[发明专利]类Chord环境下基于信誉的乐观查询方法

说明书

技术领域

本发明涉及P2P技术领域，具体涉及一种类Chord环境下基于信誉的乐观查询方法。

背景技术

自P2P技术出现以来，受到业界普遍关注并逐渐活跃于各应用舞台。在P2P网络中，每个参与实体(peer)既是服务端又是客户端，节点之间地位平等，网络具有自治、动态、匿名，开放等特性，这些特性给用户带来了极大便捷。然而，P2P网络快速发展的同时，也面临着一些挑战，其中一个关键问题是：如何在大规模的P2P环境下准确而高效地定位到资源节点？针对该问题，通常根据节点信息存储及搜索方法把P2P网络拓扑划分为以下三类进行讨论：有中心服务器的P2P网络(如Napster)，非结构化P2P网络(如Gnutella)以及结构化P2P网络(如基于Chord，CAN，Pastry等算法构成的P2P网络)。相对而言，结构化的P2P网络可扩展，易管理，更适合大规模网络环境，因而具有更好的应用前景。结构化P2P网络大多基于DHT技术，其主要思想是通过哈希的方法为节点和资源赋予一个全局唯一ID，再结合特定算法把资源ID映射到节点ID。从而实现资源的定位，这种网络结构很好地解决了早期面临的单点失效、泛洪转发导致的消息泛滥、可扩展性差等问题。在结构化P2P网络中，Chord协议具有简单、可靠、查找高效等优势，是DHT结构模型中最典型的代表。如何针对Chord协议的相关设计，优化其查询性能，对P2P网络的发展至关重要。

针对经典的Chord模型，研究人员已进行了一些有价值的研讨。比较典型的方法包括：利用原始chord协议，构建了多个chord环，节点在每步查找时会在多个chord环上对比路径，根据最短路径选择下一跳。从而大幅提高了查找性能，但每个节点需维护多个环状态；根据节点能力大小将节点分为普通节点和桥接节点，然后根据资源内容分类将节点划分为若干环，所有桥接节点单独形成一个环，节点通过桥接节点相互联系，该模型牺牲了健壮性来提高查询效率；利用Chord环的双向特性并采用标识符表示位取值的方式以提高路由性能，降低了平均路径长度，但同时生成了附加成本；为了提供查询时的隐私保护，可对中间转发节点隐藏消息头和消息内容以保证节点的信息安全；为了提供查询时消息路由的成功率，引入信誉机制，利用节点转发行为的信誉信息指导路由，使节点选择更可靠的节点转发，同时根据节点信任度的变化，不断更新网络的拓扑结构，避免与故障节点的连接，相应地提高了路由路径的可靠程度。

通过对已有方法的研究，容易发现单纯依靠信誉指导查询虽然可以提高查询的成功率，但却影响了查询的效率。因此，本发明在已有成果基础上，结合了信誉决策和贪婪决策的优势。在信誉评估过程，引入置信度，限制了短期在线节点对信誉合成的影响，而且在路由决策过程中，不再单纯以信誉作为路由决策的依据，而是在贪婪选择首先的前提下，综合信誉来衡量转发节点，使得路由决策过程在可靠性和效率上进行折衷，既能保证查询快速的进行，又能以较高的概率实现成功查询。

发明内容

本发明解决的问题是，在传统的chord网络查询过程中，总是采取贪婪决策的方式选取转发节点，而大多数针对chord查询的改进方法，其基本手段都是通过优化路由表结构或者重构chord环来实现路由效率的提高；当Chord环中不合作节点数量较多时，这些已有的方法无法成功实现路由；此外，对于一般的结构化P2P网络环境，基于信誉的路由决策可在较恶劣的网络环境下提供较好的查询成功率，但是对于网络状态良好的环境，则查询效率低下。为此，本发明提出一种在类Chord环境下基于信誉的乐观查询方法。

本发明解决问题所采取的方法是，提出一种在类Chord环境下基于信誉的乐观查询方法。该方法利用Beta评估机制对P2P节点路由行为进行信任度量，并针对P2P节点的短期在线行为，通过引入置信度，避免了短期在线节点产生不可靠的信誉值；在chord网络(或其变种)环境下的查询过程中，提出了乐观路由决策的方式来选取转发节点。采用贪婪决策与信誉决策相互结合，对查询效率和查询成功率两个关键因素进行折衷。实现了合理的多路径路由，以使得查询方案能够更好地适应各种网络环境。