طرح های کارگزاری مبتنی بر انگیزه اقتصادی برای بهبود در دسترس بودن داده ها در شبکه های Mobile-P2P

در شبکه های AD HOC HOC PEER-TO-PEER (M-P2P) ، در دسترس بودن داده ها به دلیل سوار شدن گسترده ، پارتیشن بندی مکرر شبکه و محدودیت های منابع تلفن همراه ، به طور معمول کم است. این کار سیستم کارگزار الکترونیکی را برای بهبود در دسترس بودن داده ها در شبکه های M-P2P پیشنهاد می کند. سهم اصلی کارگزار الکترونیکی سه برابر است. اول ، این طرح EIB (کارگزاری مبتنی بر انگیزه اقتصادی) را پیشنهاد می کند ، که به همسالان رله انگیزه می دهد تا به عنوان کارگزاران اطلاعاتی برای انجام مسیریابی و تکثیر ارزش افزوده در شبکه های M-P2P عمل کنند و از این طریق به طور مؤثر در دسترس بودن داده ها را بهبود بخشند. دوم ، این طرح EIB+ (پیشرفته کارگزاری مبتنی بر انگیزه اقتصادی) را پیشنهاد می کند ، که با در نظر گرفتن سه استراتژی مختلف امتیاز دهی کارگزار برای ارائه مشوق های اضافی برای ارائه خدمات بهتر ، طرح EIB را گسترش می دهد. علاوه بر این ، EIB+ تقسیم بار در بین همسالان را تسهیل می کند. سوم ، به طور تجربی تعداد کارگزاران را تعیین می کند ، که فراتر از آن همسالان تلفن همراه بدون معماری مبتنی بر کارگزار بهتر هستند ، یعنی می توانند به طور مستقیم به داده های همسالان ارائه شده به داده ها دسترسی پیدا کنند. ارزیابی عملکرد ما نشان می دهد که طرح های پیشنهادی واقعاً در بهبود زمان پاسخ به پرس و جو ، در دسترس بودن داده ها و جمع آوری هاپ پرس و جو با هزینه ترافیک ارتباطی معقول در شبکه های M-P2P نسبت به یک طرح موجود اخیر مؤثر هستند.

معرفی

در یک شبکه AD HOC Peer-to-Peer (M-P2P) ، همسالان تلفن همراه (MPS) به صورت همسالان (P2P) با یکدیگر در تعامل هستند [1]. گسترش دستگاه های تلفن همراه (به عنوان مثال ، لپ تاپ ها ، PDA ها ، تلفن های همراه) همراه با محبوبیت روزافزون الگوی P2P (به عنوان مثال ، Kazaa ، Gnutella) به شدت انگیزه برنامه های شبکه M-P2P را ایجاد می کند ، که باعث می شود MPS در اشتراک اطلاعات در موردپرواز . به عنوان مثال ، یک برنامه می تواند یک نماینده مجلس را به دنبال یک شکاف پارکینگ موجود در 1 کیلومتری مکان فعلی خود داشته باشد. نمایندگان مجلس در مجاورت می توانند اطلاعات مربوط به اسلات و هزینه های پارکینگ موجود را جمع آوری کنند و سپس می توانند کارگزاران را مطلع کنند. سپس کارگزار می تواند شکاف های پارکینگ موجود را از نظر قیمت یا مسافت (از مکان فعلی کاربر) به نماینده پرس و جو ارائه دهد. توجه داشته باشید که اطلاعات در دسترس بودن شکاف پارکینگ باید جاری باشد. اتفاقاً ، اگرچه ما کارگزاران را در نظر می گیریم ، اما ماهیت محیط شبکه هنوز هم به این معناست که همسالان می توانند حرکت کنند و می توانند کارگزاران خود را تغییر دهند. از این رو ، حضور کارگزاران باعث نمی شود محیط ما کاملاً ساختار یافته باشد.

