Luận án tiến sĩ công nghệ thông tin nghiên cứu nâng cao hiệu năng hoạt động của mạng ngang hàng có cấu trúc

MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Đặt vấn đề Mục tiêu luận án Phạm vi nghiên cứu, đối tượng nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Đóng góp luận án Cấu trúc luận án 10 Chương KIẾN THỨC NỀN TẢNG 13 1.1 Mạng ngang hàng 13 1.2 Ứng dụng mạng ngang hàng 15 1.2.1 Phân phối nội dung dựa mạng ngang hàng 15 1.2.2 Truyền thông dựa mạng ngang hàng 16 1.2.3 Xử lý tính tốn phân tán dựa mạng ngang hàng 16 1.2.4 Cộng tác dựa mạng ngang hàng 17 1.2.5 Hạ tầng công nghiệp/nền tảng dựa mạng ngang hàng 17 1.2.6 Các hệ thống sở liệu tìm kiếm dựa mạng ngang hàng 18 1.2.7 Các ứng dụng khác 18 1.3 Phân loại mạng ngang hàng 18 1.3.1 Phân loại theo mức độ phân tán 19 1.3.2 Phân loại theo cấu trúc mạng ngang hàng 22 1.4 Mạng ngang hàng có cấu trúc 24 1.4.1 Bảng băm phân tán 25 1.4.2 Mạng ngang hàng Chord 28 1.4.3 Một số giao thức mạng ngang hàng có cấu trúc khác 36 i 1.5 Kết luận 37 Chương CÂN BẰNG TẢI TRONG MẠNG NGANG HÀNG CÓ CẤU TRÚC 38 2.1 Đặt vấn đề 38 2.2 Các nghiên cứu liên quan 41 2.2.1 Cân tải theo ngưỡng 41 2.2.2 Cân tải dựa server ảo 43 2.2.4 So sánh thuật toán cân tải 45 2.3 Cải tiến thuật toán cân tải theo ngưỡng 46 2.3.1 Một số khái niệm 46 2.3.2 Thuật toán ThresholdPlus 48 2.4 Đánh giá thuật toán 56 2.4.1 Phương pháp đánh giá 56 2.4.2 Các kết mô 57 2.5 Kết luận 63 Chương ĐIỀU KHIỂN TẮC NGHẼN TRONG MẠNG NGANG HÀNG CÓ CẤU TRÚC 65 3.1 Đặt vấn đề 66 3.2 Các nghiên cứu liên quan 68 3.3 Điều khiển tắc nghẽn thay đổi bảng định tuyến 73 3.4 Đánh giá thuật toán 82 3.4.1 Phương pháp đánh giá 82 3.4.2 Các kết mô 83 3.5 Kết luận 94 Chương SAO LƯU DỮ LIỆU TRONG MẠNG MẠNG NGANG HÀNG CÓ CẤU TRÚC 95 4.1 Đặt vấn đề 95 ii 4.2 Các nghiên cứu liên quan 97 4.3 Sao lưu liệu dựa phân cụm mạng P2P 102 4.3.1 Tổng quan 102 4.3.2 Quản lý thông tin cụm 103 4.3.3 Sao lưu truy vấn liệu 106 4.3.4 Khôi phục tệp tin 108 4.3.5 Xây dựng cụm 111 4.3.6 Đảm bảo tính cục cân tải 116 4.4 Đánh giá thuật toán 118 4.4.1 Phương pháp đánh giá 118 4.4.2 Các kết mô 120 4.5 Kết luận 132 KẾT LUẬN 134 Các kết đạt 134 Những hạn chế hướng nghiên cứu 136 DANH MỤC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 137 TÀI LIỆU THAM KHẢO 138 iii Danh sách hình vẽ Hình 1.1 Phân loại mạng ngang hàng 19 Hình 1.2 Phân loại mạng ngang hàng theo mức độ phân tán 20 Hình 1.3 Ánh xạ liệu vào mạng DHT 26 Hình 1.4 Mạng phủ DHT với nút mạng 27 Hình 1.5 Vịng Chord với độ dài khơng gian khóa bit 30 Hình 1.6 Tìm kiếm đơn giản Chord 31 Hình 1.7 Bảng finger nút n8 32 Hình 1.8 Giả mã phương pháp tìm kiếm nâng cao 33 Hình 1.9 Q trình tìm kiếm khóa k54 nút n8 33 Hình 2.1 Chuyển tải nút láng giềng 41 Hình 2.2 Khả tải làm việc nút 48 Hình 2.3 Các nút nhẹ tải thông báo thông tin cho thư mục 50 Hình 2.4 Nút n1 thực cân tải, nút láng giềng n5 nhận tải hộ nút n1 cách dịch chuyển định danh phía n1 51 Hình 2.5 Nút n1 thực cân tải, nút n1 chia tải cho nút láng giềng n2 cách dịch chuyển định danh n1 phía n5 52 Hình 2.6 Di chuyển định danh để thực cân tải 53 Hình 2.7 Giả mã thuật tốn ThresholdPlus 54 Hình 2.8 Thời gian sống trung bình nút thay đổi, câu truy vấn thực với phân bố Zipf Uniform 59 Hình 2.9 Số câu truy vấn đặt vào nút thay đổi, truy vấn phân bố dạng Zipf Uniform 60 Hình 2.10 Truy vấn đặt vào nút dạng phân bố Zipf 61 Hình 2.11 Chi phí