Исследование модели очередей на основе очереди запросов в системе пиринговой сети P2P

Автор(и)

  • Я. Жанг Яньшаньский Университет, Циньхуандао, Китай
  • Ж. Ма Яньшаньский Университет, Циньхуандао, Китай https://orcid.org/0000-0002-1812-7638
  • Дж. Фан Яньшаньский университет, Циньхуандао, Китай
  • К. Си Яньшаньский университет, Циньхуандао, Китай

DOI:

https://doi.org/10.20535/S0021347021040026

Ключові слова:

гибридная пиринговая сеть, P2P сеть, узел, очередь, общественно оптимальная стратегия

Анотація

В связи с быстрым ростом пиринговых сетей P2P (peer-to-peer), поиск ресурсов и доставка ресурсов — две ключевые проблемы, подлежащие решению в P2P системе. На стадии поиска ресурсов, большое количество случайных запросов ресурсов формирует очередь поисковых запросов на узле. На этапе доставки ресурсов, если узлы не могут обработать новые запросы в определенное время, очередь запросов ресурсов может быть перегружена на определенном узле. Поведение каждого пользователя, осуществляющего поисковый запрос, представляет собой случайное явление, поэтому необходимо использовать знание теории очередей для распределения пользователей, которые запрашивают различные ресурсы, и управлять этими очередями запросов, чтобы эффективно обеспечивать услуги, которые основаны на гибридной модели пиринговой P2P сети, примененной в этой статье. В работе предложена двумерная цепь Маркова и стационарное распределение системы, полученное с помощью метода матричного геометрического решения. Также получены выражения для показателей качества, таких как вероятность того, что локальный пиринговый узел PN (peer node), удаленный PN, и сервер виртуального контента VCS, обеспечивают обслуживание пользователей. Проанализировано влияние различных системных параметров на показатели качества на основании результатов численных расчетов. Для исключения перегрузки очереди запросов, введено определение функции общественной выгоды и получена оптимальная частота появления пользователей в системе.

Посилання

W.-W. Shen, S. Su, K. Shuang, F.-C. Yang, “SKIP: An efficient search mechanism in unstructured P2P networks,” J. China Univ. Posts Telecommun., vol. 17, no. 5, pp. 64–71, 2010, doi: https://doi.org/10.1016/S1005-8885(09)60509-4.

A. Ferragut, F. Paganini, “Queueing analysis of peer-to-peer swarms: Stationary distributions and their scaling limits,” Perform. Eval., vol. 93, pp. 47–62, 2015, doi: https://doi.org/10.1016/j.peva.2015.08.003.

X. Meng, S. Ren, “An outlier mining-based malicious node detection model for hybrid P2P networks,” Comput. Networks, vol. 108, pp. 29–39, 2016, doi: https://doi.org/10.1016/j.comnet.2016.07.008.

S. K. Awasthi, Y. N. Singh, “Simplified Biased Contribution Index (SBCI): A mechanism to make P2P network fair and efficient for resource sharing,” J. Parallel Distrib. Comput., vol. 124, pp. 106–118, 2019, doi: https://doi.org/10.1016/j.jpdc.2018.10.002.

S. Sun, W. Yao, B. Qiao, M. Zong, X. He, X. Li, “RRSD: A file replication method for ensuring data reliability and reducing storage consumption in a dynamic Cloud-P2P environment,” Futur. Gener. Comput. Syst., vol. 100, pp. 844–858, 2019, doi: https://doi.org/10.1016/j.future.2019.05.054.

G. Li, Study on Searching Technology in Hybrid P2P Network. Chongqing: Chongqing University, 2017.

X. Liu, Study of Request Queue in P2P Networks System Based on the Queuing Theory. Xi’an: Xidian University, 2017.

J.-G. Wu, N. Jiang, Z.-Q. Zou, B. Hu, L. Huang, J.-L. Feng, “HPSIN: A new hybrid P2P spatial indexing network,” J. China Univ. Posts Telecommun., vol. 17, no. 3, pp. 66–72, 2010, doi: https://doi.org/10.1016/S1005-8885(09)60468-4.

C. Hammami, I. Jemili, A. Gazdar, A. Belghith, M. Mosbah, “Hybrid live P2P streaming protocol,” in Procedia Computer Science, 2014, vol. 32, pp. 158–165, doi: https://doi.org/10.1016/j.procs.2014.05.410.

M. A. Rongfei, “Super node selection algorithm combining reputation and capability model in P2P streaming media network,” Pers. Ubiquitous Comput., vol. 23, no. 3–4, pp. 435–442, 2019, doi: https://doi.org/10.1007/s00779-019-01219-y.