در همین راستا ، یک کاربر می تواند در 1 کیلومتر از مکان فعلی خود به دنبال رستوران با "ساعت های شاد" (یا "ساعت ویژه مدیر") باشد. یک کارگزار می تواند با درخواست اطلاعات از همسالان که در مجاورت محل پرس و جو حرکت می کنند ، چنین سؤالاتی را تسهیل کند. به همین ترتیب ، یک نماینده مجلس ممکن است بخواهد مغازه های اطراف را پیدا کند که شلوار جین لوئیس را در یک مرکز خرید با معیارهایی از قبیل (قیمت پایین) در مدت زمان خاص به فروش می رساند. مشاهده کنید که چنین نمایش داده شدگان موقت از نظر طبیعت فضایی هستند (به عنوان مثال ، اطلاعات در دسترس بودن شکاف پارکینگ) ، از این رو بدون دریافت اطلاعات از سایر نمایندگان مجلس ، توسط کارگزار پاسخ داده نمی شود. اتفاقاً ، چنین فعل و انفعالات P2P ، که نمایش داده های فضایی و زمانی را در بین نمایندگان مجلس تسهیل می کند ، به طور کلی توسط زیرساخت های ارتباطی بی سیم موجود پشتیبانی نمی شود. نکته قابل توجه ، این تحقیق همچنین به CrowdDB [2] کمک خواهد کرد ، که از ورودی انسان از طریق شلوغی برای پردازش نمایش داده شد که توسط سیستم های پایگاه داده یا موتورهای جستجو نمی توان به آنها پاسخ داد.

برنامه های هدف ما عمدتاً مربوط به اشیاء آهسته در حال حرکت به عنوان مثال ، کاربران تلفن همراه در یک مرکز خرید است. نکته قابل توجه ، سناریوهای کاربردی ما بسته به الزامات همسالان ، تحمل به کاهش کیفیت داده ها را در نظر می گیرند. ما کیفیت داده ها را از نظر وضوح تصویر یا کیفیت صوتی MP3 اندازه گیری می کنیم. علاوه بر این ، مشاهده کنید که ماهیت ذاتی زودگذر محیط های M-P2P مهلت پرس و جو را ضروری می کند.

در دسترس بودن داده ها در شبکه های M-P2P به دلیل پارتیشن بندی مکرر شبکه ناشی از جابجایی همتایان و همچنین به دلیل خاموش شدن خودکار دستگاه های تلفن همراه، معمولاً کمتر از شبکه های ثابت است. رایگان سواری افسارگسیخته بیشتر در دسترس بودن داده ها را کاهش می دهد، یعنی اکثر همتایان هیچ داده ای ارائه نمی دهند [3]، [4].(تقریباً 90٪ از همتایان در Gnutella سوار آزاد بودند [5].) اتفاقاً در دسترس بودن داده ها حتی در یک محیط سیمی کمتر از 20٪ است [6]. با توجه به منابع به طور کلی محدود (به عنوان مثال، پهنای باند، انرژی، فضای حافظه) MPs و این واقعیت که ارسال پیام ها به انرژی نیاز دارد، MP رله ممکن است همیشه مایل به ارسال درخواست ها در غیاب هرگونه انگیزه نباشد، چه رسد به جستجوی فعالانه. برای نتایج پرس و جو به منظور اطمینان از به موقع بودن تحویل داده ها. بنابراین، ایجاد انگیزه برای MPهای رله برای جستجوی فعالانه برای نتایج پرس و جو به یک ضرورت برای بهبود در دسترس بودن داده ها در شبکه های M-P2P تبدیل می شود. قابل ذکر است، بسیاری از طرح ها مانند طرح های مبتنی بر تکرار، طرح های مبتنی بر پاداش و مجازات و طرح های مبتنی بر اعتماد نیز می توانند برای بهبود در دسترس بودن داده ها استفاده شوند، اما تمرکز در این مقاله بر روی طرح های مبتنی بر انگیزه است. توجه داشته باشید که افزایش مشارکت MP در ارائه خدمات به شبکه احتمالا منجر به در دسترس بودن داده ها، کیفیت داده های بهتر، پهنای باند در دسترس بالاتر و مسیرهای متعدد برای پاسخ به یک پرس و جو می شود.

