的拓扑特性，我们可以衡量P 2 P 覆盖网络对整个I n t e m e t 结构的影响；分析覆盖网络中关键节点或重要节点在整个网络中的作用和地位；为蠕虫等有害信息的发现、抑制和追踪提供核心的实验数据支持和模拟环境支持。G n u t e l l a 网络是P 2 P 领域中一个拥有大用户群、典型的对等网络系统，经过近五年的发展，G n u t e l l a 网络协议变得更加成熟稳定，同时在线用户数早已突破百万。另方面，G n u t e l l a 网
3、络协议是完全开放的，其网络系统中主要的客户端软件L i m e W i r e 也是一个开放源码的系统，这为我们深入研究G n u t e l l a 网络提供了便利的条件。G n u t e l l a 凭借其稳定的协议体系、开放的系统结构，正逐渐成为I n t e r n e t 上重要的P 2 P 网络系统，在不断的完善过程中，G n u t e l l a 网络引入了节点分类的网络构造方法，这与传统的纯对等网络形式具有很大的区别，大大增强的G n u t e l l a 网络的可扩展性、信息查询效率和网络的生存能力。随着新的网络体系结构的引入，G n u t e l l a 网络的拓扑
4、特性也发生了质的变化，这主要表现在：( 1 ) 网络中的节点不是完全平等的，需要区别对待：( 2 ) G n u t e l l a 网络的度分布特性不在服从以往研究人员认为的幂率模型，呈现多段的特点：( 3 ) 大结点的作用似乎正在慢慢减弱，G n u t e l l a 网络变得更紧密、更均匀。我们详细分析研究了G n u t e l l a 消息和协议内容，构建了一个实际的分布式G n u t e l l a 网络拓扑数据获取、分析系统D C r a w l e r 。我们分析了爬行器的可靠性、爬行时间对拓扑数据精确性的影响：在统计特性上，我们统计了G n u t e l l a 网络的
5、版本分布、平均度数、边点比例等数据：根据复杂网络理论中的相关结论，我们从幂率特性和小世界特性两个方面详细分析了G n u t e l l a 网络拓扑数据，发现了度分布的多段特性：我们分析了G n u t e l l a 网络时间动态特性，发现验证了网络的增长趋势；我们还详细探讨分析了G n u t e l l a 网络性能的分析方法和大结点发现衡量准则，引入了介数作为衡量节点大小的新手段。本论文的主要贡献包括：( 1 ) 在详细研究G n u t e l l a 网络协议的基础上我们构造了高速分布式G n u t e l l a 网络爬行器D C r a w l e r ：( 2 ) 分析了
6、爬行时间对拓扑数据精确性的影响；( 3 ) 验证了G n u t e l l a 网络小世界特性；( 4 ) 发现并验证了G n u t e l l a 网络度分布非幂率特性；( 5 ) 探讨了P 2 P 网路中大结点发现的衡量策略和标准问题。关键词对等网络；网络测量；拓扑结构；幂律模型：小世界模型：介数M e a s u r i n ga n dA n a l y z i n gP 2 PN e t w o r kC o m p u t e rS c i e n c es t u d e n t ：L iy i f e ia d v i s e r ：L iB i n g f aT h ea
7、 p p l i c a t i o no fP 2 Pn e t w o r kh a sb e e nt h el a r g e s tp a r to fw a f f l eo nt h eI n t e r n e t ，w i t ht h eg r o w i n go fP 2 Pn e t w o r k s ，t h eP 2 Ps t a y sa sah o tt o p i ci nt h er e s e a r c hf i e l d s P 2 Po v e r l a yn e t w o r kh a si t so w nt o p o l o g y
8、c h a r a c t e r sa n dn e t w o r kd y n a m i c s ，i ti sa ni m p o r t a n tj o bt oa n a l y z eP 2 Po v e r l a yn e t w o r kc h a r a c t e r si nt h er e s e a r c hf i e l do fc o m p l e xn e t w o r k s T h er e s u l t sW eg o tf r o ma n a l y s i sc a ni n s t r u c tU So p t i m i z
9、i n gn o d e sr o u t i n gm e t h o d s ，l e v e l i n gu pq u e r ys p e e d ，r e c o n s t r u c t i n gt o p o l o g ya n ds o l v i n gs o m eP 2 Ps e c u r i t yp r o b l e m s W ec o u l da n a l y z et h ei m p a c t st h a tP 2 Po v e r l a yn e t w o r ki m p o s e so nt h eI n t e r a c t
10、t o p o l o g yb ym e a s u r i n gt h eP 2 Pt o p o l o g y ,w h i c hc o u l da l s om a k e si tp o s s i b l et of i n da n dd e f e n s eP 2 Pa c t i v eW o n - n s G n u t e l l an e t w o r ki st h eb i g g e s tp u r eP 2 Po v e r l a yn e t w o r ko nt h eI n t e r n e t a f t e r5y e a r s
11、d e v e l o p m e n tf r o mi t se m e r g e n c e ，G n u t e U ap r o t o c o l sh a v eb e c o m em u c hs t a b l e ，t h eu s e r so n l i n ee a c hd a yo fG n u t e l l ah a sa l r e a d ye x c e e d e do n em i l l i o n O nt h eo t h e rh a n d , f o rt h eo p e n i n go fG n u t e l l ap r o
12、 t o c o l sa n dc l i e n ts o f t w a r es o u r c ec o d e( L i m e W i m ) w ec o u l da n a l y z et h eG n u t e l l an e t w o r kw i t ht h el e a s th u r d l e s G n u t e l l an e t w o r ka r eb e c o m em o r ea n dm o r ep o p u l a ro nt h eI n t e r n e tf o ri t ss t a b l ea n df r
13、 e e n e s s T h en e wG n u t e l l an e t w o r ki n t r o d u c e st h e2 - l e v e ln o d ec o n s t r u c t i o n , w h i c hi Sm u c hd i f f e r e n tw i t ht h et r a d i t i o n a l l yp u r eP 2 Pn e t w o r k s S u c hd i f f e r e n c e sm a k et h eg r e a tc h a n g e so fG n u t e l l
14、 an e t w o r kt o p o l o g ys t r u c t u r e s ，i n c l u d i n g ：( 1 ) a l lt h en o d e sa r en o te q u a la n ym o l e ，w eh a v et ot r e a tt h e mr e s p e c t i v e l y ；( 2 ) t h ed e g r e ed i s t r i b u t i o no fG n u t e l l an e t w o r ki sn o tp o w e r - l a w , t h ec o n c l
15、 u s i o n sw ed r a wi nt h i sp a p e ra r ed i f f e r e n tf r o mt h a to fp r e v i o u sw o r k ；f 3 ) t h ei n f l u e n c eo fl a r g en o d ei nt h eG n u t e l l an e t w o r ks e e m sw e a k e n i n g ，G n u t e l l an e t w o r ki sb e c o m i n gd e n s e ra n dm o l eu n i f o r m W
16、ea n a l y z et h ed e t a i lo fG n u t e U ap r o t o c o l s ，c o n s t r u c t i n gaG n m e l l an e t w o r kd i s t r i b u t e dc r a w l i n gs y s t e mc a l l e dD C r a w l e r W ea n a l y z et h er e l i a b i l i t yo fD C r a w l e ra n da c c u r a c yw i t hc r a w l i n gt i m e W em a k es o m es t a t i s t i c so fG n u t e l l an e t w o r ki n c l u d i n gv e r s i o nd i s t r i b u t i o n s ，a v e r a g ed e g r e ea n dn o d e t o - e d g
