Luận văn: Nâng cao hiệu năng mạng ngang hàng P2P phi cấu trúc

Luận văn: Nâng cao hiệu năng hệ thống mạng ngang hàng phi cấu trúc. Nghiên cứu giải pháp tối ưu, cải thiện tốc độ và hiệu quả mạng P2P.

• Tác giả: Nguyễn Bạch Lê
• Trường học: Trường Đại học Công nghệ - Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Công nghệ thông tin
• Đề tài: Nâng cao hiệu năng của một số hệ thống mạng ngang hàng phi cấu trúc
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2008
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• Bảng ký hiệu các chữ viết tắt
• 1. TỔNG QUAN VỀ CÁC HỆ THỐNG P2P
• 1.1. Khái quát về các hệ thống P2P
• 1.2. Phân loại các hệ thống P2P
• 1.3. Vấn đề hiệu năng của các hệ thống P2P phi cấu trúc
• 2. HỆ THỐNG MẠNG FREENET VÀ MÔ HÌNH THẾ GIỚI NHỎ
• 2.1. Hệ thống mạng Freenet
• 2.2. Mô hình thế giới nhỏ
• 2.3. Liên hệ Freenet và mô hình thế giới nhỏ
• 3. PHƢƠNG PHÁP LƢU TRỮ NÂNG CAO NHÓM
• 3.1. Hiệu năng Freenet khi tải mạng tăng
• 3.2. Phƣơng pháp lƣu trữ nâng cao nhóm
• 4. PHƢƠNG PHÁP LƢU TRỮ NÂNG CAO NHÓM THÍCH NGHI
• 4.1. Một số vấn đề tồn tại của phƣơng pháp nâng cao nhóm
• 4.2. Phƣơng pháp nâng cao nhóm khi mối quan tâm của mạng thay đổi
• 4.3. Phƣơng pháp nâng cao nhóm thích nghi
• Tài liệu tham khảo

Tóm tắt

I. Tổng Quan Mạng P2P Phi Cấu Trúc Tìm Hiểu Luận Văn Thạc Sĩ

Luận văn Thạc sĩ tập trung vào mạng P2P phi cấu trúc, một mô hình mạng phân tán đang ngày càng phổ biến. Điểm mạnh của mô hình này là khả năng thích ứng với các thành phần hỗn tạp, chỉ cần tuân thủ một số giao thức giao tiếp nhất định. Điều này rất phù hợp với môi trường phân tán rộng lớn, đa dạng và linh hoạt. Tuy nhiên, tính đơn giản này cũng là nguyên nhân chính dẫn đến hiệu năng thấp, một vấn đề lớn cần giải quyết. Bài toán tối ưu hóa hiệu năng cho mạng P2P phi cấu trúc đã thu hút nhiều nghiên cứu, tập trung vào việc cải tiến hệ thống để hoạt động hiệu quả hơn. Luận văn này đi sâu vào vấn đề hiệu năng của các hệ thống P2P phi cấu trúc, đặc biệt là Freenet, một hệ thống lưu trữ ẩn danh phân tán được xây dựng dựa trên mô hình mạng ngang hàng và đã được áp dụng rộng rãi. Freenet nổi bật với việc sử dụng phương pháp định tuyến thông minh hơn so với phương pháp phát tràn thông thường. Tuy nhiên, hiệu quả của Freenet giảm khi số lượng file dữ liệu lưu trữ trên mạng tăng lên. Nghiên cứu này xuất phát từ phương pháp lưu trữ nâng cao nhóm, sử dụng mô hình thế giới nhỏ để cải thiện hiệu năng của Freenet khi lưu trữ lượng lớn file, mà không làm ảnh hưởng đến mục đích thiết kế ban đầu. Xuất phát từ phương pháp trên, tác giả đề tài đã có một số đánh giá chỉ ra những yếu tố chưa được đề cập tới, dẫn tới hiệu năng của Freenet khi áp dụng phương pháp lưu trữ nâng cao nhóm không giữ được như kết quả tốt như kết quả đã được đưa ra. Yếu tố quan trọng là nghiên cứu đó chỉ đánh giá hiệu năng của Freenet khi tải mạng tăng cao mà chưa xem xét trường hợp xu hướng truy cập chính trên mạng thay đổi theo thời gian.

