基于合作博弈的P2P内容分发技术的设计和分析

来源 :苏州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tshanyf
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
P2P内容分发网络是融合了P2P网络和内容分发技术各自的优点而产生的,是目前互联网应用领域研究的热点之一。但是在实际的网络环境中存在着大量的自私节点,它们占用大量的带宽资源却又不愿意为其他节点提供下载服务,导致“搭便车”和“公共地悲剧”现象的产生。这违背了P2P最初的设计理念,严重影响了系统的整体性能。本文针对这一现象,引入了经济学中的合作博弈理论,利用合作博弈理论中的三种技术:Shapley值、NBS(Nash Bargaining Solution)和Repeated Game来解决P2P内容分发网络中激励节点合作实现资源共享的问题。本文首先对P2P内容分发网络进行了综述,包括研究背景、研究现状和研究意义,重点讨论了目前已有的激励机制。接着介绍了P2P技术、内容分发网络(CDN)和博弈论等理论知识。最后针对目前激励机制在P2P内容分发网络中存在的问题,提出了基于合作博弈的内容分发技术的设计方案,目的在于抑制“搭便车”现象的发生和促进节点合作,从而提高P2P内容分发网络的整体性能。本文基于合作博弈的P2P内容分发技术的设计和分析主要包括三个方面:首先,提出了基于Shapley值的P2P视频点播系统的存储管理机制。该机制通过采用Shapley值的方法实现了P2P视频点播系统中合作收益的公平合理分配,从而激励了节点参与合作,提高了随机搜索操作的命中率;其次,提出了基于NBS的社会P2P网络的内容分发管理方案。在社会P2P网络这种典型的P2P内容分发网络中,由于节点都具有社会属性,节点之间易形成合作联盟从而实现带宽共享,但是节点合作时的最优策略选择和节点的公平性等问题亟需研究。因此我们通过建立讨价还价博弈模型并求出了纳什谈判解,提高了节点的效率和公平性;最后,提出了社会P2P网络中基于重复博弈的惩罚激励机制。在社会P2P网络中,由于节点都是自私的,我们不能保证在整个合作过程中所有节点一直都是诚信的,针对怎样防止节点欺诈行为发生的问题,提出了惩罚激励机制“Punishment-Forgiving-Restoring(PFR)”。该机制有效地抑制了节点欺诈行为的发生,促进了节点的诚信合作并且提高了系统的平均收益。仿真结果表明,基于合作博弈的P2P内容分发技术能够有效地抑制了“搭便车”行为,实现了P2P内容分发网络资源的合理分配,平衡了网络的效率和公平性,提高了网络的整体性能,对推动P2P内容分发技术应用的进一步发展具有重要意义。
其他文献
在道路病害检测中,由于摄像机多处于野外环境,通常摄像设备较为简陋,获取的道路图片分辨率较低。同时由于硬件成本较高,且成像系统本身的技术瓶颈,使得在很多领域高分辨率图像通常
关联规则是数据挖掘研究的一个重要内容,通过采用支持度和置信度去除非频繁项获得目标关联规则。对支持度分布严重倾斜的数据集挖掘时,传统的频繁项集挖掘算法不能有效适用于
谱学习是机器学习领域中的一种新的学习模式,目前已引起了人们的广泛关注。本文主要针对等谱流形学习问题进行研究,提出了等谱流形学习算法的基本框架,包括:1)给出了谱方法和流形
在互联网规模的不断壮大与新型网络业务的飞速发展的背景下,传统网络的缺点,如:需求难以应对、服务难以保障、配置管理复杂等缺陷尽显无疑。软件定义网络(Software Defined Net
随着 Web2.0时代的到来,Web服务相关技术的快速发展,不同的服务供应商在Internet上为用户提供越来越多功能相同或相似的Web服务,使得用户不得不需要花费大量的时间和精力来寻
网络编码允许结点对数据包进行编码操作。相较于传统存储转发机制,网络编码在吞吐量、数据机密性、数据流的不可追踪性、鲁棒性等方面有显著优势。因此该思想引起了学界的广泛
对等网络(Peer-to-Peer Network,简称P2P网络)融合了分布式系统与计算机网络,它利用了对等模式进行工作。与传统网络相比,P2P网络具有高可扩展性、高容错性和分布式等优点,因而在文
为了更好地对多数据源挖掘中可能出现的敏感信息进行保护,同时达到在数据库动态变化情形下也能高效准确地从多数据源环境中挖掘出所需序列模式的目的,本文针对多数据源环境下
随着科技的发展,数据量呈现出了爆炸式的增长方式,数据类型也由一维结构化数据发展为高维非结构化数据,这给传统的数据存储与检索方式带来了巨大的挑战。其中,空间数据在越来
条码是一种整合了数据采集、编码、印刷和识别的信息技术。它能够被机器快速读取,因此具有广泛的应用。条码又分为一维条码和二维条码,其中二维条码具有更大的信息容量。二维条