thuật tốn cân tải 62 Hình 3.1 Giả mã thuật tốn xử lý tắc nghẽn nút n 76 Hình 3.2 Giả mã thuật tốn xử lý hết tắc nghẽn nút n 79 iv Hình 3.3 Truy vấn thông thường mạng Chord (m=6) 80 Hình 3.4 Tỷ lệ truy vấn thành cơng thay đổi thời gian sống trung bình nút 84 Hình 3.5 Tỷ lệ thành cơng với số truy vấn đặt vào nút thay đổi 86 Hình 3.6 Tỷ lệ thành cơng truy vấn thay đổi ngưỡng mềm 87 Hình 3.7 Ảnh hưởng tham số Zipf đến tỷ lệ thành công truy vấn 88 Hình 3.8 Ảnh hưởng số truy vấn đặt vào nút đến số bước chuyển tiếp truy vấn 90 Hình 3.9 Ảnh hưởng thời gian sống trung bình đến số bước chuyển tiếp truy vấn 91 Hình 3.10 Ảnh hưởng truy vấn đặt vào nút đến số thông báo tắc nghẽn 92 Hình 3.11 Ảnh hưởng số lượng truy vấn đặt vào nút đến số thông báo hết tắc nghẽn 93 Hình 4.1 Phạm vi khơng gian khóa cụm 103 Hình 4.2 Thơng báo cập nhật cụm có khơng gian khóa [𝐾𝑓𝑑, 𝐾𝑙𝑑] 104 Hình 4.3 Ví dụ lưu tệp liệu 106 Hình 4.4 Giả mã lưu liệu nút s 107 Hình 4.5 Giả mã thuật tốn khơi phục liệu nút quản lý khóa 109 Hình 4.6 Thủ tục truy vấn lưu tệp tin 110 Hình 4.7 Đoạn giả mã thủ tục tách cụm thành cụm B C 114 Hình 4.8 Giả mã thủ tục nhập cụm hàng xóm A vào cụm B thành cụm C 115 Hình 4.9 Giả mã thủ tục tham gia mạng nút 117 Hình 4.10 Ví dụ mơ hình Transit stub 119 v Hình 4.11 Tỷ lệ truy vấn thành công với liệu phân phối vào nút so với khả lưu trữ nút 123 Hình 4.12 Tỷ lệ truy vấn thành cơng với thời gian sống trung bình nút thay đổi 125 Hình 4.13 Tỷ lệ truy vấn thành công với số lượng nút ra/vào mạng thay đổi 126 Hình 4.14 Tỷ lệ truy vấn thành cơng với số lượng vị trí thử khác nút tham gia mạng 127 Hình 4.15 Chi phí trì với thời gian sống trung bình nút khác 128 Hình 4.16 Chi phí trì với số nút ra/vào khác 129 Hình 4.17 Ảnh hưởng tham số lưu đối đến tỷ lệ truy vấn thành cơng thời gian sống trung bình nút thay đổi 130 Hình 4.18 Ảnh hưởng tham số truy vấn đến chi phí trì thời gian sống nút thay đổi 131 Hình 4.19 Ảnh hưởng tham số lưu đến tỷ lệ thành công truy vấn số lượng tệp tin phân phối vào nút thay đổi so với khả nút 132 vi Danh sách bảng Bảng 1.1 Phân loại hệ thống mạng ngang hàng 24 Bảng 2.1 So sánh thuật toán cân tải 46 Bảng 3.1 So sánh thuật toán điều khiển tắc nghẽn 73 Bảng 3.2 Bảng định tuyến ban đầu nút ni 77 Bảng 3.3 Bảng tìm đường nút ni sau thay đổi 78 Bảng 4.1 Bảng so sánh thuật toán lưu liệu 101 vii Thuật ngữ từ viết tắt Từ viết tắt ACK BPCC CAN Từ gốc Acknowledge receipt of a packet Back-Pressure Congestion Control Content Addressable Network CCLBR CPU CSCC DHT HTTP Congestion Control-Based Load Balanced Routing Central Processing Unit Credit System Congestion Control Distributed Hash Table Hypertext Transfer Protocol ID IM IP IPTV JXTA P2P QoS REC RTT SHA TCP TTL VoIP VoD XML Identification Instant Messaging Internet Protocol Internet Protocol Television Juxtapose Peer to peer Quality of Service Replicated Easure Code Round-Trip Time Secure Hash Algorithm Transmission Control Protocol Time-to-live Voice over Internet Protocol Video on demand Extensible MarkupLanguage viii Giải nghĩa Giao thức mạng ngang hàng có cấu trúc Bộ xử lý trung tâm Bảng băm phân tán Giao thức truyền siêu văn Định danh Thông điệp tức Giao thức Internet Truyền hình Internet Ngang hàng Chất lượng dịch vụ Mã xóa Giải thuật băm an tồn Thời gian sống Video theo u cầu Ngơn ngữ đánh dấu mở rộng Lời cam đoan Tôi xin cam đoan luận án “Nghiên