1.1. Phân Loại Mạng P2P Tập Trung Phi Tập Trung Cấu Trúc

Có nhiều cách để phân loại mạng P2P, nhưng phổ biến nhất là dựa trên cấu trúc. Mô hình client/server truyền thống dễ bảo trì nhưng dễ bị lỗi khi server gặp sự cố. Mạng P2P tập trung có thư mục trung tâm, nhưng vẫn gặp vấn đề về mở rộng. Ngược lại, mạng P2P phi tập trung không có server trung tâm, các nút tự thu thập thông tin. Mạng P2P phi tập trung được chia thành hai loại: có cấu trúc (dữ liệu được sắp xếp theo topo mạng, hoạt động hiệu quả nhưng kém linh hoạt) và phi cấu trúc (không có thư mục trung tâm, dữ liệu được sắp xếp ngẫu nhiên, linh hoạt hơn nhưng hiệu năng kém hơn). Các hệ thống P2P cũng có thể được phân loại thành thuần (mọi nút có vai trò tương đương) và lai (có server hỗ trợ liên lạc). Hiện nay, mạng P2P phi cấu trúc được sử dụng rộng rãi nhất trên Internet nhờ tính tự tổ chức.

1.2. Ưu Điểm và Nhược Điểm Tính Ổn Định và Khả Năng Mở Rộng

Mạng P2P khắc phục được nhiều nhược điểm của client/server, cho phép các phần tử hỗn tạp tham gia, hoạt động linh hoạt và ổn định. Mỗi nút có thể vừa cung cấp vừa sử dụng dịch vụ. Tuy nhiên, một vấn đề lớn với mạng P2P phi cấu trúc là hiệu năng thấp do thiếu cơ chế điều khiển chặt chẽ. Điều này dẫn đến tỷ lệ thành công thấp và số chặng trung bình cho một tìm kiếm tăng cao. Do tính mới mẻ nên mạng P2P đang đặt ra nhiều vấn đề cần nghiên cứu giải quyết. Vấn đề hiệu năng của mạng P2P phi cấu trúc nói chung và cải thiện hiệu năng của Freenet nói riêng là một trong những vấn đề này.

II. Giải Pháp Nâng Cao Hiệu Năng Freenet Tổng Quan Nghiên Cứu

Nhiều nghiên cứu đã tập trung vào cải thiện hiệu năng của Freenet. Một số nghiên cứu đề xuất thuật toán mới, ưu tiên các nút có mức độ quan tâm đến dữ liệu cao. Các thuật toán mới tổ chức các điểm nút trên mạng thành các cộng đồng có chung mối quan tâm. Nghiên cứu khác cải tiến thuật toán định tuyến, giảm khả năng đi sai hướng. Một ý tưởng khác là chèn thêm thông tin về nút đáp ứng vào các nút khác ngoài đường đi của yêu cầu. Nghiên cứu [5] đánh giá hiệu năng của Freenet về tốc độ download và tỷ lệ thành công, và đề xuất phương pháp phân chia mạng ưu tiên và truyền thông tin về lưới file. Tuy nhiên, các nghiên cứu này chưa xem xét đến độ phức tạp của phương pháp, hoặc chưa đánh giá hiệu năng khi tải mạng tăng cao. Trong các nghiên cứu nâng cao hiệu năng của Freenet, [23] là một trong số ít nghiên cứu sử dụng tư tưởng về mô hình thế giới nhỏ.

2.1. Mô Hình Thế Giới Nhỏ Ứng Dụng vào Tối Ưu Mạng P2P

Hui Zhang và các tác giả đã thực hiện mô phỏng và xác nhận mối quan hệ logarit giữa số chặng trung bình và kích thước mạng trong Freenet. [23] đã chỉ ra rằng khi tải mạng lớn, hiệu năng của Freenet suy giảm đáng kể. Khi sử dụng trực giác từ mô hình thế giới nhỏ, nhóm tác giả [23] đã thiết kế một phương pháp thay thế lưu trữ nâng cao nhóm thay cho phương pháp thay thế bộ nhớ cục bộ cơ bản của Freenet là LRU. Sau khi áp dụng phương pháp mới này, hiệu năng của Freenet đã được nâng cao đáng kể thậm chí trong trường hợp tải lớn.

