第３０卷第６期 ２００９年１２月 华北水利水电学院学报 Ｖ０１．３Ｏ Ｎｏ．６ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎｏｒｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｗａｔｅｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ ａｎｄ Ｈｙｄｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｄｅｃ．２００９ 文章编号：１００２—５６３４（２００９）０６—００８０—０３ 基于移动ａｇｅｎｔ的Ｐ２Ｐ网络搜索算法研究 张贞贞，孙全红 （华北水利水电学院，河南郑州４５００１１） 摘要：高效搜索Ｐ２Ｐ网络上的资源是Ｐ２Ｐ网络实现最为关键的问题．通过引入移动ａｇｅｎｔ，在混合式Ｐ２Ｐ网 络模型基础上提出了一种基于区域划分的网络搜索模型，设计了基于移动ａｇｅｎｔ的网络搜索算法，从而实现 了Ｐ２Ｐ网络搜索的灵活性、全面性和有效性． 关键词：Ｐ２Ｐ；网络搜索；移动ａｇｅｎｔ 中图分类号：ＴＰ３９３ 文献标识码：Ａ 近年来，Ｐ２Ｐ技术在资源共享、分布式存储、实 时视频等领域取得了巨大的成功．在Ｐ２Ｐ网络中， 不存在中心服务器，所有的节点既是客户机，享用其 域，每个区域中的节点分为超级节点和普通节点 ２类． 他节点提供的服务，同时又充当服务器，为其他节点 提供服务．Ｐ２Ｐ中的所有节点都是对等的，从而使得 资源提供者和资源接受者之间能够直接相互交换信 息．但是资源共享的前提是资源的搜索和发现，高效 搜索Ｐ２Ｐ网络上的资源是Ｐ２Ｐ网络实现的关键．目 前有很多Ｐ２Ｐ网络搜索算法¨ ． Ｐ２Ｐ网络具有动态性、分布性、社会性、自组织 等特征 ］，移动ａｇｅｎｔ＿５ 在适应网络的动态性、异构 性、复杂性等方面具有优势。。 ，笔者把Ｐ２Ｐ和移动 ａｇｅｎｔ结合提出一种基于移动ａｇｅｎｔ的网络搜索模 型，给出搜索算法并且实现了ａｇｅｎｔ． 图１ 区域网络结构示惫图 １ 基于移动ａｇｅｎｔ的Ｐ２Ｐ网络搜索 １．１ 网络模型 １．超级节点（Ｓｕｐｅｒ Ｐｅｅｒ，ＳＰ），是区域范围内性 能较高的对等点，它作为信息搜素中心，负责收集和 反馈区域内多个对等点的信息．ＣＳＰ还应该包括其 他的功能组件：移动代理运行环境（Ｍｏｂｉｌｅ—ａｇｅｎｔ Ｒｕｎｎｉｎｇ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ＭＡＲＥ）、Ｐ２Ｐ应用层、信息资 源层，结构如图２所示． Ｐ２Ｐ应用层，主要负责节点的注册与管理（包括 搜索算法对于对等网络系统的性能、网络流量 和可扩展性等方面有很大的影响 ．为了在Ｐ２Ｐ网 络中更有效地发挥移动ａｇｅｎｔ的优势，在集中式Ｐ２Ｐ 网络和完全分布式Ｐ２Ｐ网络相结合的混合式Ｐ２Ｐ 网络模型基础上设计了一种基于划分区域的网络结 构，如图１所示． 在此模型中，把整个Ｐ２Ｐ网络划分为若干个区 账号、节点数量控制等），以及对所管理节点的资源 内容更改进行及时地更新等．