（计算机应用技术专业论文）基于agent的p2p网络管理关键技术研究.pdf

基于a g e n t 的p 2 p 网络管理关键技术研究 基于a g e n t 的p 2 p 网络管理关键技术研究 中文提要 近年来，随着i n t e m e t i n t r a n e t 的快速发展，p 2 p 覆盖网络( p e e r - t o p e e ro v e r l a y n e t w o r k ，简称p 2 p ) 引起了学术界与产业界的双重关注。p 2 p 网络是构建在i n t e r n e t 之上的动态覆盖网络，相对于c s 的网络结构，p 2 p 网络具有自组织性、可扩展性、 容错性等优点，但是随着p 2 p 网络应用的不断普及，p 2 p 网络管理问题成为阻碍p 2 p 网络为多用户提供具有一定q o s 保障的网络服务的瓶颈。传统的网络管理手段，诸 如s n m p 和c m i p ，主要采用了客户机服务器的模型。管理功能主要集中在管理者 一方，而且管理者和代理者之间的行为相对固定。这种管理模式存在扩展性差和灵活 性不足等问题。现代的网络管理方式不仅需要灵活、方便和高效的手段，而且需要具 备智能化和分布式的特征。将a g e n t 理论及技术应用于网络管理领域，给网络管理带 来了新思路。智能代理所具有的移动性和智能性等特点，可大大提高网络管理的灵活 性和智能性。利用它的平台无关性可以实现分布式的网络计算，可以解决传统网络管 理模式所带来一些的问题，以满足大型复杂网络管理的要求。论文的主要目的是探索 基于a g e n t 的p 2 p 网络管理的体系、拓扑、流量和信任等管理内容。本文的主要贡献 如下： ( 1 ) 针对目前的p 2 p 网络管理模型研究的不足，分别提出了基于a g e n t 的两种p 2 p 网络管理模型：面向主题社区的p 2 p 网络管理模型( t c o p 2 p m m ) 和面向服务的p 2 p 网络管理模型( s o p 2 p m m ) ，有效地增强了p 2 p 网络的有序性。 ( 2 ) 针对目前p 2 p 网络拓扑管理问题，分别提出了应用移动代理的p 2 p 网络自组织 网络拓扑管理模型和p 2 p 网络拓扑发现算法以提高p 2 p 网络拓扑管理性能。前者通 过建立层次式的网络拓扑结构，通过移动代理发现拓扑信息以缓解因拓扑误配而产生 的大量网络流量。后者通过移动代理提高了拓扑发现的效率。 ( 3 ) 针对p 2 p 网络流量管理问题研究的不足，提出了一种基于小波神经网络( w n n ) 的p 2 p 流量预测多路径切换方案以及p 2 p 多媒体流量预测方法。传统的p 2 p 流量管 理主要是从流量的检测和控制的角度，我们的方法主要是基于流量预测的角度实现 p 2 p 流量的有效管理。 i 中文提要基于a g e n t 的p 2 p 网络管理关键技术研究 ( 4 ) 针对p 2 p 网络安全解决方案的研究不足，首先提出了一种工程实用型的基于 对等组的敏捷p 2 p 网络信任模型。此外，为了解决大规模网络环境下的信任建立问题， 又提出了基于模糊决策的主客观融合的p 2 p 网络信任管理解决方案。 ( 5 ) 为验证上述部分算法和方法的有效性，我们实现了一个基于a g e n t 的p 2 p 网 络信任管理原型系统。在原型系统中，我们在x m l 、s o a p 等技术的基础上实现了 主观信任模块和客观信任模块。主观信任模块具有根据已有的交互历史计算资源的信 任值、显示信任路径等功能；而客观信任模型主要借助于信任证书实现陌生实体之间 的自动信任协商功能。 关键词：智能代理，网络管理，p 2 p ，拓扑，流量，信任，原型系统 l i 作者：王杨 导师：王汝传 r e s e a r c ho nk e y t e c h n o l o g yf o rp 2 pn e t w o r km a n a g e m e n tb a s e do na g e n t r e s e a r c ho nk e yt e c h n o l o g yf o rp 2 pn e t w o r km a n a g e m e n t b a s e do na g e n t a bs t r a c t w i t l lt h er a p i dd e v e l o p m e n to fi n t e m e t i n t r a n e t ，p 2 p ( p e e r - t o p e e r ) o v e r l a yn e t w o r k h a sb e e nf o c u s e do nb ya c e d e m i ca n di n d u s t r yf i e l d p 2 pn e t w o r kh a sb e t t e rp e r f o r m a n c e i ns e