2.2. Hạn Chế Của Nghiên Cứu Trước Thay Đổi Xu Hướng Truy Cập

Dù những kết quả Hui Zhang chỉ ra là rất thuyết phục, nhưng những giả thiết của bài toán chưa được linh động. Nghiên cứu trong luận văn này sẽ chỉ ra rằng khi mối quan tâm đến dữ liệu của người dùng trên mạng Freenet thay đổi, hiệu quả khi áp dụng phương pháp lưu trữ nâng cao nhóm trong [23] sẽ giảm đáng kể do phương pháp này đã làm mất đi tính thích nghi vốn có của Freenet. Nghiên cứu này sẽ đề xuất phương pháp lưu trữ nâng cao nhóm thích nghi, trong đó thực hiện một số thay đổi cần thiết đối với phương pháp lưu trữ của Hui Zhang để tăng tính thích nghi với tình trạng mạng thay đổi trong khi vẫn giữ được những đặc tính của mô hình thế giới nhỏ để nâng cao hiệu năng của Freenet.

III. Freenet và Thế Giới Nhỏ Phân Tích Chi Tiết Liên Hệ

Freenet là một hệ thống mạng ngang hàng phi cấu trúc được đưa ra từ năm 2000, sau đó đã được phát triển và áp dụng rộng rãi cho tới nay nhờ chứng minh được những ưu điểm lớn so với nhiều hệ thống mạng ngang hàng phi cấu trúc khác. Freenet [3] là một mạng ngang hàng phi cấu trúc được xây dựng với mục đích cung cấp một hệ thống lưu trữ và tìm kiếm thông tin ẩn danh phân tán. Freenet không có đảm bảo nào về sự tồn tại của các file do khi không đủ không gian nhớ, các file dữ liệu có thể bị xoá bỏ. Điều này sẽ được khắc phục khi số nút tham gia vào mạng đủ lớn, khi đó sẽ đủ không gian nhớ để lưu trữ vĩnh viễn mọi file.

3.1. Cơ Chế Hoạt Động Freenet Gia Nhập Tìm Kiếm Lưu Trữ

Freenet có các thủ tục chính như gia nhập mạng, tìm kiếm dữ liệu và lưu trữ phân tán. Thuật toán gia nhập vào mạng phát sinh khi có nút mới muốn tham gia vào mạng Freenet. Khi một nút cần tìm kiếm dữ liệu, nút đó bắt đầu thao tác Request. Thủ tục lƣu trữ phân tán Một mục đích quan trọng của Freenet là cho phép các nút lƣu trữ dữ liệu lên mạng. Quá trình lƣu trữ phân tán này đƣợc thực hiện song song với quá trình yêu cầu tìm kiếm dữ liệu, đƣợc hiểu đơn giản là nút đƣa file mới trên mạng với một khoá cụ thể.

3.2. Mô Hình Thế Giới Nhỏ Liên Hệ và Thuộc Tính Quan Trọng

Trong hệ thống Freenet, việc định tuyến các yêu cầu trên mạng được thực hiện bằng cách chuyển qua từng nút tới nút tiếp theo dựa vào quyết định cục bộ tại nút hiện tại về việc chọn nút tiếp theo mà nó nghĩ là có khả năng nhất để chuyển yêu cầu tới đích. Để thuật toán định tuyến trên có thể thực hiện đƣợc, yêu cầu mạng Freenet phải mang một số đặc điểm nhất định. Thứ nhất, đồ thị của Freenet phải là đồ thị kết nối, nghĩa là giữa mọi cặp nút trên mạng đều có ít nhất một đƣờng đi, nhờ đó bất kỳ yêu cầu nào cuối cùng cũng tới đƣợc nút nào đó có dữ liệu yêu cầu, nếu nút chứa dữ liệu đó tồn tại.

