移动P2P网络环境下的节能数据访问研究

【摘要】：移动P2P网络节点之间以直接访问而无需中间服务器介入的对等方式进行数据访问,解决了C/S架构网络负载不均和集中拥塞等问题,充分利用了众多移动节点所蕴涵的潜在资源。目前,已经有很多文献基于广播的移动P2P网路研究了分布式数据查询的处理方法,但大多数研究只考虑了数据的广播,没有考虑移动节点有限的资源(如电量资源、处理器资源、内存资源等)。因此本文基于移动P2P网络中的定位查询研究在数据访问过程中如何减少移动节点的能源消耗。 本文详细介绍了最常用的节能技术R-Tree空间索引的构建原理、查询算法以及三类数据访问方式的工作原理；针对采用R-Tree空间索引进行数据访问存在访问时间长、能源消耗高的缺点,设计了一种能够立即开始查询和快速修复中断查询的基于最小边界矩形的分布式空间索引[(BRDSI);提出了一种有选择的监听广播信道的分布式指数序列机制(DSS)查询算法,从而最小化访问时间、提高查询效率、减少移动设备的能源消耗。 本文不但在理论上对比分析了BRDSI和R-Tree空间索引的平均能源消耗,没有空间索引的按需请求方法(OA)、应用BRDSI的周期广播方法(BRDSI_DSS)和应用BRDSI的混合访问方法(BRDSI_HYD)这三类数据访问方式的能源消耗,而且还在专门的仿真平台PeerSim中从平均访问时间和平均能源消耗两个方面对BRDSI(?)R-Tree进行了仿真对比,从数据大小、用户数量、移动速度和缓存大小四个方面对OA, BRDSI_DSS和BRDSI_HYD进行了仿真对比。理论分析和仿真结果表明：BRDSI与R-Tree空间索引相比访问时间更短、能源消耗更少。BRDSI_DSS和BRDSI_HYD通过减少监听广播信道的谐调时间或有选择的连接到有质量保证的节点无论在什么情况下比OA更节能；BRDSI_DSS适用于数据大小比较适中、并发数据访问用户数量较多、查询节点不断移动的情况,BRDSI_HYD适用于数据大小较大、并发数据访问用户数量不多、查询节点比较稳定的情况。 【关键词】：移动P2P网络 能源消耗 数据访问 节能技术 空间索引
【学位授予单位】：中南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TP309
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 研究背景9-11
• 1.2 研究现状11-13
• 1.3 主要研究内容13
• 1.4 论文章节安排13-15
• 第二章 相关研究15-27
• 2.1 移动P2P网络结构15-17
• 2.1.1 集中目录式网络模型15
• 2.1.2 纯P2P网络模型15-16
• 2.1.3 混合式网络模型16-17
• 2.1.4 结构化网络模型17
• 2.2 移动P2P网络空间数据模型17-19
• 2.3 数据访问分类19-21
• 2.3.1 数据访问类型19-20
• 2.3.2 性能评估指标20-21
• 2.4 常用的定位查询21
• 2.5 空间索引的分类21-23
• 2.6 R-TREE空间索引23-26
• 2.6.1 R-Tree空间索引构建23
• 2.6.2 R-Tree查询算法23-25
• 2.6.3 R-Tree空间索引的线性访问25
• 2.6.4 R-Tree空间索引的优缺点25-26
• 2.7 本章小结26-27
• 第三章 数据访问27-36
• 3.1 BRDSI索引机制27-28
• 3.2 BRDSI数据结构28-29
• 3.3 DSS查询算法29-31
• 3.4 选择监听过程31-32
• 3.5 中断修复机制32-33
• 3.6 BRDSI性能分析33-35
• 3.6.1 谐调时间34
• 3.6.2 访问时间34-35
• 3.7 本章小节35-36
• 第四章 能源消耗分析36-41
• 4.1 数据访问能源消耗36-37
• 4.1.1 按需请求方法36
• 4.1.2 周期广播方法36-37
• 4.1.3 混合访问方法37
• 4.1.4 能源消耗总结37
• 4.2 空间索引平均能源消耗37-38
• 4.2.1 R-Tree空间索引38
• 4.2.2 BRDSI空间索引38
• 4.2.3 平均能源消耗总结38
• 4.3 BRDSI的数据访问能源消耗38-40
• 4.3.1 OA39
• 4.3.2 BRDSI DSS39-40
• 4.3.3 BRDSI HYD40
• 4.3.4 能源消耗总结40
• 4.4 本章小结40-41
• 第五章 性能分析41-50
• 5.1 仿真工具概述41-42
• 5.2 仿真参数设置42
• 5.3 实验结果分析42-48
• 5.3.1 空间索引42-44
• 5.3.2 数据访问44-48
• 5.4 本章小结48-50
• 第六章 总结与展望50-52
• 6.1 总结50-51
• 6.2 展望51-52
• 参考文献52-58
• 致谢58-59
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文59

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