H. Ayatollahi, M. Khansari, H. R. Rabiee, “A push-pull network coding protocol for live peer-to-peer streaming,” Comput. Networks, vol. 130, pp. 145–155, 2018, doi: https://doi.org/10.1016/j.comnet.2017.11.007.

G. P. Basharin, Y. V. Gaidamaka, K. E. Samouylov, “Mathematical theory of teletraffic and its application to the analysis of multiservice communication of next generation networks,” Autom. Control Comput. Sci., vol. 47, no. 2, pp. 62–69, 2013, doi: https://doi.org/10.3103/S0146411613020028.

X.-J. Shen et al., “Achieving dynamic load balancing through mobile agents in small world P2P networks,” Comput. Networks, vol. 75, no. PartA, pp. 134–148, 2014, doi: https://doi.org/10.1016/j.comnet.2014.05.003.

H.-L. Liu, G.-X. Chen, Y. Chen, Q.-B. Chen, “A trust-based P2P resource search method integrating with Q-learning for future Internet,” Peer-to-Peer Netw. Appl., vol. 8, no. 3, pp. 532–542, 2015, doi: https://doi.org/10.1007/s12083-014-0279-x.

В. К. Маригодов, “Разнесенный радиоприем как система массового обслуживания со смешанными приоритетами,” Известия вузов. Радиоэлектроника, vol. 53, no. 1, pp. 58–61, 2010, doi: https://doi.org/10.20535/S0021347010010097.

T.-Q. He, L.-J. Cai, Z.-Y. Deng, T. Meng, X. Wang, “Queuing-oriented job optimizing scheduling in cloud mapreduce,” in Proc. of International Conference on P2P, Parallel, Grid, Cloud and Internet Computing, 2017, pp. 435–446, doi: https://doi.org/10.1007/978-3-319-49109-7_41.

И. В. Стрелковская, Т. И. Григорьева, И. Н. Соловская, “Обслуживание самоподобного трафика в СМО G/M/1 с распределением Вейбулла,” Известия вузов. Радиоэлектроника, vol. 61, no. 3, pp. 173–180, 2018, doi: https://doi.org/10.20535/S0021347018030056.

S. Jin, S. Hao, X. Qie, W. Yue, “A virtual machine scheduling strategy with a speed switch and a multi-sleep mode in cloud data centers,” J. Syst. Sci. Syst. Eng., vol. 28, no. 2, pp. 194–210, 2019, doi: https://doi.org/10.1007/s11518-018-5401-9.

G. Zhao, S. Jin, C. Ma, J. Cao, L. Xu, “Analysis on cloud service system with variable number of servers,” J. Beijing Univ. Posts Telecommun., vol. 42, no. 4, pp. 114–120, 2019, doi: https://doi.org/10.13190/j.jbupt.2018-297.

M. R. Neuts, Matrix‐geometric Solutions in Stochastic Models: An Algorithmic Approach. Baltimore: The Johns Hopkins University Press, 1981.

Влияние m_2 на P_M при различных значениях r

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-04-30 — Оновлено 2021-04-30

Як цитувати

Жанг, Я., Ма, Ж., Фан, Д., & Си, К. (2021). Исследование модели очередей на основе очереди запросов в системе пиринговой сети P2P. Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка, 64(4), 204–218. https://doi.org/10.20535/S0021347021040026

Номер

Том 64 № 4 (2021)

Розділ

Оригінальні статті

Ліцензія

Авторське право (c) 2021 Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника

Издатель журнала Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника (сокр. "Известия вузов. Радиоэлектроника"), Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт", учитывает, что доступ автора к его статье является важным как для самого автора, так и для спонсоров его исследований. Мы представлены в базе издателей SHERPA/RoMEO как зеленый издатель (green publisher), что позволяет автору выполнять самоархивирование своей статьи. Однако важно, чтобы каждая из сторон четко понимала свои права. Просьба более детально ознакомиться с Политикой самоархивирования нашего журнала.

Политика оплаченного открытого доступа POA (paid open access), принятая в журнале, позволяет автору выполнить все необходимые требования по открытому доступу к своей статье, которые выдвигаются институтом, правительством или фондом при выделении финансирования. Просьба более детально ознакомиться с политикой оплаченного открытого доступа нашего журнала (см. отдельно).

Варианты доступа к статье:

1. Статья в открытом доступе POA (paid open access)

В этом случае права автора определяются лицензией CC BY (Creative Commons Attribution).

2. Статья с последующим доступом по подписке

В этом случае права автора определяются авторским договором, приведенным далее.