IV. Lưu Trữ Nâng Cao Nhóm Cải Thiện Hiệu Suất Mạng Freenet

Trong các hệ thống P2P phi cấu trúc như Freenet, vấn đề truy xuất dữ liệu hiệu quả là một bài toán rất khó khăn. Tác giả Hui Zhang và nhóm nghiên cứu đã đề xuất phƣơng pháp nâng cao hiệu năng của Freenet dựa trên ý tƣởng mô hình thế giới nhỏ trong nghiên cứu [23]. Kết quả cho thấy khi tăng tải trong Freenet làm giảm rất nhiều tỷ lệ yêu cầu tìm kiếm thành công. Theo [14][9][3], các độ đo hiệu năng được chia thành hai loại dựa trên hai khía cạnh: khía cạnh ngƣời dùng và khía cạnh tải mạng. Xét về khía cạnh tải mạng, ngƣời ta xem xét ba độ đo. Độ đo thứ nhất có mối liên hệ mật thiết với tải mạng. Đó là số thông báo trung bình trên một nút, tính bằng số thông báo tìm kiếm trung bình mà mỗi nút phải xử lý trên mạng.

4.1. Độ Đo Hiệu Năng Tỷ Lệ Thành Công và Số Chặng Trung Bình

Với các hệ thống mạng P2P phi cấu trúc, do không có một cơ chế điều khiển toàn cục cụ thể nào nên việc xem xét hiệu năng dựa trên khía cạnh tải mạng là rất khó khăn. Trong nghiên cứu này, để đánh giá hiệu năng của các hệ thống P2P phi cấu trúc, ta quan tâm đến các độ đo hiệu năng xét về khía cạnh ngƣời dùng, cụ thể là độ đo tỷ lệ yêu cầu thành công và số chặng trung bình. Cũng do cơ chế tìm kiếm ngẫu nhiên không có điều khiển toàn cục, thao tác tìm kiếm trong P2P phi cấu trúc không có gì đảm bảo sau một số bƣớc đi thông báo tìm kiếm sẽ tới đƣợc nút chứa dữ liệu cần tìm.

4.2. Hiệu Năng Freenet Phân Tích Kết Quả Mô Phỏng Chi Tiết

Khi tải mạng Freenet tăng dần, tỷ lệ yêu cầu tìm kiếm thành công giảm dần. Khi tải mạng thấp hay số file do một nút tạo ra < 5 file, tỷ lệ yêu cầu tìm kiếm thành công rất cao (>90%) nhƣng khi tải mạng tăng dần, tỷ lệ này giảm một cách nhanh chóng. Ta nhận thấy khi tải mạng thấp (số file do một nút tạo ra <5), các yêu cầu tìm kiếm chỉ đi qua trung bình <5 nút. Tuy nhiên khi tải mạng tăng dần, số chặng trung bình tăng lên nhanh chóng. Sự sụt giảm nhanh chóng của tỷ lệ yêu cầu thành công và sự tăng cao nhanh chóng của số chặng trung bình của yêu cầu đồng nghĩa với hiệu năng của Freenet bị suy giảm nhanh chóng khi tải mạng tăng.

V. Phân Phối Khoá Ảnh Hưởng Đến Hiệu Năng Mạng P2P Freenet

Theo trực quan, ta có thể thấy không khó giải thích cho việc biến mất nhóm khoá trong bảng định tuyến nhƣ trên. Theo cơ chế lƣu trữ phân tán, khoá do một nút lƣu trữ lên mạng đƣợc ghi nhận tại một số nút gần với nút tạo ra khoá đó. Tuy vậy, cách các khoá phân bố rải rác khi tải cao lại là cách các nút trong mạng thích nghi với tình trạng mạng mới khi tải cao.