l f - o r g a n i z a t i o n ，e x t e n d i b i l i t ya n df a u l tt o l e r a n c et h a nt h ec sp a r t e m b u tt h ep r o b l e m o fp 2 pn e t w o r km a n a g e m e n th a sb l o c k e dt h ep 2 pn e t w o r kt op r o v i d eg o o ds e r v i c e st l l a t h a sc e r t a i nq o sg u a r a n t e ef o ru s e r s t h et r a d i t i o n a ln e t w o r km a n a g e m e n tm e t h o d s ，s u c ha s s n m pa n dc m i p , a d o p tt h em o d e lo fc e n t r a l i z a t i o na n dc l i e n t s e r v e r , t h ef u n c t i o no f m a n a g e m e n tm a i n l y c o n c e n t r a t e so n s u p e r i n t e n d e n t ， a n dt h eb e h a v i o rb e t w e e n s u p e r i n t e n d e n t sa n da g e n t si sf i x e dr e l a t i v e l y t h e s em e t h o d so ft h em a n a g e m e n th a v e m a n yd r a w b a c k so nm a n ya s p e c t si n c l u d i n gt h er e l i a b i l i t y , e x p a n s i b i l i t ya n df l e x i b i l i t y h o w e v e r , t h em o d e mn e t w o r km a n a g e m e n tm e t h o dn o to n l yn e e d sn i m b l e ，c o n v e n i e n ta n d e f f e c t i v e s t y l e ， b u ta l s on e e d st h e i n t e l l i g e n t a n dd i s t r i b u t i o n a lf e a t u r e t h e r e f o r e ，i n t r o d u c i n gt h et h e o r ya n dt e c h n o l o g yo fa g e n ti n t ot h en e t w o r km a n a g e m e n t c a nb r i n ga b o u tn e ws o l u t i o na p p r o a c ht ot h ep 2 pn e t w o r km a n a g e m e n t t h ei n t e l l i g e n t a g e n th a st h ec h a r a c t e r i s t i c so fm o b i l i t ya n di n t e l l i g e n c et h a tc a ne n h a n c et h ef l e x i b i l i t y a n dt h ei n t e l l i g e n c eo ft h en e t w o r km a n a g e m e n tg r e a t l y a n di ti sv e r yh e l p f u lt oc r o s s n e t w o r km a n a g e m e n tp l a t f o r m ，p e r f o r mt h ed i s t r i b u t i o n a ln e t w o r kc o m p u t a t i o na n ds o l v e s o m et h ep r o b l e m si n c l u d i n gp l a t f o r mi n d e p e n d e n c y , s i n g l ef a i l u r ea n ds oo n t h a tc a n s a t i s f yt h er e q u e s to ft h el a r g e - s c a l ec o m p l e xn e t