一种适用于移动对等网络的分簇算法
2014-08-03杨忠仪
杨忠仪,左 克
(1.国防科学技术大学计算机学院,湖南 长沙 410073;2.湖南商务职业技术学院,湖南 长沙 410205)
1 引言
硬件技术的快速发展使得移动终端体积更小、更便携、续航能力更强;同时,无线通信带宽和范围的增长,使得原本为有线网络设计运行的应用能够逐渐部署运行在无线网络中。上述变革为移动对等网络MP2P(Mobile Peer-to-Peer)的存在和发展提供了可能[1~7]。
然而,移动网络的振动性给MP2P网络的网络寿命及其路由性能带来了挑战。图1描述了节点移动对路由产生的影响。图中有三个移动节点A、B、C。箭头指出节点的移动方向,圆圈范围表示节点的有效通讯范围。节点移动之前的路由情况如图1a所示,从节点A到节点C存在两条有效路由:多跳路由A-B-C或者一跳路由A-C;节点移动之后的路由情况如图1b所示,从节点A到节点C的有效路由只有多跳路由A-B-C。因此,需要设计一个高效的分簇算法,不但能够在MP2P网络中快速部署,还要有效管理、维护移动节点组织结构,敏捷反映MP2P网络拓扑结构的变化,延长网络寿命。

Figure 1 Challenges of the MP2P network performance stability opposed by node mobility图1 节点移动性给MP2P网络性能稳定性带来挑战
层次性结构(Hierarchical Architecture)作为一种经典有效的节点组织方式,被广泛使用在构造大规模移动网络节点组织上;同时,分簇算法(Clustering)被认为是一种有效的处理网络寿命的机制。当前MP2P网络中广泛使用分层管理机制来设计分簇算法[5,7,8],研究人员通常根据已有的无线网络类型和结构化P2P抽象覆盖网络来设计MP2P系统以及节点管理机制[4,6,9]。近年来,Kautz图[10,11]及其特殊的属性,诸如优化的网络直径、高效路由特性、较好的连通性和低拥塞等特性逐渐吸引MP2P研究者的注意,思考如何将这些优秀的特性应用到MP2P这类计算和带宽资源均受限的特定环境中[11~13];……