5.1. Lưu Trữ Nâng Cao Nhóm Thay Đổi Chiến Lược Quản Lý LRU

Câu hỏi các tác giả trong [23] đặt ra là sự biến mất của nhóm cục bộ này trong bảng định tuyến có phải là nguyên nhân chính của việc sụt giảm đáng kể tỷ lệ thành công? Nếu đúng nhƣ vậy, ý tƣởng đƣa ra là cần tạo ra chiến lƣợc quản lý lƣu trữ thay cho LRU với mục đích giữ đƣợc đặc tính nhóm khoá cả khi tải mạng tăng cao và dù hiệu năng của Freenet có suy giảm khi tải mạng tăng cao thì sự suy giảm cũng dễ chấp nhận hơn nhiều.

5.2. Giải Pháp Thay Thế Tối Ưu Hóa Khoảng Cách Giữa Các Khoá

Theo cách này, làm cho các khoá đƣợc nhóm lại trong bảng định tuyến của một nút quanh khoá gốc của nút đó. Nếu KCach(u, s( x))  KCach(v, s( x)) thì với một xác suất p ngẫu nhiên, lƣu u và loại bỏ v, đồng thời tạo một khoản mục cho u trong bảng định tuyến. Việc này tạo ra một số lối tắt ngẫu nhiên. Ta có thể hiểu một cách đơn giản rằng, sau khi đã chọn khoá gốc, nếu khoá mới gần khoá gốc hơn so với khoá xa nhất thì loại bỏ khoá xa nhất để lƣu khoá mới.

VI. Đánh Giá So Sánh Hiệu Năng LRU và Nâng Cao Nhóm

Ta sẽ xem xét hiệu quả của phƣơng pháp lƣu trữ nâng cao nhóm so với phƣơng pháp LRU. Để khẳng định mối liên hệ giữa hiệu năng của Freenet với tính tụ nhóm khoá trong bảng định tuyến của nút mạng, [23] đƣa ra đồ thị phân phối khoá trong bảng định tuyến khi kết thúc mô phỏng với tải mạng lớn. Các kết quả trên đƣợc thực hiện với giả sử các file có kích thƣớc giống nhau và xác suất tạo file, xác suất gửi yêu cầu là đồng dạng.

6.1. Kết Quả Phân Tích Tối Ưu Tỷ Lệ Yêu Cầu Thành Công

Với phƣơng pháp nâng cao nhóm ngặt, nghĩa là không tạo lối tắt ngẫu nhiên, các khoá trong bảng định tuyến hoàn toàn đƣợc nhóm nhƣ minh hoạ trong hình 15. Khi đó mạng tƣơng ứng với một đồ thị chính quy mức độ cao. Trong một đồ thị nhƣ vậy, việc đi từ một nút cho trƣớc tới nút mong muốn là rất dễ dàng.

6.2. Nhược Điểm Của LRU Thiếu Khả Năng Thích Nghi Cao

Tuy nhiên, mỗi nút trong mạng khi đó lại chọn trƣớc một khoá gốc cố định để nhóm các khoá xoay quanh khoá này. Khoá gốc này không thay đổi trong suốt thời gian hoạt động của nút trên mạng. Do vậy, khi các thao tác trên mạng tập trung vào những khoá ở xa khoá gốc, những khoá thƣờng xuyên đƣợc truy cập lại ít đƣợc lƣu lại trong bảng định tuyến do chỉ đƣợc lƣu làm lối tắt với một xác suất nhỏ, dẫn đến khả năng đáp ứng yêu cầu giảm, kết quả là hiệu năng của mạng giảm.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ NGUYỄN BẠCH LÊ NÂNG CAO HIỆU NĂNG CỦA MỘT SỐ HỆ THỐNG MẠNG NGANG HÀNG PHI CẤU TRÚC LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN HÀ NỘI - 2008 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] MỤC LỤC Bảng ký hiệu các chữ viết tắt. TỔNG QUAN VỀ CÁC HỆ THỐNG P2P. Khái quát về các hệ thống P2P. Phân loại các hệ thống P2P.

Vấn đề hiệu năng của các hệ thống P2P phi cấu trúc. HỆ THỐNG MẠNG FREENET VÀ MÔ HÌNH THẾ GIỚI NHỎ. Hệ thống mạng Freenet. Mô hình thế giới nhỏ.