w o r km a n a g e m e n t t h em a i np u r p o s eo f t h ed i s s e r t a t i o ni st oe x p l o r et h ef o l l o w i n gp r o b l e m ss u c ha st h ep 2 pn e t w o r km a n a g e m e n t a r c h t e c t u r e ，t o p o l o g ym a n a g e m e n t ，p 2 pt r a f f i cm a n a g e m e n t ，p 2 pt r u s tm a n a g e m e n ta n dt h e d e s i g na n di m p l e m e n t a t i o na b o u tt h ep 2 pn e t w o r kt r u s tm a n a g e m e n tp r o t o t y p e o u r r e s e a r c hs t r a t e g yi sf r o mt h ea g e n tp e r s p e c t i v ew h i c hi sd i f f e r e n tf r o mt r a d d i t i o n a ln e t w o r k m a n a g e m e n tm e a s u r e t h em a i nc o n t r i b u t i o no ft h i sd i s s e r t a t i o ni sa sf o l l o w s ( 1 ) a i m e da tt h ed r a w b a c k so ft h er e s e a r c ho np 2 pn e t w o r km a n a g e m e n ts y s t e m ，t h i s d i s s e r t a t i o np r o p o s e dt w ok i n do fm a n a g e m e n tm o d e lo fp 2 pn e t w o r k ：t o p i cc o m m u n i t y o r i e n t e dp 2 pm a n a g e m e n tm o d e i ( t c o p 2 p m m ) a n ds e r v i c eo r i e n t e dp 2 pm a n a g e m e n t m o d e l ( s o p 2 p m m ) i na d d i t i o n ，t h ek e yp 2 pn e t w o r km a n a g e m e n te l e m e n t sa r ep r e s e n t e d i i i a b s t r a c tr e s e a r c ho nk e yt e c h n o l o g yf o rp 2 pn e t w o r km a n a g e m e n tb a s e do na g e n t ( 2 ) a i m e da tt h ed r a w b a c k so ft h er e s e a r c ho np 2 pn e t w o r kt o p o l o g ym a n a g e m e n t ，t h i s d i s s e r t a t i o np r o p o s e das e l f - o r g a n i z i n gp 2 pn e t w o r kt o p o l o g ym a n a g e m e n tm o d e lb a s e do n m o b i l ea g e n t ，a n dg a v et h ea l g o r i t h mo ft o p o l o g yd i s c o v e ro fp 2 pn e t w o r ku n d e rt h e t e l e c o m m u n i c a t i o nn e t w o r kb a c k g r o u d ss o a st oe n h a n c et h ep 2 pn e t w o r km a n a g e m e n t p e r f o r m a n c e ( 3 ) a i m e da tt h ed r a w b a c k so ft h er e s e a r c ho np 2 pt r a f f i cp r e d i c t i o n ，t h i sd i s s e r t a t i o n p r o p o s e dan o v e lm u l t i p a t hs