一种用以构建分析结构化小世界网络的虚拟环模型

分类： 计算机科学 >> 计算机网络 提交时间： 2016-11-02

诸葛海 孙晓平

摘要： 构建结构化对等网络，支持高效信息查询，需要考虑基础网络拓扑结构特性和数据空间上的距离度量。小世界模型可以帮助我们建立通用的结构化对等网络构建模型，基于数据空间的距离度量，设计高效路由方法。本文介绍一种虚拟环模型，针对不同的距离度量方法和基础网络拓扑结构，构建长链接，形成小世界拓扑结构，支持高效确定性贪婪路由。利用虚拟环模型所给出的四个性质，可以通过将结构化对等网络的基础网络拓扑结构映射到一个虚拟环形网络中，分析其基础拓扑结构是否可以通过添加长链接支持有效的贪婪路由。虚拟环模型针对两大类网络基础拓扑结构，分别给出相应的拓扑结构分析方法和路由表长链接构建方法。本文应用虚拟环模型分别在基于环形距离的环网络，基于曼哈顿距离（Manhattan distance）的d 维环绕连接网络，和基于树形分类距离的环形网络上添加长链接，构建结构化小世界网络，支持确定性贪婪路由。文中还讨论了其他如德布鲁因网络（De Bruijn Network）以及动态情况下的网络路由跳数。理论分析和试验验证了基于该模型构建的网络拓扑结构和路由方法的有效性。虚拟环模型作为一种较为通用、实用的可路由小世界模型，为在特定距离度量的数据空间中实现面向信息检索查询的高效分布式路由提供了一套系统的基础理论方法框架。

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