Liên hệ Freenet và mô hình thế giới nhỏ. PHƢƠNG PHÁP LƢU TRỮ NÂNG CAO NHÓM. Hiệu năng Freenet khi tải mạng tăng. Phƣơng pháp lƣu trữ nâng cao nhóm.

PHƢƠNG PHÁP LƢU TRỮ NÂNG CAO NHÓM THÍCH NGHI. Một số vấn đề tồn tại của phƣơng pháp nâng cao nhóm. Phƣơng pháp nâng cao nhóm khi mối quan tâm của mạng thay đổi. Phƣơng pháp nâng cao nhóm thích nghi.

59 Tài liệu tham khảo. 60 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] 2 BẢNG KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT KÝ HIỆU CỤM TỪ ĐƢỢC VIẾT TẮT GIẢI NGHĨA P2P Peer-to-Peer Mạng ngang hàng Least Recently Used Phƣơng pháp quản lý lƣu trữ cơ sở LRU của Freenet. Enhanced-Clustering Phƣơng pháp quản lý lƣu trữ nâng EC Replacement Scheme cao nhóm Nâng cao hiệu năng của một số hệ thống mạng ngang hàng phi cấu trúc TIEU LUAN MOI download : [e-mail] 3 TÓM TẮT LUẬN VĂN Ngày nay, xu hƣớng của thế giới thông tin là trải rộng toàn cầu, phân tán mọi nơi, mỗi thiết bị dù ở nơi đâu nếu có kết nối mạng đều có thể truy cập thông tin đƣợc cung cấp bởi những nơi rất xa. Xuất hiện và phát triển cùng với môi trƣờng phân tán từ lúc sơ khai là các hệ thống theo mô hình client/server, nhằm đƣa ra một cơ chế để hỗ trợ cung cấp các dịch vụ qua mạng.

Trong những môi trƣờng phân tán nhỏ, mô hình client/server đã thể hiện hiệu quả rất lớn và đã mang lại nhiều tiện ích. Tuy nhiên, trong môi trƣờng phân tán rộng lớn, đa dạng, hỗn tạp ngày nay và trong tƣơng lai, mô hình client/server đã thể hiện nhiều nhƣợc điểm khó khắc phục. Đây chính là động cơ thúc đẩy để phát triển một mô hình hệ thống phân tán mới phù hợp hơn. Mô hình mạng ngang hàng (Peer-to-Peer hay gọi tắt là P2P) đang là xu hƣớng phát triển mới trong lĩnh vực nghiên cứu xây dựng các hệ thống mạng phân tán hiện nay.

Đặc tính của các hệ thống mạng ngang hàng cho phép các phần tử hỗn tạp tham gia vào hệ thống, chỉ cần tuân theo một số giao thức giao tiếp nhất định. Các hệ thống này phù hợp với môi trƣờng phân tán rộng lớn, đa dạng thành phần, hoạt động linh hoạt và ổn định đối với tác động của lỗi. Trong các loại hệ thống mạng ngang hàng, các hệ thống phi cấu trúc rất đƣợc quan tâm do tính đơn giản mà linh hoạt của nó cả trong yêu cầu đối với các phần tử tham gia và giao thức giao tiếp cũng nhƣ cơ chế hoạt động của mạng, nhờ đó hệ thống có tính ứng dụng rất cao trong thực tế. Tuy nhiên, vấn đề lớn nhất mà các hệ thống mạng ngang hàng phi cấu trúc gặp phải xuất phát chính từ tính đơn giản của hệ thống, đó là hiệu năng thấp.

