18、理解大规模分布式系统中的服务质量

理解大规模分布式系统中的服务质量

1 引言

在过去十年中，对等网络系统（Peer-to-Peer, P2P）已经成为许多研究人员关注的焦点。P2P系统不仅用于去中心化的搜索、内容分发和媒体流传输，而且在实际应用中也得到了广泛使用。例如，Kademlia、BitTorrent、Skype 和 PPLive 这些系统被全球数百万用户频繁使用。然而，随着研究趋势的变化，现有的评估方法难以比较不同P2P系统，因为它们的方法论、假设环境、工作负载和度量标准各不相同。因此，开发一种通用且有效的基准测试方法成为必要。

2 对等网络系统的正式模型

对等网络系统的正式模型旨在提供一种统一的方式来描述和分析P2P系统的结构和行为。这一模型涵盖了对等节点、它们提供的服务以及底层网络。通过这种方式，我们可以更好地理解和评估这些系统的性能。以下是正式模型的一些关键要素：

2.1 对等节点的生命周期

对等节点的生命周期可以分为以下几个阶段：
- 初始加入 ：对等节点首次加入网络。
- 存在阶段 ：对等节点在网络中保持活跃。
- 多次离开和加入 ：对等节点可能会暂时离开再重新加入。
- 最终离开 ：对等节点永久退出网络。

2.2 参数设置

为了模拟对等节点的行为，我们需要设置一些参数：
- 会话时间 ( t_s ) ：对等节点保持在线的时间。
- 两次会话