طرح های موجود برای بهبود در دسترس بودن داده ها در شبکه های موردی تلفن همراه (MANETs) [7] بر تکرار تمرکز دارند، اما آنها از انگیزه های اقتصادی برای تشویق مشارکت همتایان استفاده نمی کنند. از سوی دیگر، طرح های تشویقی [8]، [9]، [10]، [11] برای MANETها در درجه اول بر ارائه انگیزه هایی برای انتقال نمایندگان برای ارسال پیام ها تمرکز دارند، اما آنها به موضوع ایجاد نمایندگان پارلمانی فعال برای ارسال پیام ها توجه نمی کنند. ارائه خدمات مسیریابی با ارزش افزودهطرح های تشویقی M-P2P [12]، [13] همچنین MP رله ها را برای انجام مسیریابی ارزش افزوده و داده های میزبان تشویق نمی کنند.

این کار سیستم E-Broker را برای بهبود در دسترس بودن داده ها در شبکه های M-P2P با تشویق نمایندگان مجلس برای ارائه خدمات مسیریابی ارزش افزوده پیشنهاد می کند. در اینجا، اصطلاح «سرویس مسیریابی ارزش افزوده» به نمایندگان کارگزاری اشاره دارد که جستجوی فعال برای نتایج پرس و جو را با نگه داشتن فهرستی از اقلام داده (و کپی ها) ذخیره شده در MPs های دیگر (بر خلاف درخواست های ارسال فقط) امکان پذیر می کند. مشارکت های اصلی E-Broker سه مورد است: 1.

این طرح EIB (کارگزاری مبتنی بر انگیزه اقتصادی) را پیشنهاد می کند ، که به همسالان رله انگیزه می دهد تا به عنوان کارگزاران اطلاعاتی برای انجام مسیریابی و تکثیر ارزش افزوده در شبکه های M-P2P عمل کنند و از این طریق به طور مؤثر در دسترس بودن داده ها را بهبود بخشند.

این طرح EIB+ (پیشرفته کارگزاری مبتنی بر انگیزه اقتصادی) را پیشنهاد می کند ، که با در نظر گرفتن سه استراتژی مختلف امتیاز دهی کارگزار برای ارائه مشوق های اضافی برای ارائه خدمات بهتر ، طرح EIB را گسترش می دهد. کارگزاران با نمرات بالاتر به کارگزاران ارجح تبدیل می شوند و نسبت به کارگزاران مشترک کمیسیون بالاتری کسب می کنند. EIB+ همچنین تقسیم بار در بین همسالان را تسهیل می کند.

این آزمایش به طور تجربی تعداد کارگزاران را تعیین می کند ، که فراتر از آن همسالان تلفن همراه بدون معماری مبتنی بر کارگزار بهتر هستند ، یعنی می توانند به طور مستقیم به داده های همسالان ارائه شده به داده دسترسی پیدا کنند.

کارگزار الکترونیکی همچنین از سوار شدن رایگان در شبکه های M-P2P دلسرد می شود. هر دو EIB و EIB+ از مشوق های اقتصادی استفاده می کنند زیرا هر مورد داده با قیمت (به ارز مجازی) همراه است. قیمت مورد داده به عوامل مختلفی از جمله فرکانس دسترسی ، کیفیت داده ها و زمان پاسخ تخمین زده شده از دسترسی بستگی دارد. query-issuer قیمت کالای پرس و جو را به ارائه دهنده داده و کمیسیون برای کارگزار و نمایندگان Relay در مسیر Query Dequery می پردازد.

هر دو EIB و EIB+ از یک رویکرد کارگزاری مبتنی بر پیشنهاد استفاده می کنند ، که در آن کارگزاران پیشنهادهایی را از ارائه دهندگان داده جمع می کنند و سپس خلاصه ای از توصیه ها را بر اساس ترجیحات پرس و جو مشخص شده توسط پرس و جو-ایزور M i ایجاد می کنند. براساس پیشنهادات و برنامه ، من بسته به قیمتی که می خواهد بپردازد و کیفیت داده های مورد نظر آن ، یک پیشنهاد واحد را انتخاب می کنم. پس از پذیرش پیشنهاد ، M من مورد داده درخواست شده را مستقیماً از طریق ارائه دهنده داده به دست می آورد و کمیسیون را به کارگزار می پردازد. کارگزاران همچنین برای کسب درآمد و همچنین برای کاهش ترافیک ، موارد متداول داده شده را تکرار می کنند.

