213149999 cai thien chord full docx

Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí MỤC LỤC MỞ ĐẦU DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC BẢNG BIỂU CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG NGANG HÀNG 1.1 Tổng quan mạng ngang hàng 1.1.1 Khái niệm 1.1.2 Ưu nhược điểm mạng ngang hàng 1.2 Phân loại mạng ngang hàng 1.2.1 Theo mức độ phân quyền a Mạng ngang hàng tập trung b Mạng ngang hàng 10 c Mạng ngang hàng lai ghép 11 1.2.2 Phân loại theo cấu trúc liên kết 13 a Mạng ngang hàng không cấu trúc 13 b Mạng ngang hàng có cấu trúc 13 1.2.3 Phân loại theo chế tìm kiếm 14 a Cơ chế danh mục tập trung 14 b Cơ chế yêu cầu liên tục 15 c Cơ chế bảng băm phân tán 15 1.3 Ứng dụng mạng ngang hàng 16 1.3.1 Chia sẻ tài liệu .16 1.3.2 Phân tán tính toán .16 1.3.3 Hợp tác 16 1.3.4 Lớp .16 1.4 Các vấn đề với mạng ngang hàng 17 1.4.1 Tính bảo mật .17 1.4.2 Độ tin cậy 17 1.4.3 Độ linh động .17 1.4.4 Cân tải 17 1.5 Một số ví dụ mạng ngang hàng .17 1.5.1 Mạng Edonkey 17 Đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên tài nghiên cứu khoa học sinh viênu khoa học sinh viênc sinh viên Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí 1.5.2 Mạng Gnutella 18 1.5.3 Mạng Napster 19 CHƯƠNG II: CÁC GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN DHT-P2P .20 2.1 Khái niệm Distributed Hash Table (DHT) 20 2.2 Các giao thức định tuyến sử dụng DHT .21 2.2.1 Chord 21 a Mạng phủ .21 b Định tuyến 23 2.2.2 Kademlia .24 a Mạng phủ .24 b Định tuyến 24 2.2.3 Tapestry 25 a Mạng phủ .25 b Định tuyến 26 2.2.4 Kelips 28 a Mạng phủ .28 b Định tuyến 29 CHƯƠNG III: CẢI THIỆN HIỆU NĂNG ĐỊNH TUYẾN TRONG CHORD 30 3.1 Thuật toán Chord hai chiều 31 3.2 Thuật toán NN-Chord BNN-Chord .33 3.2.1 Thuật toán NN-Chord 33 3.2.2 Thuật toán BNN-Chord 34 3.2.3 Thuật toán cụ thể 35 3.4 Cải thiện Chord có xem xét trễ mạng vật lý .38 3.4.1 Vấn đề 38 3.4.2 Đề xuất cải thiện 38 a Các định nghĩa định lý 38 b Bảng finger 39 c Thuật toán định tuyến 39 CHƯƠNG IV: MÔ PHỎNG VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆU NĂNG 41 4.1 Cài đặt kịch mô 41 4.2 Đánh giá phân tích tích kết 42 Đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên tài nghiên cứu khoa học sinh viênu khoa học sinh viênc sinh viên Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí 4.2.1 Giao diện tiến trình mơ 42 4.2.2 Phân tích kết 43 KẾT LUẬN 44 TÀI LIỆU THAM KHẢO 45 Đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên tài nghiên cứu khoa học sinh viênu khoa học sinh viênc sinh viên Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí MỞ ĐẦU ĐẦUU Trong nhiều năm trở lại đây, giới chứng kiến bùng nổ Internet băng thông rộng, với phát triển mạnh mẽ ứng dụng P2P Với nhiều ưu điểm hứa hẹn tính hiệu quả, linh hoạt khả mở rộng cao, mạng P2P thu hút nhiều quan tâm từ cộng đồng nghiên cứu Mạng P2P phát triển qua nhiều hệ, hệ mạng có cấu trúc dựa khả lưu trữ tìm kiếm liệu hiệu theo chế Bảng băm phân tán (DHT) Vấn đề cốt lõi mạng ngang hàng P2P thuật tốn định tuyến, đóng vai trị định hiệu hoạt động thiết lập dịch vụ hệ thống tảng mạng ngang hàng nói riêng mạng ảo Internet nói chung Chord giao thức sử dụng rộng rãi mạng ngang hàng có cấu trúc Điểm khác biệt giao thức Chord với giao thức khác đơn giản khả chịu lỗi cao Tuy nhiên giao thức nhiều vấn đề cần xem xét hướng cải thiện hiệu định tuyến cho Chord vấn đề mà đề tài đề cập đến Nội dung đề tài bao gồm ba phần chính: Chương I: Lý thuyết chung mạng ngang hàng Chương II: Các giao thức định tuyến DHT-P2P Chương III: Cải thiện hiệu định tuyến Chord Chương IV: Mô đánh giá hiệu Do trình độ thời gian có hạn nên đề tài khơng tránh khỏi sai sót