w i t c hs c h e m ab a s e do nt r a f f i cf o r e c a s tb yu s i n gt h ew a y o f w n n ( w a v e l e tn e u r a ln e t w o r k ) i na d d i t i o n ，ap 2 pm u l t i m e d i at r a f f i cp r e d i c t i o na l g o r i t h m b a s e do nm o b i l ea g e n tw a sp r o p o s e dw h i c hc a np r o v i d eg o o dq o sf o ru s e r s ( 4 ) a i m e d a tt h ed r a w b a c k so ft h er e s e a r c ho nt h ep 2 pn e t w o r ks e c u r i t y , t h i s d i s s e r t a t i o np r o p o s e dt w os o l u t i o n so fp 2 pn e t w o r kt r u s tm a n a g e m e n t ：aa g i l et r u s t c o m p u t i n gm o d e lb a s e do np e e rg r o u pa n dad y n a m i cp 2 p t r u s tc o n s t r u c t i n gs c h e m ab y i n t e g r a t i n gt h es u b j e c t i v ef u z z yd e c i s i o na n da t n ( 5 ) i no r d e rt ot e s tt h ev a l i d i t ya b o u tt h ea b o v et r u s ta l g o r i t h ma n dt h em e t h o d ，t h i s d i s s e r t a t i o na l s oi n t r o d u c e dt h ed e v e l o p e dt h ep 2 pn e t w o r kt r u s tm a n a g e m e n tp r o t o t y p e s y s t e mb a s e do nt h ea g e n tt h e o r y k e yw o r d s ：i n t e l l i g e n ta g e n t ，n e t w o r km a n a g e m e n t ，p 2 pn e t w o r k ，t o p o l o g y ，t r a f f i c p r e d i c t i o n ，t r u s tm a n a g e m e n t ，p r o t o t y p es y s t e m i v w r i t t e nb y ：w a n gy a n g s u p e r v i s e db y ：w a n gr u c h u a n 图表目录 图1 1 网络管理发展阶段图5 图1 2 论文的主要研究内容8 图l 一3 论文内容的组织结构9 图1 4 移动代理系统参考模型13 图1 5 基于a g e n t 的分布式网管原型系统快照1 6 图2 1 基于社区的p 2 p 网络计算模型2 1 图2 2 面向主题的p 2 p 网络管理模型2 2 图2 3 社区及资源的演化( 1 6 个节点) 2 8 图2 4 社区及资源的演化( 3 2 个节点) 2 8 图2 5 社区及资源的演化( 6 4 个节点) 2 8 图2 - 6 社区孕育期的资源价值变化情况2 9 图2 7 社区成长期资源价值变化情况2 9 图2 8s o p 2 p m m 管理框架31 图2 9s o p 2 p m m 的逻辑视图3 4 图2 1 0s o p 2 p m m 中的a g e n t 管理中心3 4 图2 11s o p 2 p m m 网络体系结构示意图3 6 图3 1 拓扑误匹配实例4 2 图3 2 应用移动代理的p 2 p 网络模型4 3 图3 3p 2 p 节点中的智能代理结构图4 5 图3 4 移动代理状态迁移示意图4 5 图3 5 应用实例4 7 图3 - 6 移动代理系统参考模型5 0 图3 7 有无移动代理优化的网络负载变化51 图3 8 基于k + 查询树的自组织拓扑查询效率5 2 图3 - 9 深度优先分层生成树5 6 图3 1 0 仿真系统g u i 和运行中6 2 图3 11 层次洪泛和全局洪泛算法的性能影响6 2 图3 1 2 搜索深度对算法性能影响6 3 图4 - 1 仿真网络拓扑结构7 0 图4 2 