Nguyên nhân của vấn đề này là các hệ thống P2P phi cấu trúc không có những cơ chế điều khiển chặt chẽ, trong đó các phần tử hoạt động không có nhiều thông tin để ra quyết định, dẫn đến hiệu năng của mạng thấp. Bài toán nâng cao hiệu năng của các hệ thống mạng ngang hàng phi cấu trúc đã thu hút nhiều nghiên cứu theo nhiều hƣớng khác nhau nhằm mục đích chung là cải tiến các hệ thống này để chúng hoạt động hiệu quả hơn. Trong nghiên cứu này, tác giả lựa chọn nghiên cứu về vấn đề hiệu năng của các hệ thống P2P phi cấu trúc nói chung và các biện pháp nâng cao hiệu năng của Freenet - một hệ thống lƣu trữ ẩn danh phân tán đƣợc xây dựng nhƣ là một hệ thống mạng ngang hàng đã đƣợc áp dụng rộng rãi. Freenet là một trong những hệ thống mạng P2P phi cấu trúc đặc trƣng trong việc thay thế phƣơng pháp định tuyến phát tràn kém hiệu quả thông thƣờng của các hệ thống P2P phi cấu trúc bằng một phƣơng pháp thông minh hơn, có lựa chọn tốt hơn.

Tuy nhiên, hệ thống Freenet ban đầu chỉ hoạt động hiệu quả khi số lƣợng file dữ liệu lƣu trữ trên mạng là nhỏ. Nghiên cứu này xuất phát từ phƣơng pháp lƣu trữ nâng cao nhóm sử dụng mô hình thế giới nhỏ để nâng cao hiệu năng của Freenet khi số lƣợng Nâng cao hiệu năng của một số hệ thống mạng ngang hàng phi cấu trúc TIEU LUAN MOI download : [e-mail] 4 file lƣu trữ trên mạng lớn mà không làm ảnh hƣởng đến mục đích thiết kế của hệ thống Freenet ban đầu. Tƣ tƣởng về mô hình thế giới nhỏ đã tồn tại rất phổ biến trong đời sống xã hội, tự nhiên, kỹ thuật. Những tƣ tƣởng này đã đƣợc mô hình hoá và áp dụng rất nhiều trong các hệ thống phân tán.

Tƣ tƣởng này cũng đã đƣợc áp dụng hiệu quả để nâng cao hiệu năng của các hệ thống mạng ngang hàng nói chung và Freenet nói riêng. Xuất phát từ phƣơng pháp trên, tác giả đề tài đã có một số đánh giá chỉ ra những yếu tố chƣa đƣợc đề cập tới, dẫn tới hiệu năng của Freenet khi áp dụng phƣơng pháp lƣu trữ nâng cao nhóm không giữ đƣợc nhƣ kết quả tốt nhƣ kết quả đã đƣợc đƣa ra. Yếu tố quan trọng là nghiên cứu đó chỉ đánh giá hiệu năng của Freenet khi tải mạng tăng cao mà chƣa xem xét trƣờng hợp xu hƣớng truy cập chính trên mạng thay đổi theo thời gian. Từ những đánh giá cơ sở, tác giả đề tài đề xuất một phƣơng pháp lƣu trữ nâng cao nhóm thích nghi, trong đó có những cải tiến phù hợp để tăng tính thích nghi của mạng Freenet, giúp cho Freenet hoạt động hiệu quả cả khi tải mạng tăng cao và cả khi xu hƣớng quan tâm của ngƣời dùng thay đổi.

Kết quả luận văn đạt đƣợc đã góp phần vào đƣa ra và bƣớc đầu giải quyết một số vấn đề liên quan đến bài toán nâng cao hiệu năng của Freenet. Những vấn đề này sẽ tiếp tục đƣợc nghiên cứu sâu rộng hơn để phù hợp hơn và có thể áp dụng trên thực tế. Trong tài liệu này, chƣơng 1 sẽ xem xét tổng quát về các hệ thống mạng ngang hàng, trong đó có các hệ thống không có cấu trúc và một số nghiên cứu nâng cao hiệu năng có liên quan. Chƣơng 2 tìm hiểu sâu hơn về hệ thống mạng Freenet, đồng thời tìm hiểu về mô hình thế giới nhỏ và liên hệ của nó với Freenet.