Kính mong góp ý từ q thầy bạn để đề tài hồn thiện Xin kính chúc thầy bạn có sức khỏe dồi thật nhiều niềm vui sống Xin chân thành cám ơn! Nhóm sinh viên Đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên tài nghiên cứu khoa học sinh viênu khoa học sinh viênc sinh viên Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí THUẬT NGỮ VIẾT TẮT Từ Viết Tắt Tiếng Anh Tiếng Việt BNN-Chord Bidirectional Neighbor’s Neighbor Chord NN-Chord hai chiều DHT Distributed Hash Table Bảng băm phân tán NN-Chord Neighbor’s Neighbor Chord Giao thức Chord cải tiến P2P Peer – to – Peer Mạng ngang hàng RTT Round Trip Time Thời gian hết vòng SETI Search for Extraterrestrial Intelligence Tìm kiếm văn minh trái đất TTL Time To Live Thời gian sống ID Identifier Số nhận dạng SHA Secure Hash Algorithm Thuật toán băm bảo mật IP Internet Protocol Giao thức mạng Internet MIT Massachusetts Institute of Technology Viện công nghệ Massachusetts DANH MỤC HÌNH VẼC HÌNH VẼ Đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên tài nghiên cứu khoa học sinh viênu khoa học sinh viênc sinh viên Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Hình 1.1: Mạng ngang hàng Hình 1.2: Mạng ngang hàng 10 Hình 1.3: Mạng ngang hàng lai ghép 12 Hình 1.4: Mạng lai ghép với số hóa tập trung 12 Hình 1.5: Mạng lai ghép với số hóa phân tán 13 Hình 1.6: Chức DHT 14 Hình 1.7: Cơ chế danh mục tập trung .14 Hình 1.8: Cơ chế yêu cầu liên tục 15 Hình 1.9: Cơ chế bảng băm phân tán 16 Hình 1.10: Mơ hình mạng Edonkey 18 Hình 1.11: Mơ hình mạng Gnutella 19 Hình 1.12: Mơ hình mạng Napster 19 Hình 2.1: Mơ tả trình tạo key DHT 20 Hình 2.2: Vịng khơng gian địa Chord 22 Hình 2.3: Khơng gian ID mạng Chord (N=64) 22 Hình 2.4: Các item lưu mạng Chord 23 Hình 2.5: Khơng gian ID mạng Kademlia (N=8) .24 Hình 2.6: Các k-bucket node .25 Hình 2.7: Minh họa bảng định tuyến node 26 Hình 2.8: Các mức liên kết node 4227 .27 Hình 2.9: Đường tin từ node 5230 đến node 42AD 27 Hình 2.10: Quá trình truy vấn item 28 Hình 2.11: Bảng định tuyến node 110 29 Hình 3.1: Q trình N9 tra cứu khóa k53 32 Hình 3.2: Tìm kiếm k54 37 Hình 3.3: Bảng finger sau loại bỏ dư thừa thêm vào nút 37 Hình 3.4: Bảng finger nút bổ sung delay[i] 40 DANH MỤC HÌNH VẼC BẢNG BIỂUNG BIỂUU Bảng 3.1: Cấu trúc bảng W_finger node n .32 Đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên tài nghiên cứu khoa học sinh viênu khoa học sinh viênc sinh viên Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Bảng 3.2: Bảng W_finger node N9 33 Bảng 3.3: Bảng learn node n 33 Bảng 3.4: Learn table node N9 33 Bảng 3.5: Bảng W_learn node n .34 Bảng 3.6: bảng W_finger node N9 35 Bảng 3.7: bảng W_learn node N9 .35 Bảng 3.8: Bảng Finger W_finger cải tiến node N9 35 Bảng 3.9: Định nghĩa delay[i] 39 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG NGANG HÀNGNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG NGANG HÀNGNG QUAN VỀ MẠNG NGANG HÀNG MẠNG NGANG HÀNGNG NGANG HÀNG 1.1 Tổng quan mạng ngang hàng Đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên tài nghiên cứu khoa học sinh viênu khoa học sinh viênc sinh viên Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí 1.1.1 Khái niệm Mạng ngang hàng mạng mà hai hay nhiều máy tính chia sẻ tập tin truy nhập thiết bị máy in mà không cần đến máy chủ hay phần mềm máy chủ Ở dạng đơn giản mạng ngang hàng tạo hai hay nhiều máy tính kết nối với chia sẻ tài nguyên mà thông qua máy chủ dành riêng Mạng ngang hàng dựa vào khả băng tần máy tính tham gia vào mạng tập trung vào số máy tính gọi server Nó sử dụng cho kết nối node thông qua kết nối đặc biệt dùng cho nhiều mục đích chia sẻ tài liệu, chia sẻ âm nhạc, hình ảnh, liệu, lưu