cứu nâng cao hiệu hoạt động mạng ngang hàng có cấu trúc” thực hướng dẫn TS Nguyễn Hồi Sơn PGS.TS Hồ Sỹ Đàm Luận án khơng chứa nội dung chép từ cơng trình người khác cơng bố Các tài liệu trích dẫn trung thực rõ nguồn gốc Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm lời cam đoan ix Lời cảm ơn Nghiên cứu sinh Nguyễn Đình Nghĩa xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến thầy hướng dẫn khoa học TS Nguyễn Hoài Sơn PGS.TS Hồ Sỹ Đàm người hướng dẫn tận tình, bảo, khích lệ động viên tơi hồn thành luận án Nghiên cứu sinh xin chân thành cảm ơn ban lãnh đạo Trường Đại học Công nghệ, Đại học Quốc gia Hà Nội tạo môi trường thuận lợi điều kiện nghiên cứu tốt cho nghiên cứu sinh suốt trình làm nghiên cứu Đồng thời, nghiên cứu sinh xin cảm ơn thầy, cô Bộ mơn Truyền thơng Mạng máy tính; thầy, Khoa Công nghệ Thông tin Trường Đại học Công nghệ; chuyên gia, bạn đồng nghiệp hỗ trợ nghiên cứu sinh suốt trình học tập, nghiên cứu bảo vệ luận án, nghiên cứu sinh, học viên cao học sinh viên tham gia seminar Bộ mơn Truyền thơng Mạng máy tính Cuối cùng, xin chân thành cảm ơn người thân gia đình tồn thể bạn bè giúp đỡ, động viên lúc gặp phải khó khăn suốt q trình học tập nghiên cứu x có độ ưu tiên cao, chúng tơi đảm bảo tính sẵn sàng tệp mạng P2P Hình 4.19 Ảnh hưởng tham số lưu đến tỷ lệ thành công truy vấn số lượng tệp tin phân phối vào nút thay đổi so với khả nút 4.5 Kết luận Chương luận án đề xuất thuật toán lưu liệu dựa phân cụm cho hệ thống lưu tệp tin dựa DHT Khác với thuật toán lưu thông thường, tổ chức mạng thành cụm lưu trữ mảnh liệu tệp tin lưu nút thuộc cụm Chúng tơi sử dụng phương pháp xố mã việc đảm bảo tính sẵn sàng tập tin trì số mảnh liệu tệp tin giá trị ngưỡng cho trước Chúng đề xuất phương pháp cập nhật thông tin cụm, cho phép nút cụm chọn nút có khả lưu trữ tốt để lưu trữ mảnh tệp tin Do đó, phương pháp chúng tơi đề xuất có khả tìm kiếm nút để lưu trữ mảnh liệu tệp tin lưu cao 132 tỷ lệ câu truy vấn thành công đạt cao tải hệ thống tỉ lệ nút ra/vào cao Các kết mơ chứng minh tính hiệu thuật tốn chúng tơi đề xuất phương diện tỷ lệ thành công câu truy vấn chi phí trì tính sẵn sàng tệp tin so với thuật tốn thơng thường Kết nghiên cứu thuật tốn chúng tơi đề xuất công bố hội thảo quốc tế "The 2016 international conference on advanced technologies for communications", Ha Noi, Viet Nam 2016 với tên gọi: "A Cluster-based File Replication Scheme for DHT-based File Backup System"; tạp chí quốc tế IEICE Transactions on Communications, Japan với tên gọi: "A Dynamic-Clustering Backup Scheme for High-Availability Distributed File Sharing Systems"; Kỷ yếu Hội nghị khoa học công nghệ quốc gia lần thứ VI (Fair 2013) với tên gọi "Tối ưu hóa lưu liệu mạng ngang hàng có cấu trúc" 133 KẾT LUẬN Phần này, tổng kết lại kết đạt luận án, đóng góp luận án, đánh giá hạn chế đưa hướng nghiên cứu Các kết đạt - Luận án trình bày kiến thức tảng mạng ngang hàng nói chung khái niệm, đặc điểm, phân loại, lĩnh vực ứng dụng giúp người đọc khái quát lại vấn đề có liên quan đến nội dung nghiên cứu luận án Luận án trình bày chi tiết mạng ngang hàng có cấu trúc, bảng băm phân tán giao thức mạng ngang hàng có cấu trúc Chord Đây kiến trúc giao thức sử dụng nghiên cứu luận án Nội dung phần trình bày chương - Luận án nghiên cứu số thuật toán cân tải đề xuất thuật toán cải tiến thuật toán cân tải theo ngưỡng mạng ngang hàng có