  • Автор (каждый соавтор) уступает Издателю журнала «Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника» НТУУ «КПИ» на срок действия авторского права эксклюзивные права на материалы статьи, в том числе право на публикацию данной статьи издательством Аллертон Пресс, США (Allerton Press) на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems». Передача авторского права охватывает исключительное право на воспроизведение и распространение статьи, включая оттиски, переводы, фото воспроизведения, микроформы, электронные формы (он- и оффлайн), или любые иные подобные формы воспроизведения, а также право издателя на сублицензирование третьим лицам по своему усмотрению без дополнительных консультаций с автором. При этом журнал придерживается Политики конфиденциальности.
  • Передача прав включает право на обработку формы представления материалов с помощью компьютерных программам и систем (баз данных) для их использования и воспроизводства, публикации и распространения в электронном формате и внедрения в системы поиска (базы данных).
  • Воспроизведение, размещение, передача или иное распространение или использование материалов, содержащихся в статье должно сопровождаться ссылкой на Журнал и упоминанием Издателя, а именно: название статьи, имя автора (соавторов), название журнала, номер тома, номер выпуска, копирайт авторов и издателя "© Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт"; © автор(ы)".
  • Автор (каждый соавтор) материалов сохраняет все права собственника материалов, включая патентные права на любые процессы, способы или методы и др., а также права на товарные знаки.
  • Издатель разрешает автору (каждому соавтору) материалов следующее:
  1. Право пользоваться печатными или электронными вариантами материалов статьи в форме и содержании, принятыми Издателем для публикации в Журнале. Подробнее см. политики Оплаченного открытого доступа, подписки и самоархивирования.
  2. Право бесплатно копировать или передавать коллегам копию напечатанной статьи целиком или частично для их личного или профессионального использования, для продвижения академических или научных исследований или для учебного процесса или других информационных целей, не связанных с коммерческими целями.
  3. Право использовать материалы из опубликованной статьи в написанной автором (соавторами) книге, монографии, учебнике, учебном пособии и других научных и научно-популярных изданиях.
  4. Право использовать отдельные рисунки или таблицы и отрывки текста из материалов в собственных целях обучения или для включения их в другую работу, которая печатается (в печатном или электронном формате) третьей стороной, или для представления в электронном формате во внутренние компьютерные сети или на внешние сайты автора (соавторов).
  • Автор (соавторы) соглашаются, что каждая копия материалов или любая ее часть, распространенная или размещенная ими в печатном или электронном формате, будет содержать указание на авторское право, предусмотренное в Журнале и полную ссылку на Журнал Издателя.
  • Автор (соавторы) гарантирует, что материалы являются оригинальной работой и представлены впервые на рассмотрение только в этом Журнале и ранее не публиковались. Если материалы написаны совместно с соавторами, автор гарантирует, что проинформировал их относительно условий публикации материалов и получил их подписи или письменное разрешение подписываться от их имени.
  • Если в материалы включаются отрывки из работ или имеются указания на работы, которые охраняются авторским правом и принадлежат третьей стороне, то автору необходимо получить разрешение владельца авторских прав на использование таких материалов в первом случае и сделать ссылку на первоисточник во втором.
  • Автор гарантирует, что материалы не содержат клеветнических высказываний и не посягают на права (включая без ограничений авторское право, права на патент или торговую марку) других лиц и не содержат материалы или инструкции, которые могут причинить вред или ущерб третьим лицам. Автор (каждый соавтор) гарантирует, что их публикация не приведет к разглашению секретных или конфиденциальных сведений (включая государственную тайну). Подтверждением этого является Экспертное заключение (см. перечень документов в Правила для авторов).
  • Издатель обязуется опубликовать материалы в случае получения статьей положительного решения редколлегии о публикации на основании внешнего рецензирования (см. Политика рецензирования).
  • В случае публикации статьи на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems» (Издатель: Аллертон Пресс, США, распространитель Springer) автору (соавторам) выплачивается гонорар после выхода последнего номера журнала года, в котором опубликована данная статья.
  • Документ Согласие на публикацию, который подают русскоязычные авторы при подаче статьи в редакцию, является краткой формой данного договора, в котором изложены все ключевые моменты настоящего договора и наличие которого подтверждает согласие автора (соавторов) с ним. Аналогичным документом для англоязычных авторов является Copyright Transfer Agreement (CTA), предоставляемый издательством Allerton Press.
  • Настоящий Договор вступает в силу в момент принятия статьи к публикации. Если материалы не принимаются к публикации или до публикации в журнале автор (авторы) отозвал работу, настоящий Договор не приобретает (теряет) силу.