移动P2P数据分发技术与研究

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3.0 陈辉 2024-11-19 8 4 647.66KB 46 页 15积分

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摘要

随着移动 3G 网络的普及和 4G 网络技术的逐步成熟，移动互联网应用一直是

业界十分关注的领域。而 P2P 也因为能够充分利用网络中的边缘资源而在固网

Internet 上获得了巨大的成功。鉴于 P2P 技术和移动网络有许多共同之处，如何在

移动网络中应用 P2P 技术，发挥 P2P 的技术特点来弥补移动网络资源匮乏的天生

缺点，成为一个相当有发展前景的课题。本文就是致力于研究影响移动 P2P 核心

数据分发技术的相关因素。

本文描述的是 P2P 技术在移动网和固网中的应用，重点研究移动 P2P 数据分

发技术。

P2P 技术是分布式系统的一个重要分支。它遵循于分布式系统的基本要求。

当然，作为有别于其它的分布式系统，它也具有其自身的特点和局限性。P2P 技术

把每个节点都看成是对等。每个节点既可以看作是服务器也可以看作是客户端。

移动网络与固定网络不同。移动网络易受干扰、误码率高。同时，移动终端

设备通常处于移动中，也给移动数据传输增添了不稳定性。除此之外，不同的移

动终端设备在设计结构上也不尽相同，而且每个移动终端设备的处理能力以及所

管理的资源也相当有限。这就给移动 P2P 数据分发带来了新的挑战。

移动 P2P 可以有不同的组网模式。因此，我们应根据不同的移动 P2P 网络模

式选择不同的机制来实现移动 P2P 数据分发，保证数据分发的有效性、可靠性和

安全性。另外，还要考虑到与固定网络 P2P 应用的对接，实现移动网络信息资源

和固定网络信息资源的共享以及移动终端设备在固网和移动网之间平滑的过度。

移动 P2P 数据分发就是一个综合性较强的技术。由于其特殊性，该技术涉及

到从硬件到软件，从固定网络到移动网络等诸多方面的问题。本文在概述分布式

系统的特点之后，介绍 P2P 的基本概念和实现。随后，描述目前移动 P2P 领域研

究的进展情况，详细说明与移动 P2P 数据分发相关的路由策略、数据分发算法以

及编码技术。最后，说明移动 P2P 的数据安全机制。

总之，本文介绍了移动 P2P 技术的实现背景以及研究重点，对涉及到移动 P2P

数据分发技术的多个方面做了系统性的阐述。

关键字：移动 P2P 数据分发路由策略 Gossip 算法网络模式

ABSTRACT

With the popularity of mobile 3G and the mature of 4G network technology, the

mobile network applications have been of great concern. Because P2P network can take

full advantage of the edge of resources in the Internet, it has been a great success until

now. Considering that P2P technology and mobile network have much in common, how

to apply P2P Technology in the mobile network, how to play the technical

characteristics of mobile P2P network and how to make up deficiencies that the

resources of the mobile network are limited have become a very promising subject. This

article is dedicated to research the related factors of mobile P2P data dissemination

technology, which also is the core of the mobile P2P technology.

This paper describes how to apply P2P technology in the mobile and fixed network

and focuses on the mobile P2P data dissemination technology. P2P technology is an

important branch of distributed system. It follows the basic paradigm of the distributed

system. Of course, as different from other distributed systems, it also has its own

characteristics and limitations. Each node is a peer in the P2P network. Each node can

either be seen as the server can also be seen as a client.

Besides, there are many differences between mobile networks and fixed

networks. Mobile networks often are easy to be disturbed with high error

rate. Meanwhile, mobile devices are moving constantly. The feature takes the instability

to the mobile network. In addition, different mobile terminal equipments are in the

different design of the structure, and different mobile terminal equipments have

different power and manage quite limited resources. These bring new challenges to

mobile P2P technology.

Mobile P2P technology has different network model. So we should choose different

mechanisms to realize mobile P2P data dissemination, in order to ensure data

dissemination’s validity, reliability and safety. We also should take them into account

that how to connect with the fixed network, how to share the data resources of the

mobile and fixed network and how to make mobile terminals switch between fixed and

mobile networks in smooth way.

Mobile P2P data dissemination is a highly integrated technology. Because of its

specificity, we would involve many issues from hardware to software, from the fixed

network to mobile networks and others while research. This paper outlines the

characteristics of distributed systems and introduces the basic concepts of P2P

technology. Then, describe the current progress in the field of the mobile P2P

technology and detail data dissemination technology associated with the mobile P2P

routing strategies, data dissemination algorithms and coding techniques. Finally, we

describe mobile P2P data security mechanism.