cấu trúc để nâng cao tỷ lệ thành cơng câu truy vấn, qua nâng cao hiệu hoạt động mạng ngang hàng có cấu trúc Trong đề xuất đưa thêm khái niệm thư mục vào thuật tốn Chúng tơi xem xét vấn đề tìm kiếm nút nhẹ tải thực thuật toán cân tải xem xét tham số mạng để đánh giá thuật toán với hệ thống mạng mô gần với thực tế Kết đánh giá cho thấy thuật tốn chúng tơi đề xuất hoạt động tốt hơn, tỷ lệ câu truy vấn thành cơng đạt cao thuật tốn cân tải theo ngưỡng khoảng từ 12% điều kiện thí nghiệm Kết phần trình bày chương luận án - Luận án đề xuất thuật toán điều khiển tắc nghẽn mạng ngang hàng có cấu trúc, giúp tăng tỷ lệ thành cơng cấu truy vấn qua nâng cao hiệu hoạt động mạng ngang hàng có cấu trúc Trong đề xuất 134 thay đổi bảng định tuyến nút trình định tuyến truy vấn gặp nút tắc nghẽn, nút thay đường chọn tốt danh sách nút không bị tắc nghẽn quản lý nút tắc nghẽn Bằng cách đó, thuật tốn đề xuất không làm tăng thêm số nút đường tìm kiếm đảm bảo tận dụng tối đa khả xử lý nút mạng Kết thí nghiệm cho thấy thuật tốn chúng tơi đề xuất tốt giao thức Chord thông thường khoảng 40% điều kiện thí nghiệm Nội dung đề xuất trình bày chi tiết chương luận án - Đề xuất thuật tốn lưu liệu mạng ngang hàng có cấu trúc để đảm bảo tính sẵn sàng liệu qua nâng cao hiệu hoạt động mạng ngang hàng có cấu trúc Trong đề xuất đưa phương pháp phân cụm tĩnh phân cụm động cho việc lưu liệu Trong thuật tốn chúng tơi, cụm bao gồm số nút hệ thống Các nút cụm lưu trữ mảnh tệp tin cần lưu Thuật tốn vừa đảm bảo tính sẵn sàng cho liệu, đảm bảo cân tải cho nút mạng đồng thời hạn chế tối đa việc sử dụng băng thông mạng việc lưu liệu Chúng tơi thực đánh giá thuật tốn thơng qua thí nghiệm với điều kiện mạng khắc nghiệt, gần với hệ thống mạng thực tế Kết cho thấy thuật tốn chúng tơi đưa tốt thuật tốn thơng thường, tỷ lệ truy vấn tìm kiếm thành cơng tệp tin tăng so với thuật tốn thơng thường từ 20% đến 50% tùy vào thí nghiệm tham số đánh giá Nội dung đề xuất trình bày chi tiết chương luận án 135 Những hạn chế hướng nghiên cứu Trên sở vấn đề chưa giải hướng nghiên cứu mở rộng với toán nâng cao hiệu hoạt động mạng ngang hàng có cấu trúc, chúng tơi tiếp tục tìm hiểu sâu theo hướng sau: Truy vấn khoảng: Cân tải cho câu truy vấn tìm kiếm khoảng vấn đề quan trọng đặt cần giải Nâng cao hiệu hoạt động thư mục: Chúng nghiên cứu vấn đề đảm bảo an ninh cho thư mục việc lựa chọn số lượng thư mục hệ thống để đảm bảo tối ưu hoạt động hiệu Đối với thuật toán điều khiển tắc nghẽn, bổ sung thêm thông số phù hợp để đem lại hiệu cao nhất, đồng thời xây dựng thí nghiệm để đánh giá, so sánh thuật toán đề xuất với thuật toán điều khiển tắc nghẽn khác Ngồi ra, chúng tơi kết hợp phương pháp nêu với phương pháp điều khiển tắc nghẽn dựa điều khiển lưu lượng nhằm giải triệt để vấn đề tắc nghẽn mạng chịu tải cao, tránh bị sụp đổ tắc nghẽn mà đảm bảo khả phục vụ toàn mạng Vấn đề dư thừa truy vấn lưu mảnh liệu cụm: Một vấn đề khác mà xem xét công việc xóa tập tin khơng cần thiết nút bị tải Chúng dự định cài đặt thuật toán đề xuất hệ thống thử nghiệm phát triển ứng dụng dựa thuật toán 136 DANH MỤC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN [V1] Hoai Son Nguyen, Dinh Nghia Nguyen, Shinji SUGAWARA Senior Member, "A Dynamic-Clustering Backup Scheme for HighAvailability Distributed File Sharing Systems" IEICE Transactions on Communications Vol.E102-B, No.3, pp.545-556, Mar.2019 (SCI, impact factor: 1.09) [V2] Nguyen Dinh Nghia, Nguyen Hoai Son, "Congestion control algorithm for message routing in Structured Peer-to-peer Networks" Journal of Computer Science and Cybernetics, Vol 34, No 2, 2018, pp.145-159 [V3] Dinh Nghia Nguyen, Xuan Hoang Tran, Hoai Son Nguyen, "A Cluster-based File Replication Scheme for DHT-based File Backup System" Proceedings of The 2016 international conference on advanced technologies for communications VietNam pp 204-214 [V4] Dinh Nghia Nguyen, Hoai Son Nguyen, "Tối ưu hóa lưu liệu mạng ngang hàng có cấu trúc" Kỷ yếu Hội nghị khoa học cơng nghệ quốc gia lần thứ VI (Fair 2013), Nxb Khoa học tự nhiên Công nghệ, Hà Nội 2013 pp563-571 [V5] Nguyễn Đình Nghĩa, Đỗ Cao Minh, Nguyễn Hồi Sơn, “Nâng cao hiệu thuật toán cân tải theo ngưỡng mạng ngang hàng có cấu trúc” Kỷ yếu hội thảo quốc gia CNTT năm 2009, Nxb Khoa học kỹ thuật pp 206-280 Danh mục bao gồm 05 cơng trình 137 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Anirban Basu, Simon Fleming, James Stanier, Stephen Naicken, Ian Wakeman, and Vijay K Gurbani, “The State of Peer-to-peer Network Simulators” In: ACM Computing Surveys (CSUR) 45.4 (Aug 2013), pp 1-25 [2] Rodrigo Rodrigues and Peter Druschel, “Peer-to-peer systems” In: Commun.ACM 53.10 (2010), pp 72-82 [3] P.Ganesan, M Bawa, H G Molina, "Online Balancing of RangePartitioned Data with Application to Peer-to-Peer Systems" Proceeding of the 30th VLDB Conference Toronto, Canada, 2004 [4] Rüdiger Schollmeier, “A Definition of Peer-to-Peer Networking for the Classification of Peer-to-Peer Architectures and Applications”, Proceedings of the First International Conference on Peer-to-Peer Computing, IEEE (2002) [5] B Pourebrahimi, K.L.M Bertels, S Vassiliadis, "A Survey of Peer-to-Peer Networks" Proceedings of the 16th Annual Workshop on Circuits, Systems and Signal Processing, ProRisc 2005, November 2005 [6] D S Milojicic, V Kalogeraki, R Lukose, K Nagaraja1, J Pruyne, B Richard, and S Rollins, Z Xu, “Peer-to-Peer Computing” Technical Report HP Laboratories July (2003) [7] S Androutsellis-theotokis, “White Paper: A Survey of Peer-to-Peer File Sharing Technologies”, (2002) [8] Napster, http://free.napster.com/ [9] BitTorrent Home Page, http://www.bittorrent.com/ [10] Gnutella Home Page, http://www.gnutella.com/ 138 [11] Freenet Project Home Page, http://freenetproject.org/ [12] FastTrack Homepage, http://developer.berlios.de/projects/gift-fasttrack/ [13] Kazaa Media Desktop Home Page, http://www.kazaa.com/ [14] Morpheus Home Page, http://www.morpheus.com/ [15] iMesh Home Page, http://www.imesh.com/ [16] D Tsoumakos and N Roussopoulos, “A Comparison of Peer-to-Peer Search Methods” In proc of International Workshop on the Web and Databases (WebDB), 2003 [17] Chord Project, Home Page, http://pdos.csail.mit.edu/chord/ [18] S Ratnasamy, et al., "A scalable content-addressable network" In Proc ACM SIGCOMM 2001 Conference (SIGCOMM 2001), Aug 2001: p 161– 172 [19] Pastry: A substrate for peer-to-peer application, home page http://research.microsoft.com/~antr/PASTRY/ [20] B.Y Zhao, J.Kubiatowicz, and A.D Joseph "Tapestry: An infrastructure for fault-tolerant widearea location and routing" Technical Report UCB/CSD01-1141, Computer Science Division, University of California, Berkeley, 94720, April 2001 [21] I Stoica, R Morris, D Karger, M F