移动代理运行环境，其 中，ＭＡＲＥ中的Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｇｅｎｔ是静态代理，驻扎 收稿日期：２００９—０９—０８ 作者简介：张贞贞（１９７７一），女，河南开封人，讲师，硕士，主要从事计算机网络、Ｐ２Ｐ方面的研究 第３Ｏ卷第６期 张贞贞等： 基于移动ａｇｅｎｔ的Ｐ２Ｐ网络搜索算法研究 ８１ 层，其中网络信息库用来存储当前网络的状况，主要 Ｐ２Ｐ应用层 节点资源管理 节点注册信息管理 是网络延时路由等；历史记录信息库则用来记录各 管理节点查询历史记录信息；而管理节点资源索引 库主要用来存储当前节点所管理的节点提供的资源 索引列表． ２．普通节点（Ｃｏｍｍｏｎ Ｐｅｅｒ，ＣＰ）．普通节点加入 该Ｐ２Ｐ网络时，须向超级节点进行注册．注册的信 息格式如下： 节点的ＩＰ地址 节点开放 节点类型 是否支持 的端口号 （ｏ，１，２，３） 移动代理 １．２网络搜索算法 图２超级节点的结构 在基于区域划分的Ｐ２Ｐ网络模型中，只要节点支 在固定的超级节点上，其具有两大作用：①是负责根 持移动ａｇｅｎｔ，就会有一个常驻ａｇｅｎｔ，任务是按搜索策 据查询任务和当前的网络信息及各管理节点历史查 略和搜索内容产生一个带有自身标识以及要查询的 询记录生成相应数量的Ｓｅａｒｃｈ ａｇｅｎｔ，并生成预定路 信息关键字的移动ａｇｅｎｔ，然后通过与其他移动ａｇｅｎｔ 线将这些代理派发出去执行查询任务，最后得到执 进行通信，从而获得其所需资源，超级节点的ａｇｅｎｔ 行结果后，修改各超级节点的历史查询记录信息； Ｓｅｒｖｅｒ还可将移动ａｇｅｎｔ转发到其他超级节点． ②是负责同前来此节点查询的Ｓｅａｒｃｈ ａｇｅｎｔ进行交 算法如下： 互并将目前本节点上所管理的资源信息列表进行提 １．在基于区域模型的Ｐ２Ｐ网络中，当普通节点 交．ＭＡＲＥ中的Ｓｅａｒｃｈ ａｇｅｎｔ是一个动态代理，其主 ＣＰ发出查询请求时，设置一个计时器，同时该ＣＰ 要职责是根据资源查询任务，按照Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｇｅｎｔ 产生一个具有唯一标识的移动ａｇｅｎｔ，它将携带自身 生成的路线执行查询任务并返回结果，在查询过程 和所要查询内容的基本信息移动到本区域的ＳＰ上． 中根据网络情况会智能地做出迁移调整．信息资源 移动ａｇｅｎｔ所携带的信息格式如下： 编号 产生节点ＩＰ 将要访问 ＩＰ地址／ ＩＰ地址 访问过 ＩＰ地址／ ＩＰ地址／ 搜索 搜索生 网络 地址／端口 的节点数 端口对 ／端口对 的节点数 端口对 端口对 结果 命周期 延迟 ２．当本区域内的超级节点ＳＰ接收到该移动ａ— 点所在区域的ｓＰ信息来更新源ｓＰ的关联信息． ｇｅｎｔ后，该ｓＰ首先在本区域内搜索是否有符合要求 ６．计时器时间若超时，源ＳＰ向提出请求的ＳＰ 的信息，如果有，则会复制出一个移动ａｇｅｎｔ，携带搜 返回查询失败信息． 索结果，直接返回请求的ＣＰ． ３．若本区域内的所有ＣＰ都没有所要查询的信 ２移动ａｇｅｎｔ的实现 息，该区域内的超级节点ｓＰ则查询是否有与其相关 采用Ｓｕｎ公司开发的ＪＸＴＡ构建Ｐ２Ｐ网络模 联的其他ｓＰ，如果有，则复制出若干移动ａｇｅｎｔ，将 型 ，版本Ｊ２ＳＥ的ｊｘｔａ２．３．１．利用ＩＢＭ公司开发的 其转发给其相关联的其他ＳＰ． Ａｇｌｅｔ平台来实现移动ａｇｅｎｔ，版本是Ａｇｌｅｔｓ一２．０．２． ４．若在相关联的其他区域的ＣＰ中搜索到所要 发送查询信息ｍｓｇ的ａｇｅｎｔ部分程序： 查询的信息，则复制出一个移动ａｇｅｎｔ，携带搜索结 ｈｎｐｏｒｔ ｅｏｍ．ｉｂｍ．ａｇｌｅｔ．