不同目标下的训练周期7l 图4 3 给定目标为o 0 1 和o 0 5 时的预测结果7 1 图4 4 给定目标o 0 1 和o 0 5 时的流量预测误差7 2 图4 5 存活节点数目和能量消耗比较7 2 图5 1 基于对等组的敏捷信任求解序列8 5 图5 2 半分布式p 2 p 网络拓扑结构图示意图8 5 图5 3 多组之间的信任链路8 8 图5 4 不同信任阀值下的原型系统运行结果9 1 图5 5p f t p 等概念实例描述9 5 图5 - 6 一个应用扩展自动信任协商的实例9 6 图5 7 交互成功率( i s r ) 的比较9 7 图5 8 建立p f t p 的结果比较9 7 图6 1 信任原型系统架构9 9 图6 2 主观信任模块流程图1 0 0 图6 3 选择2 级时信任等级界面1 0 1 图6 4 选择6 级时信任等级界面10 2 图6 5 设置传递路径限长界面1 0 2 图6 - 6 设置选择历史记录界面10 2 图6 7 资源节点信任值计算界面1 0 3 图6 8 信任路径显示界面10 3 图6 - 9 推荐信任路径显示界面10 4 图6 1 0 资源节点和用户节点转a t n 界面1 0 4 图6 1 1 客观信任模块逻辑流程图1 0 5 图6 1 2 客观信任模块架构图1 0 6 图6 1 3 协商请求模块框架图1 0 7 图6 1 4 协商请求模块工作流程图1 0 7 图6 1 5a t n类图 图6 reques类ter图一10816s o c k e t l o c a l 1 0 8 图6 17x m l s e c u r i t yr e q u e s t e r 类图10 9 图6 1 8 策略文件x m l 文档实例图1 1 0 图6 1 9 策略表设计1 1l 图6 2 0 策略库中的策略表1 11 图6 21c e r t i f i c a t e 类图1 11 图6 2 2c r e a t e c e r t i f i c a t e 类图11 2 图6 2 3p o l i c e 类图一1 1 2 图6 2 4s e a r c h 类图1 1 3 图6 2 5 协商应答模块工作流程图1 1 3 图6 2 6 信任状文件x m l 文档实例图11 4 图6 2 7 信任状表设计1 1 4 图6 2 8 信任状库中的信任状表1 1 4 图6 2 9a n a l y z e r f a c t o r y 类图1 l5 图6 。3 0 协商应答端参数设置界面1 1 6 图6 3 1 协商应答端协商建立界面1 1 7 图6 3 2 协商应答端协商过程界面1 1 7 图6 3 3 协商应答端协商结束界面一1 18 图6 3 4 协商请求端协商建立界面1 1 8 图6 3 5 协商请求端证书收集和发送建立界面1 1 9 图6 3 6 协商请求端协商完成界面1 1 9 表3 1 四种p 2 p 网络拓扑结构的性能比较4 0 表4 1 预测结果与实际结果比较7 8 表5 1 信任节点的交集排序8 7 表5 2 基于模糊理论的评价矩阵r 9 3 基于a g e n t 的p 2 p 网络管理关键技术研究 缩略语 缩略语 【1 】p 2 p ：p e e rt op e e r ，p 2 p 网络( 若非特别声明，此为本文主要含义) 【2 】s n m p ：s i m p l en e t w o r km a n a g e m e n tp r o t o c o l ，简单网络管理协议 【3 】c m i p ：c o m m o nm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o np r o t o c o l ，通用管理信息协议 【4 】t c o p 2 p m m ：t o p i cc o m m u n i t yo r i e n t e dp 2 pm a n a g e m e n tm o d e l ，面向主题的 p 2 p 网络管理模型 5 】s o p 2 p m m s e r v i c eo r i e n t e dp 2 pm a n a g e m e n tm o d e l ，面向服务的p 2 p 网络管 理模型 6 】d n s ：d o m a i nn a m i n gs y s t e m ，域名系统 【7 】o s h o p e ns y s t e mi n t e r c o n n e c t i o n ，开放系统互联 【8 】o a m ：o p e r a t i o n ，a d m i n i s t r a t i o n ，m a i n t e n a n c e ，操作、管理及维护 9 】w n n - w a v e l e t n e r u a ln e t w o r k ，小波神经网络 【1 0 c a ：c e r t