Kaashoek, and H Balakrishnan "Chord: Ascalable peer-to-peer lookup service for internet applications" In Proceedings of ACM SIGCOMM’01, pages 149–160 ACM Press, 2001 [22] A Rowstron and P Druschel, “Pastry: Scalable, decentralized object location and routing for large-scale peer-to-peer systems” IFIP/ACM 139 International Conference on Distributed Systems Platforms (Middleware), Heidelberg, Germany, pages 329-350, November, 2001 [23] Seti@Home Project Home Page, http://setiathome.berkeley.edu/ [24] Genome@Home Project Home Page, http://genomeathome.stanford.edu/ [25] Groove Home Page, http://office.microsoft.com/en- gb/groove/default.aspx [26] JXTA Home Page, https://jxta.dev.java.net/ [27] Y Zhu and Y Hu., "Efficient, proximity-aware load balancing for DHTbased p2p systems" IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems, 2005 VOL 16 [28] F Dabek, M.F.K., D Karger, R Morris, and I Stoica, "Wide-area cooperative storage with CFS" In Proceedings of the 18th ACM Symposium on Operating Systems Principles (SOSP ’01), Oct 2001: p.202–215 [29] MetaMachine eDonkey, Accessed July 2004 http://www.edonkey2000.com/ [30] R Huebsch, J Hellerstein, N Lanham, B.T Loo, S.Shenker, and I.Stoica Querying the Internet with PIER InProc of VLDB, September 2003 [31] M Walfish H Balakrishnan, and S Shenker "Untangling the web from DNS" In Proc Symposiumon Networked Systems Design and Implementation (NSDI), 2004 [32] M Castro, P Druschel, A Kermarrec, A Nandi, A Rowstron, and A Singh "SplitStream: High-bandwidth content distribution in a cooperative environment" In Proc of IPTPS, February 2003 140 [33] S Q Zhuang, B Y Zhao, A D Joseph, R H Katz, and J D Kubiatowicz "Bayeux: Anarchitecture for scalable and fault-tolerant widearea data dissemination" In Proceedings of NOSSDAV, June 2001 [34] S Saroiu, K P Gummadi, R J Dunn, S D Gribble, and H M Levy "An analysis of internet content delivery systems" In Proceedings of 5th Symposium on Operating Systems Design and Implementation (OSDI '02), Boston, MA, December 2002 [35] K Gummadi, R Dunn, S Saroiu, S Gribble, H Levy, and J Zahorjan "Measurement, Modeling, and Analysis of a Peer-to-Peer File-Sharing Workload" In Proceedings of the 19th ACM SOSP, Bolton Landing, NY, October 2003 [36] F Bustamante and Y Qiao "Friendships that last: Peer lifespan and its role in P2P protocols" In Eighth International Workshop on Web Content Caching and Distribution, Hawthorne, NY, October 2003 [37] Godfrey P B., S.I., "Heterogeneity and Load Balance in Distributed Hash Table" Proceedings of IEEE INFOCOM, 2005: p 596-606 [38] D R Karger and M Ruhl., "Simple efficient load balancing algorithms for peer-to-peer systems" In Proc.of IPTPS, 2004 [39] J Byers, J.C., and M Mitzenmacher, "Simple Load Balancing for Distributed Hash Tables" In Proc of 2nd International Workshop on Peer-toPeer Systems (IPTPS ’03), Berkeley, USA, February 2003 [40] Shen H., X.C.Z., "Hash-based Proximity Clustering for Load Balancing in Heterogeneous DHT Networks" IEEE Communications survey and tutorial, 2006 141 [41] S Rieche and K Wehrle., "A Thermal-Dissipation-based Approach for Balancing Data Load in DHTs" In Proc 29th Annual IEEE International Conference on LCN'04, 2004 [42] A Rao, K Lakshminarayanan, and S Surana., "Load Balancing in Structured P2P Systems" In Proc of 2nd International Workshop on