In short, this paper describes the implementation of mobile P2P technology

background and research and focuses on data dissemination relating to the mobile P2P

technology.

Keywords: Mobile P2P, data dissemination, routing policy, Gossip

Algorithm, network model

中文摘要

ABSTRACT

第一章绪论 ........................................................ 1

§1.1 课题目的和意义 ............................................. 1

§1.2 课题研究内容 ............................................... 2

§1.3 本文组织结构 ............................................... 2

第二章相关技术 .................................................... 4

§2.1 概述 ....................................................... 4

§2.2 分布式系统简介 ............................................. 4

§2.2.1 分布式系统定义 ........................................... 4

§2.2.2 分布式系统的特点 ......................................... 4

§2.2 P2P 简介 ................................................... 6

§2.2.1 P2P 定义 ..................................................6

§2.2.2 P2P 技术特点 ..............................................7

§2.2.3 P2P 网络模型 ..............................................8

§2.2.4 P2P 网络模型与 B/S 和C/S 模型的比较 .......................12

§2.3 移动 P2P 简介 .............................................. 12

§2.3.1 移动 P2P 技术的特点和挑战 ................................12

§2.4 本章小结 .................................................. 13

第三章网络架构 ................................................... 14

§3.1 概述 ...................................................... 14

§3.2 移动 P2P 的网络技术 ........................................ 14

§3.2.1 移动 P2P 的组网技术 ......................................14

§3.2.2 移动 P2P 的协议 ..........................................15

§3.3 移动 P2P 技术的网络架构 .................................... 16

§3.3.1 集中式架构 .............................................. 16

§3.3.2 半分布式架构 ............................................ 17

§3.3.3 全分布式架构 ............................................ 20

§3.3.4 不同框架设计的比较 ...................................... 22

§3.4 本章小结 .................................................. 22

第四章路由策略 ................................................... 23

§4.1 概述 ...................................................... 23

§4.2 移动终端通过移动通信网接入的 P2P 算法 ...................... 23

§4.2.1 集中式架构搜索算法 ...................................... 23

§4.2.2 基于洪泛的半分布式搜索算法 .............................. 24

§4.2.3 基于 DHT 的半分布式搜索算法 ............................. 25

§4.3 基于移动 Ad hoc 网络的移动 P2P 算法 ......................... 26

§4.3.1 洪泛算法 ................................................ 26

§4.3.2 DHT 算法 ................................................ 26

§4.4 本章小结 .................................................. 26

第五章数据分发 ................................................... 27

§5.1 概述 ...................................................... 27

§5.2 移动 P2P 数据分发的意义 .................................... 27

§5.3 P2P 数据分发移动化的优势 .................................. 28

§5.4 移动 P2P 数据分发的结构 .................................... 29

§5.5 移动 P2P 数据分发的发展特点 ................................ 31

§5.6 Gossip 算法及其在移动 P2P 数据分发中的应用 ................. 32

§5.6.1 AG 应用 ................................................. 32

§5.6.2 RDG 应用 ................................................32

§5.6.3 EraMobile 应用 ........................................... 33

§5.6.4 CREW 应用 .............................................. 33

§5.5.6 几种应用的比较 .......................................... 33

§5.6 网络编码 .................................................. 34

§5.7 本章小结 .................................................. 35

第六章移动 P2P 的安全机制 ......................................... 36

§6.1 概述 ...................................................... 36

§6.2 移动 P2P 的安全优势 ........................................ 36

§6.3 移动 P2P 的安全隐患 ........................................ 36

§6.4 移动 P2P 的安全机制 ........................................ 37

§6.5 本章小结 .................................................. 37

第七章总结与展望 ................................................. 38

参考文献 .......................................................... 40

在读期间公开发表的论文和承担科研项目及取得成果 .................... 42

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摘要随着移动3G网络的普及和4G网络技术的逐步成熟，移动互联网应用一直是业界十分关注的领域。而P2P也因为能够充分利用网络中的边缘资源而在固网Internet上获得了巨大的成功。鉴于P2P技术和移动网络有许多共同之处，如何在移动网络中应用P2P技术，发挥P2P的技术特点来弥补移动网络资源匮乏的天生缺点，成为一个相当有发展前景的课题。本文就是致力于研究影响移动P2P核心数据分发技术的相关因素。本文描述的是P2P技术在移动网和固网中的应用，重点研究移动P2P数据分发技术。P2P技术是分布式系统的一个重要分支。它遵循于分布式系统的基本要求。当然，作为有别于其它的分布式系统，它也具有其自身的特点和局限...

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