i f i c a t ea u t h o r i t y ，认证中心 【1 1 删：a u t o m a t e dt r u s tn e g o t i m i o n ，自动信任协商 1 3 7 苏州大学学位论文独创性声明及使用授权的声明 学位论文独创性声明 本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进 行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含 其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得苏州大学 或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡 献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律 责任。 1i ， 研究生签名：7j l r 极日期：翌7 2 7 日 学位论文使用授权声明 苏州大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、清华大学论文 合作部、中国社科院文献信息情报中心有权保留本人所送交学位论文的 复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本 人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文 外，允许论文被查阅和借阅，可以公布( 包括刊登) 论文的全部或部分 内容。论文的公布( 包括刊登) 授权苏州大学学位办办理。 研究生签名： 至趁 日期： 丝z 玺! 塑! z 旦 鲁师签名：磊雌日期： 基于a g e n t 的p 2 p 网络管理关键技术研究 第1 章绪论 1 1 课题来源和意义 第1 章绪论 p 2 p 计算( p e e rt op e e rc o m p u ti n g ) 1 1 2 , 4 和a g e n t 技术【3 2 8 2 9 是目前学术界和产业 界研究的热点问题而这两种研究领域的结合具有十分重要的现实意义。综观近年来 的国内外网络研究现状，我们可以发现网格计算【4 1 、p 2 p 计算、云计算【5 1 、虚拟服务 州、网构软件【7 j 等概念的提出向人们展示了一个宏观、动态、丰富的网络世界的远景。 计算机网络从传统的c s 模式，正逐步走向一个p 2 p 网络世界。在这种p 2 p 网络世界 中，人们的思想意识形态和多元化的行为特质均得到充分的理解和尊重。国内学者在 网络发展的前沿阵地中也展露出睿智的学术目光，诸如虚拟计算( v i r t u a l c o m p u t i n g ) 、云计算( c l o u dc o m p u t i n g ) 、w e b 服务组合等深层网络模式与技术引领 着计算机科学与技术向自然学科与人文学科融合、计算机学科与其他学科之间的交叉 的方向快速演进。已有的事实表明，自2 0 世纪8 0 年代以来就已流行的c s 体系结构 不再能够满足i n t e r n e t 演进的需求，取而代之的p 2 p 系统更具吸引力。p 2 p 系统是 一个去中心化的自组织资源共享系统，这一系统具有两大特征：资源分布和自组织。 p 2 p 网络资源通常以非均匀的方式分布在网络边缘；网络群体中的对等端充分发挥自 身的潜能并通过动态自组织方式完成资源存储、任务协作、安全路由等功能。p 2 p 模 式不仅仅是用于文件共享的一项技术，同时也是形成分布式系统的根本设计原则。一 般认为，p 2 p 不仅可以认为是一种技术，也可以认为是一种有着改变整个 i n t e r n e t 环境下c s 模式的思想。它的一个重要特点就是改变因特网现在的以 大网站为中心的状态，重返“非中心化 ，努力挖掘和聚合网络边缘节点的能力 并把资源共享的权力交还给用户。国内外的现有研究主要包括【5 】：p 2 p 路由寻址、 p 2 p 文件共享、p 2 p 多媒体应用、p 2 p 流量测控以及p 2 p 安全等。但是针对p 2 p 网络管理的专门研究并不多见【8 1 0 ，1 1 1 。原因之一是p 2 p 网络本身是一个抽象的 覆盖网络，这种逻辑网络具有动态性、虚拟性等特征。这些特征使得这一研究 课题难度很大。原因之二是传统的网络管理技术并不完全适应p 2 p 网络。因此， 第l 章绪论 基于a g e n t 的p 2 p 网络管理关键技术研究 在p 2 p 网络管理的研究思路上不仅需要从传统的网络管理中撷取适应性的元素， 还需要创新性引入新的管理理念。 p 2 p 以用户为中心，所有的用户都是平等的伙伴。相隔万里的用户可以通过p 2 p 共享硬盘上的文件、目录乃至整个硬盘。所有人都共享了他们认为最有价值的东西， 这将使互联网上信息的价值得到极大的提升。