ｅｖｅｎｔ． ； 果返回此ＣＰ所属的超级节点ＳＰ，由此ＳＰ将携带搜 Ｐｕｂｌｉｃ ｃｌａｓｓ ＭＡ ｅｘｔｅｎｄｓ Ａｇｌｅｔ｛ 索结果的移动ａｇｅｎｔ转发回源ＳＰ，再由源ｓＰ返回给 Ｐｕｂｌｉｃ ｖｏｉｄ ｒｕｎ（）｛ 请求ＣＰ． Ｔｒｙ｛ ５．若在相关联的区域内没有搜索到包含所需信 ＦｕｔｕｒｅＲｅｐｌｙ ｒｅｃｉｅｖｅｒＦｕｔｒｕｅ＝ 息的ＣＰ，则继续复制包含查询信息的移动ａｇｅｎｔ，将 ｒｅｃｉｅｖｅＰｒｏｘｙ．ｓｅｎｄＦｕｔｕｒｅＭｅｓｓａｇｅ（ｍｓｇ）； 其转发到与相关联区域相关联的ＳＰ中，层层查询， ｉｆ（ｒｅｃｅｉｖｅＦｕｔｕｒｅ．ｉｓＡｖａｉｌａｂｌｅ（）） 找到包含所需信息的ＣＰ后，依据步骤４将搜索结 ｒｅｃｅｉｖｅＦｕｔｕｒｅ．ｇｅｔＲｅｐｌｙ（）；｝ 果返回请求ＣＰ，并根据移动ａｇｅｎｔ所携带的目的节 ｃａｔｃｈ（Ｅｘｃｅｐｔｉｏｎ ｅ）｛｝ ８２ 华北水利水 电学院学报 ２００９年１２月 ｝ ｔｅｌｌａ［Ｃ］∥Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｐ２Ｐ ｝ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ．Ｓｗｅｅｄｅｎ：Ｌｉｎｋｏｐｉｎｇ，２００１：１２０—１２７． 判断查询结果，若查找到则返回 Ｓｔｏｉｃａ Ｉ，Ｍｏｒｒｉｓ Ｒ，Ｋａｒｇｅｒ Ｄ，ｅｔ ａ１．Ｃｈｏｒｄ：Ａ Ｓｃａｌａｂｌｅ Ｐｅｅｒ —Ｐｕｂｌｉｃ ｃｌａｓｓ ＭＡ ｅｘｔｅｎｄｓ Ａｇｌｅｔ｛ ｔｏ—Ｐｅｅｒ Ｌｏｏｋｕｐ Ｓｅｒｖｉｃｅ ｆｏｒ ｌｎｔｅｒｎｅｔ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ［Ｃ］ Ｐｕｂｌｉｃ ｂｏｏｌｅａｎ ｈａｎｄｌｅＭｅｓｓａｇｅ（Ｍｅｓｓａｇｅ ｍｓｇ） ∥Ｐｒｏｃ ｏｆ ＡＣＭ ＳＩＧＣＯＭＭ．ＣＡ：Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ，２００１：１４９— １６０． Ｉｆ（ｍｓｇ．ｓａｍｅＫｉｎｄ（“……”）） Ｒａｔｎａｓａｍｙ Ｓ，Ｆｒａｎｃｉｓ Ｐ，Ｈａｎｄｌｅｙ Ｍ，ｅｔ ａ１．Ａ Ｓｃａｌａｂｌｅ Ｃｏｎ— Ｍｓｇ．ｓｅｎｄＲｅｐｌｙ（“……．”）； ｔｅｎｔ ａｄｄｒｅｓｓａｂｌｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ［Ｃ］∥Ｐｒｏｃ ｏｆ ＡＣＭ ＳＩＧＣＯＭＭ．＂ Ｒｅｔｕｒｎ ｔｒｕｅ；｝ ＣＡ：Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ。２００１：１６１—１７２． ｝ 王汝传，徐小龙，黄海平．智能ａｇｅｎｔ及其在信息网络中 ３ 结语 的应有［Ｍ］．北京：北京邮电大学出版社，２００５． 张云勇．移动ａｇｅｎｔ及其应用［Ｍ］．北京：清华大学出版 提出了一种基于区域划分的混合式Ｐ２Ｐ网络 社，２００２． 架构，引入移动ａｇｅｎｔ在Ｐ２Ｐ网络中进行资源搜索， 王汝传，李映，徐小龙，等．基于移动代理的动态路由算 为网络搜索提供一个并行处理的环境来实现移动 法的研究［Ｊ］．计算机学报，２００５，２８（３）：４２０—４２６． ａｇｅｎｔ的并行搜索算法，能大大提高网络搜索的查询 董健全，武雪丽，李智昕．Ｐ２Ｐ网络中应用移动ａｇｅｎｔ进 行资源搜索的研究［Ｊ］．计算机工程与设计，２００５（１）： 效率和查全率．