Peer-toPeer Systems (IPTPS ’03), Berkeley, USA,, February 2003 [43] D Karger, E Lehman, T Leighton, M Levine, D Lewin, and R Panigrahy "Consistent hashing and random trees: Distributed caching protocols for relieving hots pots on the world wide web" In ACM Symposiumon Theory of Computing, pages 654–663, May 1997 [44] J Ledlie and M Seltzer, "Distributed, Secure Load Balancing with Skew, Heterogeneity, and Churn" Proc IEEE INFOCOM, 2005 [45] K Aberer P-Grid, "A self-organizing access structure for P2P information systems" Sixth International Conference on Cooperative Information Systems, 2001 [46] C Tang and S Dwarkadas “Hybrid global-local indexing for efficient peer-to-peer information retrieval” In NSDI, pages 211-224, 2004 [47] F Klemm, J.-Y Le Boudec, and K Aberer “Congestion control for distributed hash tables” In The 5th IEEE International Symposium on Network Computing and Applications (IEEE NCA06), 2006 [48] X Shen, Q Chang, L.Liu J Panneerselvam and Z Zha: CCLBR, "Congestion Control-Based Load Balanced Routing in Unstructured P2P Systems" IEEE Systems Journal 12(1): 802-813 (2018) [49] F Klemm, Jean-Yves Le Boudec, Dejan Kosti´c, and Karl Aberer, “Handling Very Large Numbers Of Messages In Distributed Hash Tables” 142 Proceeding COMSNETS'09 Proceedings of the First international conference on COMmunication Systems And NETworks, 2009 [50] F Klemm, J.-Y Le Boudec, D Kostic, and K Aberer, “Improving the throughput of distributed hash tables using congestion-aware routing” In International Workshop on Peer-to-Peer Systems (IPTPS), 2007 Ecole Polytechnique F´ed´erale de Lausanne (EPFL), Lausanne, Switzerland [51] Z Rehman, N Shah, H Rehman and S Kashan, "Implementation of DHT-Based Routing in Smart Grid", International Journal of Open Information Technologies ISSN: 2307-8162 vol 6, no.1 (2018) [52] Q He, Q Dong, B Zhao, Y Wang and B Qiang, "P2P Traffic Optimization based on Congestion Distance and DHT" Journal of Internet Services and Information Security (JISIS), volume: 6, number: (May 2016), pp 53-69 [53] A Rowstron and P Druschel, “Storage management and caching in PAST, a large- scale persistent peer-to-peer storage utility,” Proc The 18th ACM Symposium on Operating Systems Principles (SOSP), Alberta, Canada, pp 188-201, October 2001 [54] V Gopalakrishnan; B Silaghi; B Bhattacharjee and P Keleher ”Adaptive replication in peer-to-peer systems” Proc The 24th International Conference on Distributed Computing Systems, pp 360 - 369, Mar 2004 [55] S Legtchenko, S Monnet, P Sens and G Muller, “RelaxDHT: a churn-resilient replication strategy for peer-to-peer distributed hashtables” Proc ACM Transactions on Autonomous and Adaptive Systems, vol 7-2, pp 28:1-28:18, July 2012 143 [56] M Landers, H Zhang, and K.-L Tan, “Peerstore: Better performance by relaxing in peer-to-peer backup” Proc 4th International Conference on Peer-to-Peer Computing, Washington, DC, USA, pp 72–79, 2004 [57] A Ghodsi, L.O Alima and S Haridi, ”Symmetric Replication for Structured Peer-to-Peer Systems” Proc The 3rd International Workshop on Databases, Information Systems, and Peer-to-Peer Computing, Trondheim, Norway, pp 74–85, August 2005 [58] B Y Zhao; Ling Huang; J Stribling; S C Rhea; A D Joseph; J D Kubiatowicz ”Tapestry: A global-scale overlay for rapid service deployment” Proc IEEE Journal on Selected Areas in