这种用户间直接交流的方式，真正实现 了互联网共享和自由的梦想，它在改变互联网现有的游戏规则的同时，也改变了我们 的生活，应该说p 2 p 技术使人们重新回归到互联网的本质属性上。因为在互联网 的基本协议t c p i p 中并没有客户机和服务器的概念，所有的设备都是通讯的对 等一端。从网络计算的终级目标来看，作为一种网络形态，p 2 p 网络也正向智能化的 方向演进。显然，这一方向依赖于分布式人工智能技术，其中最为重要的技术之一便 是智能a g e n t 及多a g e n t 。 智能a g e n t ( i n t e l l i g e n ta g e n t ) 技术的诞生和发展是分布式人工智能技 术和网络技术发展的必然结果【3 】。a g e n t 的概念最早可追溯到1 9 7 7 年c a r l h e w i t t 的”v i e w i n gc o n t r o ls t r u c t u r e sa sp a t t e r n so fp a s s i n gm e s s a g e s ” 一文。在此文中，c a r lh e w i t t 定义了具有自兼容性、交互性和并发处理机制的 对象，称为”a c t o r ”。1 9 9 4 年，m m i n s k y 对a g e n t 的概念作了进一步的说明。 他认为：a g e n t 是一些具有特别技能的个体。对于计算机而言，”a g e n t ”是指“能 完成一些任务而人们无须了解它是如何工作的机器，该机器可被处理为功能黑 箱 。在这里，m m i n s k y 揭示了a g e n t 所应具有的两重属性：社会性和智能性。 简而言之，智能a g e n t 是代表一切具有智能( 自然智能和人工智能) 的实体的 抽象。目前关于a g e n t 的研究，无论是在人工智能领域还是在计算机科学的其 他领域，都十分活跃。研究的内容包括：智能a g e n t 和多a g e n t 理论、a g e n t 的 体系结构、多a g e n t 系统中a g e n t 之间的通信和交互、a g e n t 语言等。基于a g e n t 的思想，人们甚至提出了一种新的人工智能定义：人工智能是计算机科学的一 个分支，它的目标是构造能表现出一定智能行为的a g e n t 。美国s t a n f o r d 大学 计算机科学系的h a y sr o t h 在i j c a l 9 5 的特邀报告中谈到：“智能的计算机a g e n t 既是人工智能最初的目标，也是人工智能的最终的目标。 鉴于p e e rt op e e r 计算和a g e n t 的巨大潜在优势，许多国家和科研机构对 p 2 p 技术投入了巨大的科研投资。很多高校和研究机构都成立了自已的p 2 p 研究 2 基于a g e n t 的p 2 p 网络管理关键技术研究 第1 章绪论 团队。最为典型的是麻省理工学院f r a n sk a a s h o e k 教授领衔的 i r i s ( i n f r a s t r u c t u r ef o rr e s i l i e n ti n t e r n e ts y s t e m ) 研究项目小组，主要 用对等计算的方法去研究并建立新一代互联网络结构；从近年来的国际会议来 看，几乎所有的网络或分布式的国际研讨会都设有p 2 p 相关的主题或分会，甚 至出现了一些专门探讨对等计算问题的高水平国际研讨会，如 i p t p s ( i n t e r b a t i o n a lw o r k s h o po np e e r t o p e e rs y s t e m ) 、a p 2 p c ( a g e n tb a s e d p 2 pc o m p u t i n g ) 等，许多国际期刊，尤其是一些一流的国际刊物最近都设有p 2 p 专刊；国内外的网络教材在最新的版本中增补了关于p 2 p 的内容；从近年来i e e e 和e i 数据库中发表的论文数量上来，2 0 0 6 2 0 0 9 年以p 2 p 为关键字的i e e e 中 的论文分别有6 3 3 、8 1 5 、1 1 3 7 、6 6 6 ( 截止于2 0 0 9 9 2 5 日) 篇；相应的e i 数 据库中分别有2 2 0 5 、2 9 9 0 、3 6 2 6 、1 1 4 2 ( 截止于2 0 0 9 9 2 5 日) 篇；在i p t p s 上的文章数量第一届3 1 篇、第四届是2 4 篇。这些数据表明在p 2 p 研究方面， p 2 p 工程应用一直在推动着p 2 p 理论研究，此外p 2 p 理论研究也面临着一些重大 的挑战，如网络复杂性、网络生态性等。而根据国内外的研究态势来看，将a g e n t 与p 2 p 网络有机结合进行深入研究是目前网络研究的一个崭新课题。