lượng điện thoại… Mơ hình mạng ngang hàng thể Hình 1.1 ` ` ` ` Hình 1.1: Mạng ngang hàng 1.1.2 Ưu nhược điểm mạng ngang hàng  Ưu điểm  Không phải đầu tư thêm phần cứng phần mềm máy chủ  Dễ cài đặt, giá thành rẻ  Không cần người quản trị mạng  Người sử dụng kiểm soát việc dùng chung tài nguyên  Tăng cường khả cân tải mạng  Nhược điểm mạng ngang hàng  Máy trạm phải gánh thêm việc phục vụ chia sẻ tài nguyên  Máy trạm khơng có khả kiểm sốt nhiều liên kết máy chủ  Thiếu tính tập trung, khó tìm kiếm liệu  Khơng có khả lưu trữ tập trung Đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên tài nghiên cứu khoa học sinh viênu khoa học sinh viênc sinh viên Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí  Mỗi người sử dụng máy trạm phải có khả quản trị hệ thống  Khả bảo mật kém, khó kiểm sốt  Quản lý thiếu tập trung, mạng ngang hàng khó làm việc với 1.2 Phân loại mạng ngang hàng 1.2.1 Theo mức độ phân quyền a Mạng ngang hàng tập trung Mạng ngang hàng tập trung hệ mạng ngang hàng đầu tiên, đặc trưng mạng dựa vào máy chủ tìm kiếm trung tâm Tơ pơ xếp chồng mạng ngang hàng tập trung miêu tả mạng hình Trong mơ hình mạng này, điểm nút kết nối tới máy chủ tìm kiếm trung tâm để gửi truy vấn tìm kiếm tài nguyên, sau gửi yêu cầu tới máy chủ tìm kiếm trung tâm, máy chủ tìm kiếm trung tâm trả thơng tin phản hồi tương ứng với từ khóa quy định truy vấn Tức máy chủ tìm kiếm trung tâm, từ khóa thơng báo truy vấn ánh xạ với bảng danh sách tài nguyên mà máy chủ có Nếu máy chủ tìm kiếm trung tâm có thơng tin mà điểm nút u cầu trả thơng tin vị trí truy cập tới điểm nút chia sẻ (đa phần trả địa IP cổng) Sau điểm nút nhận thơng tin từ máy chủ tìm kiếm trung tâm lúc q trình trao đổi thơng tin cần tìm thực theo chế mạng ngang hàng, tức trao đổi trực tiếp nút mạng với mà không cần qua máy chủ tìm kiếm trung tâm  Hoạt động nút  máy chủ tìm kiếm trung tâm: - Tìm kiếm tài nguyên - Đăng nhập vào mạng xếp chồng - Đăng ký - Cập nhật thông tin bảng định tuyến - Cập nhật thông tin tài nguyên chia sẻ  Hoạt động điểm nút điểm nút - Trao đổi liệu  Ứng dụng cho mô hình mạng kiểu là: Napster, hỗ trợ việc chia sẻ file nhạc miễn phí người dùng mạng Internet  Ưu điểm: - Tìm kiếm nhanh hiệu - Quản lý tập trung/quản trị tin cậy - Dễ xây dựng  Nhược điểm: - Dễ dàng bị công - Nút cổ chai Đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên tài nghiên cứu khoa học sinh viênu khoa học sinh viênc sinh viên Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí - Khả tắc nghẽn - Khó mở rộng - Cần quản trị b Mạng ngang hàng Đặc trưng bật mơ hình khơng có máy chủ tìm kiếm tập trung mơ hình mạng ngang hàng tập trung, khơng gặp phải vấn đề nút cổ chai Các điểm nút giao tiếp trực tiếp với điểm nút khác mạng mà không cần tới máy chủ trung tâm riêng biệt nào, điểm nút thiết lập kết nối với ngẫu nhiên Hình 1.2: Mạng ngang hàng Trong mơ hình mạng ngang hàng này, việc tìm kiếm file sử dụng phương pháp phát tràn(phương pháp có sử dụng giá trị giới hạn phạm vi tìm kiếm TTL sử dụng GUID để trao đổi) Khi muốn tìm kiếm file yêu cầu tìm kiếm gửi từ điểm nút nguồn tới tất điểm nút mạng hàng xóm Nếu tài ngun tìm thấy điểm nút có tài nguyên chia sẻ trao đổi với điểm nút yêu cầu dựa vào GUID điểm nút yêu cầu Ứng dụng phần mềm điển hình cho mơ hình mạng là: Gnutella 0.4, FreeNet, GnuNet …  Ưu điểm: - Khơng có điểm chịu lỗi khó bị cơng - Có thể thích nghi với mạng vật lý - Cho phép nặc danh - Dễ xây dựng - Các điểm nút tham gia rời khỏi mạng cách tùy mà không ảnh hưởng đến cấu trúc toàn mạng Đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên tài nghiên cứu khoa học sinh viênu khoa học sinh viênc sinh viên 10