9、结构化P2P系统的缓存与路由策略

结构化P2P系统的缓存与路由策略

在P2P系统中，缓存和路由是两个关键的技术领域。缓存策略能够提高查询效率，而路由策略则保障了消息在网络中的安全传输。下面将详细介绍一种基于目录的缓存策略和DHT系统中的安全路由策略。

基于目录的缓存策略

在P2P系统中，构建缓存面临着诸多挑战，因为其环境动态变化，查询也具有多样性。为了解决这些问题，提出了一种基于目录的缓存策略。

策略性能

为了说明该策略的优势，将其与传统策略在查询执行时间上进行了对比，主要测量了对象查找和查询执行两个过程。
- 对象查找 ：仅在查找和存储层实现缓存。
- 查询执行 ：仅在查找和查询层实现缓存。

通过实验发现，基于目录的策略在这两个过程中均优于传统策略。这是因为不同缓存级别的组合改善了查询执行时间。在查找对象时，会优先在本地缓存或邻居缓存中查找，选择更近的节点；若未找到，则询问存储该对象的负责人。在执行查询时，会根据之前定义的层次级别做出决策，利用每个缓存级别的部分结果。

缓存失效问题

该策略的效率受两个方面影响：
1. 邻居缓存的替换策略 ：在并发查询时，替换策略决定了项目在缓存中的停留时间。由于稳定协议是定期执行的，两者的时间差会影响查询过程中的误命中数量。
2. 节点 churn 率 ：当节点离开系统时，查询执行过程可能会建议访问已不在系统中的节点，从而产生额外的消息。

为了研究这些影响，设置了以下场景：