仅从i e e e 和e i 上的论文数量上可以发现，自2 0 0 7 - - - 2 0 0 9 年以来，相关论文数量在i e e e 上分别为3 7 篇、4 9 篇、2 1 篇；在e i 数据库中分别为2 0 2 篇、2 4 7 篇、5 0 篇( 截 止到2 0 0 9 年9 月2 5 日) ，相关数据表明这一研究领域成功地将a g e n t 技术引入 到了p 2 p 环境中，充分发挥了a g e n t 的智能性、主动性、自治性与迁移性。将 p 2 p 网络中的节点视作为具有半智能化的a g e n t 是一种合理并有效的假设。引入 a g e n t 技术有助于解决和优化原有的p 2 p 网络环境中的若干问题，比如智能路 由、信任管理、流量优化等问题。国内的相关研究主要有复旦大学、武汉大学、 香港大学、浙江大学、东南大学、中国科技大学等均在此领域进行着深入的研 究与开发。其中复旦大学主要开发了基于a g e n t 的对等计算信息检索系 统：p e e r i s ；武汉大学和香港大学提出了“基于对等网络移动a g e n t 技术的 a g e n t - p 2 p 框架 ，该框架具有开放性、语言无关性等特点。 国外的研究机构对于基于a g e n t 的p 2 p 研究也相当重视。在2 0 0 1 年左右， 日本的k y u s h uu n i v e r s i t y 、英国的u n i v e r s i t yo fs o u t h a m p t o n 等许多院校 均已开发出比较成熟的a g e n t b a s e dp 2 p 系统；2 0 0 3 年，美国芝加哥大学的 3 第l 章绪论 基于a g e n t 的p 2 p 网络管理关键技术研究 g i a n l u c am o r o 等专家评价了基于a g e n t 的p 2 p 平台的机遇与挑战，证明了这个 领域具有极大的研究价值。澳大利亚新南威尔士大学的s e l f s e r v 是支持自协 调和自跟踪的点到点w e b 服务合成系统，提出了服务社区概念【l o l 。 “在动态开放的网络环境中实现智能可信的资源共享与任务协作1 9 j ，是p 2 p 网络 有效应用的目标之一，但是p 2 p 应用的现实却充满了挑战。首先是p 2 p 网络的服务 质量问题。大量的p 2 p 系统都是建立在自愿参与、积极贡献的前提下，但这一 前提与人的理性特征相违背，这导致p 2 p 系统缺少必要的信任、激励、协作和 安全等保障机制，这进一步导致了f r e er i d i n g 、t r a g e d yo fc o m m o n s 、f a k e f i l e s 、c o l l u s i o n 、n o n c o o p e r a t i o n 等问题【l 引。从用户角度来看，p 2 p 网络提 供的服务是一种尽力而为的策略；然而这种服务策略并不能满足付费用户的需 要。其次是p 2 p 网络的商业应用问题。p 2 p 网络是在i n t e r n e t 技术发展较为成 熟后以及在客户端能力提升的前提下应运而生的时代产物。这一技术最终需要 体现在商业应用领域，然而目前p 2 p 应用涉及到的参与方主要有终端用户、网 络运营商、内容提供商、系统开发商等，这是一个多方博弈的格局。如何在一 个动态的p 2 p 环境中维持短时帕累托最优状态是p 2 p 网络中需要解决的主要问 题之。第三是版权问题。大量的资源共享以及无中心化特点，使大多数p 2 p 服务都涉及到知识产权问题。n a s p t e r 就遭受过美国唱片协会等一些组织的投 诉。第四是管理问题。p 2 p 网络中的管理更多地停留在“乌托邦”式的管理思路 上。这种方式一方面给了用户足够的自由，但是这也陷入了“无政府主义 的 困境。可以想像，缺乏管理的p 2 p 网络将成为病毒、色情内容以及非法交易的 温床。现有的p 2 p 公司打算通过p 2 p 网络开展电子商务，但是付费问题、流量 计算、商品价值的验证等都是一时很难克服的困难。第五是网络带宽占用问题。 p 2 p 使网络变得空前活跃，大多数用户愿意利用p 2 p 网络在计算机之间传送文 件，这将大量吞噬网络带宽。因此，如何实施有效的p 2 p 网络管理成为一个当前迫 切需要解决的一个课题之一【8 引。 回顾计算机网络管理技术我们可以发现，计算机网络系统的管理技术大致可以分 成四个里程碑式的阶段：基于专业网络系统的管理，基于通信网络设备的管理，基于 综合网络系统的管理和基于分布式综合智能系统网络管理阶段，如图卜1 所示。 4 基于a g e n t 的p 2 p 网络管理关键技术研究 第l 章绪论 基于专业网络的 管理 ( 1 9 6 9 - 1 9 8 8 ) 基于通信网络设 备的管理 ( 1 9 8 8 2 0 0 0 ) 基于综合网络系iki 基于分布式综合智能 ( 躺2 0 0 0 韶- ) 酬网镶箬理 图卜1 网络