下一步的工作是对该算法进行进一 ｒｌ ｒｌ ｒ『ｒｌ ｒｌ２７—３０． 步完善并在更广泛的网络中验证其应用性．２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ １Ｊ］Ｊ １ｊ １Ｊ］Ｊ Ｓｃｏｔｔ Ｏａｋｓ，Ｂｅｒｎａｒｄ Ｔｒａｖｅｒｓａｔ，Ｌｉ Ｇｏｎｇ．ＪＸＴＡ技术手册 参 考 文 献 ［Ｍ］．北京：清华大学出版社，２００４． ［１］ＲＩＰＥＡＮＵ Ｍ．Ｐｅｅｒ—ｔｏ—ｐｅｅｒ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｃａｓｅ ｓｔｕｄｙ：ｇｎｕ— Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｕｓｉｎｇ Ｍｏｂｉｌｅ Ａｇｅｎｔ ｆｏｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｓｅａｒｃｈｉｎｇ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｉｎ Ｐ２Ｐ Ｎｅｔｗｏｒｋ ＺＨＡＮＧ Ｚｈｅｎ—ｚｈｅｎ，ＳＵＮ Ｑｕａｎ—ｈｏｎｇ （Ｎｏｒｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｗａｔｅｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ ａｎｄ Ｈｙｄｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５００１ １，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｈｏｗ ｔｏ ｓｅａｒｃｈ ｔｈｅ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔｌｙ ｉｓ ａ ｋｅｙ ｐｒｏｂｌｅｍ ｉｎ Ｐ２Ｐ ｎｅｔｗｏｒｋ．Ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｍｏｂｉｌｅ ａｇｅｎｔ，ａ ｎｅｔｗｏｒｋ ｓｅａｒｃｈｉｎｇ ｍｏｄｅｌ ｆｏｒ ｚｏｎｉｎｇ ｗａｓ ｓｅｔ ｕｐ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｍｉｘｅｄ Ｐ２Ｐ ｎｅｔｗｏｒｋ ｍｏｄｅｌ，ａ ｎｅｔｗｏｒｋ ｓｅａｒｃｈｉｎｇ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｍｏｂｉｌｅ ａｇｅｎｔ ｗａｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｔｏ ｒｅａｌｉｚｅ ｔｈｅ ｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ａｎｄ ｖａｌｉｄ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｐ２Ｐ ｎｅｔｗｏｒｋ ｓｅａｒｃｈ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｐ２Ｐ；ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｓｅａｒｃｈ；ｍｏｂｉｌｅ ａｇｅｎｔ
