ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ
NGUYỄN ĐÌNH NGHĨA
NGHIÊN CỨU NÂNG CAO HIỆU NĂNG HOẠT
ĐỘNG CỦA MẠNG NGANG HÀNG CÓ CẤU TRÚC
LUẬN ÁN TIẾN SĨ NGÀNH CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
Hà Nội - 2019
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ
NGUYỄN ĐÌNH NGHĨA
NGHIÊN CỨU NÂNG CAO HIỆU NĂNG HOẠT
ĐỘNG CỦA MẠNG NGANG HÀNG CÓ CẤU TRÚC
Chuyên ngành: Mạng máy tính và truyền dữ liệu
Mã số: 9480102.01
LUẬN ÁN TIẾN SĨ NGÀNH CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. TS Nguyễn Hoài Sơn
2. PGS.TS Hồ Sỹ Đàm
Hà Nội - 2019
i
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .................................................................................................. 1
1. Đặt vấn đề ......................................................................................... 1
2. Mục tiêu của luận án ......................................................................... 8
3. Phạm vi nghiên cứu, đối tượng nghiên cứu ...................................... 8
4. Phương pháp nghiên cứu .................................................................. 9
5. Đóng góp của luận án ........................................................................ 9
6. Cấu trúc của luận án ........................................................................ 10
Chương 1. 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 trên mạng ngang hàng .................. 15
1.2.2. Truyền thông dựa trên mạng ngang hàng ............................ 16
1.2.3. Xử lý và tính toán phân tán dựa trên mạng ngang hàng ...... 16
1.2.4. Cộng tác dựa trên mạng ngang hàng ................................... 17
1.2.5. Hạ tầng công nghiệp/nền tảng dựa trên mạng ngang hàng . 17
1.2.6. Các hệ thống cơ sở dữ liệu và tìm kiếm dựa trên 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
ii
1.5. Kết luận ........................................................................................ 37
Chương 2. 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 bằng tải theo ngưỡng .................................................... 41
2.2.2. Cân bằng tải dựa trên server ảo. .......................................... 43
2.2.4. So sánh các thuật toán cân bằng tải ..................................... 45
2.3. Cải tiến thuật toán cân bằng 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 quả mô phỏng........................................................... 57
2.5. Kết luận ........................................................................................ 63
Chương 3. 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 bằng 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 quả mô phỏng........................................................... 83
3.5. Kết luận ........................................................................................ 94
Chương 4. SAO LƯU DỮ LIỆU TRONG MẠNG MẠNG NGANG
HÀNG CÓ CẤU TRÚC ................................................................................ 95
4.1. Đặt vấn đề .................................................................................... 95
iii
4.2. Các nghiên cứu liên quan ............................................................. 97
4.3. Sao lưu dữ liệu dựa trên phân cụm trong mạng P2P ................. 102
4.3.1 Tổng quan ............................................................................ 102
4.3.2 Quản lý thông tin cụm .......................................................... 103
4.3.3. Sao lưu và truy vấn dữ liệu ................................................. 106
4.3.4. Khôi phục tệp tin ................................................................. 108
4.3.5. Xây dựng cụm ...................................................................... 111
4.3.6. Đảm bảo tính cục bộ và cân bằng tải ................................. 116
4.4. Đánh giá thuật toán .................................................................... 118
4.4.1. Phương pháp đánh giá ........................................................ 118
4.4.2. Các kết quả mô phỏng......................................................... 120
4.5. Kết luận ...................................................................................... 132
KẾT LUẬN .......................................................................................... 134
1. Các kết quả đã đạt được ................................................................ 134
2. Những hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp theo ............................ 136
DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN
QUAN ĐẾN LUẬN ÁN .............................................................................. 137
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................. 138