Chƣơng 3 trình bày phƣơng pháp lƣu trữ nâng cao nhóm cải thiện hiệu năng Freenet khi tải mạng lớn dựa trên tƣ tƣởng mô hình thế giới nhỏ của Hui Zhang và nhóm nghiên cứu. Chƣơng 4 đánh giá lại những vấn đề còn tồn tại của phƣơng pháp của Hui Zhang, sau đó đề xuất một phƣơng pháp lƣu trữ nâng cao nhóm thích nghi với một số thay đổi cần thiết nhằm mục đích tăng tính thích nghi của các nút mạng Freenet, để đảm bảo Freenet hoạt động hiệu quả cả khi tải mạng lớn và xu hƣớng quan tâm trên mạng thay đổi. Nâng cao hiệu năng của một số hệ thống mạng ngang hàng phi cấu trúc TIEU LUAN MOI download : [e-mail] 5 Chƣơng 1. TỔNG QUAN VỀ CÁC HỆ THỐNG P2P 1.

Khái quát về các hệ thống P2P Trong mô hình hệ thống phân tán truyền thống client/server, các tài nguyên đƣợc đặt trên một hoặc một số nút mạng, đƣợc gọi là server. Các nút khác trên mạng, đƣợc gọi là client, truy vấn các server để lấy thông tin mong muốn. Các server là điểm trung tâm trên mạng, đóng vai trò quan trọng chủ yếu trong việc cung cấp dịch vụ mạng. Kiến trúc client/server có ƣu điểm là dễ bảo trì khi có thể thay thế, sửa chữa, nâng cấp server mà không làm ảnh hƣởng đến client.

Ngoài ra có thể dễ dàng cập nhật dữ liệu và đảm bảo an ninh mạng do dữ liệu đƣợc lƣu trữ tập trung. Tuy nhiên cũng do dữ liệu tập trung nên tồn tại các điểm tập trung lỗi tại các server này, kéo theo hệ thống có khả năng chịu lỗi kém. Khi server lỗi, dịch vụ mạng sẽ bị gián đoạn và các yêu cầu từ client không đƣợc đáp ứng. Dù mô hình client/server cho phép các client truy cập dữ liệu trên server với thời gian đáp ứng chấp nhận đƣợc bằng nhiều thuật toán cân bằng tải và chịu lỗi rắc rối nhƣng giới hạn về băng thông làm tăng nguy cơ vấn đề nút cổ chai tại các server, làm giảm khả năng mở rộng.

Chính những vấn đề này đã thúc đẩy các nhà nghiên cứu tiếp cận theo hƣớng xây dựng một hệ thống phân tán trong đó phân tán tải xử lý và băng thông ra cho mọi nút tham gia trên mạng. Kết quả của sự thúc đẩy này là sự ra đời của các hệ thống mạng ngang hàng, hay còn gọi là các hệ thống P2P. Các hệ thống mạng P2P đã khắc phục đƣợc rất nhiều khiếm khuyết của kiến trúc client/server truyền thống. Khái niệm P2P đã phát triển các mối liên hệ động trên mạng phân tán, không chỉ giữa máy tính và máy tính mà còn giữa con ngƣời và con ngƣời.

Những hệ thống này đã chứng minh hiệu quả đối với nhiều mục đích khác nhau nhƣ chia sẻ các file dữ liệu số với nhiều định dạng khác nhau cũng nhƣ dữ liệu thời gian thực. Nhìn chung, một hệ thống mạng P2P bao gồm một số lƣợng lớn các điểm nút phân tán, hỗn tạp, tự trị và có tính động cao, gọi là các peer. Các điểm nút đóng vai trò tƣơng đƣơng nhau và đƣợc kết nối qua những liên kết đặc biệt, không phụ thuộc vào mạng vật lý bên dƣới. Trong cùng một thời điểm, mỗi nút mạng có thể hoạt động đồng thời vừa là một server và vừa là một client, vừa cung cấp dịch vụ cho mạng và vừa sử dụng dịch vụ mạng do các các nút khác cung cấp.

Mỗi nút tham gia vào hệ thống mạng P2P là một thành phần tích cực và có năng lực đáng kể. Chúng tham gia vào hệ thống P2P để chia sẻ một phần tài nguyên của bản thân chúng nhƣ khả năng xử lý, dung lƣợng lƣu trữ, phần mềm, và nội dung file… Các Nâng cao hiệu năng của một số hệ thống mạng ngang hàng phi cấu trúc TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.