拓扑自适应的移动自组网P2P旁边件系统(1)
January 19, 2012 | tags | views
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图1 多少种常见的P2P网络拓扑结构 P2P的拓扑结构对P2P网络的各个方面有着很主要的影响,如1)定义同等点之间怎么连接2)在P2P网络中消息的路由决定3)系统的牢固性和可扩展性4)分布式查找的性能。因此对一个P2P中间件系统来说,能够根据应用环境的变革动态地切换拓扑结构而保持上层应用的独立性是非常重要的,但目前的P2P应用系统[12]尚不支持在不同的P2P拓扑结构之间进举措态的切换,如JXTA[13],所以它们不能灵活地适应各个不同的应用环境。本文提出的TPMM存在模块化和品位化的结构,允许通过不同的网络拓扑描述模块的切换来动态地适应应用环境的变更,使上层的应用不会因为下层网络拓扑的改变而作修改,TPMM为上层应用提供恒定的API来实现应用和网络拓扑的透明性。 2.1 TPMM的设计要求 平 *** 立性:TPMM要求应用在移动自组网环境中,能够运行在诸多设备上,所以要求中间件系统独破于底层的操作系统;不采用和实现语言相关的功能(如RMI)。 拓扑独立性:和特定的P2P拓扑无关是TPMM最重要的功能恳求代写护理论文,系统必须可以在运行时根据系统配置动态加载或切换拓扑实现模块来适应应用环境的变化。 开放性:系统必须满意灵活和可扩展的要求,包括采用的网络协议、消息结构、消息的处理方式等等,为外界供给开放的接口,使得TPMM和其他P2P中间件系统能够无缝集成。 简洁性:要求提供轻量级的实现,可能运行在众多的资源受限平台上,如手机、PDA跟其余移动或嵌入式设备上。 2.2 TPMM的系统结构 TPMM位于操作系统和虚构机之上,为上层应用提供中间件实现的服务接口,如图2所示,旁边件能够分为四层,从下到上依次为:通信层、处理层、网络层和应用层。 1 引言 当前P2P[1] [2] [3]技巧取得了飞速的发展,在Internet上的文件共享显示了P2P体系的巨大商业潜力,然而P2P的应用并不仅仅局限于Internet上音乐和视频数据的交换和共享,越来越多的企业和科学研究人员试图将P2P计算模型用来解决一些未知的问题。绝对基于服务器的计算模型,P2P具备更结实、更坚固的特点,可能提供更富强的计算能力,更大的可扩大性,更大的带宽,所以当初有很多范畴都采用了P2P的计算框架,包括即时消息传输,如Napster[4];文件交流,如Gnutella[5];搜查引擎,如PAST[6];协同工作,如Groove[7]。 移动盘算技术也已经深入咱们的日常生活,特别是挪动自组网[8] [9] [10](Mobile Ad Hoc Network,或MANET)技能研讨为移动计算和散布式计算开辟了新的研究范围。由于MANET中的各个节点几乎都是资源受限设备, CPU处理才干弱、内存有限、不持续供应的电源,很难充当固定的服务器,MANET不固定的网络基础设施,它的带宽和计算才能难以满足基于服务器的传统计算框架的资源请求,而P2P因其独特的分布式计算特征则可以为MANET这种信息和操纵高度分布的网络架构提供空想的上层打算框架[11],这种计算二元性使咱们很自然的将P2P计算平台与MANET结合起来。本文将探讨多少种常见的P2P拓扑结构在各种应用环境下的优缺点,在此基本上提出一种能够运行在MANET和Internet上,领有P2P拓扑独立性和装备平 *** 破性、可以为上层P2P利用程序提供路由和信息服务的旁边件系统模型TPMM,为P2P在军用和民用的移动计算环境上的运用提供一个开放、稳定、高效的支撑平台,并给出了TPMM在J2ME平台上的实现。 2 网络拓扑自适应的中间件系统模型 P2P系统的拓扑结构能够分为三种,如图1所示,1)纯P2P拓扑结构代写医学职称论文,包括两种子结构:无序网状结构P2P跟结构化P2P;2)基于服务器的P2P构造;3)混淆的P2P结构代写医学论文。本节要探讨P2P档次的常见拓扑结构并分析它们的优弊病,这些对等点之间的联系在很大程度上影响P2P网络的机能。 图2 TPMM的体系结构 2.2.1 通信层 通信层的功能和OSI七层网络模型的物理层类似,负责在P2P网络各个对等点之间进行点对点的消息传输。包括两个部分,上层的核心模块和下层的传输模块,传输模块可以有多种,辨别负责各种协定(如UDP、TCP、红外和蓝牙)下的消息传输。 MANET由不稳定的移动节点通过无线链路构成,它的节点经常因为无线信号不稳固而损失衔接,而后再通过另外一个节点接入MANET,为了有效治理MANET的动态拓扑,在TPMM通信层的核心模块中实现了两个功效:1)间歇性连接受理:可以使MANET节点断开连接并通过其他节点接入MANET的时候保持和原来节点的通信,这种处理透明性使上层应用不用考虑MANET的动态拓扑特性。2)多网络接口管理:为统一个节点提供了多个网络接口,这样中心模块可以调用不同的传输模块进行并行的消息传输,如在同一时刻P2P网络中一台笔记本既可以用蓝牙和手机通讯,也可以用红外接口和另外一台笔记本通信。 核心模块还要负责组织和控制下层的传输模块,在处理层和通信层之间披发消息。一旦传输模块接收到来自其余对等点的消息就将其传递给核心模块,而后由核心模块交给处理层的输入消息管道进行处置,而如果核心模块接收到来自上层输出消息管道的消息时要依据消息本身的元信息或者系统配置来取舍合适的传输模块把新闻传输到指定平等点。 当初简直所有的P2P中间件系统都是构建在Internet的IP网络架构之上的,TPMM要能够工作在移动自组网和Internet之上。问题是对各种网络,如Internet和蓝牙或者红外接口的无线网络不存在同一的访问接口,它们需要第三方的类库来供给访问支持。解决的打算是在通信层和操作系统提供的底层网络服务之间增加一个形象层,即实现第三方附加类库的虚构机,有了这一层抽象当前,通信层就可认为上层提供一个统一的网络访问接口,而不必关心下面采用何种网络架构。为了达到这个目标,TPMM采取了由通信层核心模块控制的传输模块,不同的传输模块负责在不同的网络如IP、蓝牙或者红外网络中进行节点之间的消息传输。在IP网络中工作的套接字等网络拜访接口已经不能满足网络类型多元化的要求,必需将不同类型的网络访问接口和方式封装在不同的传输模块中,而且各个传输模块之间坚持独立。 在Internet中为了唯一的标识一个对等点及其进程,应用了IP地址加端口的表示方法,然而在无线网络中这种表现方式就不能工作了。为了满意在MANET之间、MANET和Internt网之间进行通信的要求,必须在传输模块之上采用一个独立于网络类型的统一地址描写模式,Sun的开源名目JXTA采用了全局唯一ID来标识网络中的每一个对等点,TPMM采用一个形象类:ACUID来封装节点标识信息,除了包含全局独一ID外还有网络类型标识等其他说明信息,这样上层模块可以应用这个封装了网络地址信息的接口来透明地访问其它节点。