Communications, pp 41–53, Sep 2006 [59] Z Trifa, and M Khemakhem, “ A novel replication technique to attenuate churn effects” Peer-to-Peer Networking and Applications, Vol 9, No 2, pp 344–355, 2016 [60] H Shen and Y Zhu ”Plover: A Proactive Low-Overhead File Replication Scheme for Structured P2P Systems” Proc IEEE ICC, pp 5619-5623, May 2008 [61] Ha Shen; G Liu and H Chandler, “Swarm Intelligence Based ”File Replication and Consistency Maintenance in Structured P2P File Sharing Systems” Proc IEEE Transactions on Computers, vol 64, No 10, pp 2953-2967, Jan 2015 [62] Roy Friedman; Yoav Kantor and Amir Kantor ”Replicated erasure codes for storage and repair-traffic efficiency” Proc The 14th IEEE International Conference on Peer-to-Peer Computing, pp 1–10, Sept 2014 144 [63] Michael Rabin, “Efficient dispersal of information for security, load balancing, and fault tolerance” Proc Journal of the Association for Computing Machinery vol 36, No 2, pp 335–348, April 1989 [64] K Calvert, M Doar and E W Zegura,“Modeling Internet Topology” Proc IEEE Communications Magazine, Vol 35, No 6, pp 160163, June 1997 [65] Haiying Shen, Cheng-Zhong Xu, "Elastic Routing Table with Provable Performance for Congestion Control in DHT Networks", IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems,Volume 21, Issue 2, Feb 2010 [66] Zhi Chen, Guowei Huang, "Multi-Path with Probable Performance for Congestion Control in DHT Networks", Proceedings of 2011 International Conference on Electronic & Mechanical Engineering and Information Technology, 2011 [67] Qian He, Qinghe Dong, Baokang Zhao, Yong Wang and Baohua Qiang, "P2P Traffic Optimization based on Congestion Distance and DHT", Jour nal of Inter net Ser vices and Infor mation Secur ity (JISIS), volume: 6, number: (May 2016), pp 53-69 [68] Qi Cao and Satoshi Fujita, "Cost-Effective Replication Schemes for Query Load Balancing in DHT-Based Peer-to-Peer File Searches", J Inf Process Syst, Vol.10, No.4, pp.628-645, December 2014 [69] Konstantinou, Ioannis, Dimitrios Tsoumakos, and Nectarios Koziris "Fast and cost-effective online load-balancing in distributed range-queriable systems." IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems 22.8, 13501364, 2010 145 [70] Crainiceanu, Adina, et al "Load Balancing and Range Queries in P2P Systems Using P-Ring." ACM Trans Internet Techn 10.4, 16-1, 2011 [71] Y Qiao and G Bochmann, “Load balancing in peer-to-peer systems using a diffusive approach,” Computing, vol.94, no.8-10, pp.649–678, 2012 [72] Bok, Kyoungsoo, et al "Load Balancing Using Load Threshold Adjustment and Incentive Mechanism in Structured P2P Systems." IEICE Transactions on Information and Systems 102.5, 1093-1096, 2019 [73] MOSKO, Marc E "Peer-to-peer sharing in a content centric network" U.S Patent Application No 10/187,460, 2019 [74] NEUMANN, Christoph; CHANDRASHEKAR, Jaideep; LE MERRER, Erwan Transfer of content in a peer-to-peer network U.S Patent Application No 16/025,175, 2019 [75] DOAR, Chen, et al Downloading of server-based content through peerto-peer networks U.S Patent Application No 15/641,261, 2019 [76] J Leng and T Li, “Research on P2P Network Resource Search Model,” in International Conference Advanced Engineering and Technology Research (AETR 2017) Research, 2018, vol 153, no Aetr 2017, pp 55–60 [77] https://internetworldstats.com/stats.htm 146