ما عملکرد EIB و EIB+ W. R. T. را ارزیابی کرده ایم. طرح تکثیر E-DCG غیر اقتصادی [7]. نکته قابل توجه ، E-DCG+ نزدیکترین برنامه های ما است زیرا هدف آن بهبود در دسترس بودن داده ها در مانت ها است. به عنوان یک پایه ، ما همچنین مقایسه عملکرد W. R. T. یک طرح NIB غیر فعال و غیر کارگزار مبتنی بر NIB (غیر فعال و بدون کارگزاری) برای نشان دادن عملکرد عملکرد به دلیل کارگزاری. ما به طور تجربی تعیین می کنیم که EIB و EIB+ بهترین عملکرد را دارند که درصد کارگزاران 20 ٪ از کل MPS باشد. علاوه بر این ، EIB+ بهترین عملکرد را دارد که درصد کارگزاران ترجیحی 20 ٪ از کل کارگزاران باشد. هر دو EIB+ و EIB به دلیل مشوق های اقتصادی و کارگزاری از E-DCG+ و NIB بهتر عمل می کنند. EIB+ به دلیل کارگزاری ترجیحی و تقسیم بار ، بهتر از EIB عمل می کند. علاوه بر این ، E-DCG+ به دلیل طرح تکثیر برتر ، از NIB خارج می شود.

هر دو EIB و EIB با افزایش تعداد نمایندگان مجلس به دلیل افزایش فرصت های تکثیر ، مقیاس پذیری خوبی دارند. با این حال ، عملکرد آنها با افزایش درصد از خرابی های نماینده مجلس اساساً به دلیل کاهش مشارکت MP کاهش می یابد. با افزایش بار کار ، EIB+ عملکرد بهتری نسبت به سایر طرح ها نشان می دهد که در درجه اول به دلیل مکانیسم تقسیم بار آن است. نسخه اولیه این مقاله در [14] ظاهر شده است.

باقیمانده این مقاله به شرح زیر سازماندهی شده است. بخش 2 آثار موجود را ارائه می دهد ، در حالی که بخش 3 در مورد مشوق های اقتصادی در سیستم کارگزاری الکترونیکی بحث می کند. بخش 4 جزئیات طرح کارگزاری EIB را شرح می دهد ، در حالی که بخش 5 در مورد طرح کارگزاری پیشرفته EIB+بحث می کند. بخش 6 مطالعه عملکرد ما را گزارش می کند. سرانجام ، ما در بخش 7 نتیجه می گیریم.

قطعه قطعه

کار مرتبط

در این بخش مروری بر آثار موجود ارائه شده است.

مشوق های اقتصادی در کارگزار الکترونیکی

در این بخش مشوق های اقتصادی در کارگزار الکترونیکی بحث شده است. این مشوق ها توسط هر دو طرح کارگزاری EIB و EIB+ استفاده می شوند. ما بحث در مورد طرح های کارگزاری را به 4 EIB تعویض می کنیم: یک طرح کارگزاری مبتنی بر انگیزه اقتصادی برای شبکه های M-P2P ، 5 EIB+: یک طرح کارگزاری مبتنی بر انگیزه اقتصادی برای شبکه های M-P2P. اتفاقاً ، هر نماینده مجلس آمار دسترسی اخیر موارد داده (و ماکت ها) را که به خودی خود میزبانی شده است به منظور محاسبه قیمت کالاهای داده ، در اختیار خود قرار می دهد. فرض می کنیم

EIB: یک طرح کارگزاری مبتنی بر انگیزه اقتصادی برای شبکه های M-P2P

در این بخش در مورد طرح پیشنهادی EIB ما بحث شده است.

EIB+: یک طرح کارگزاری مبتنی بر انگیزه اقتصادی برای شبکه های M-P2P

در این بخش به بحث در مورد طرح EIB+ ، که طرح EIB را با در نظر گرفتن سه استراتژی امتیاز دهی کارگزار برای ایجاد انگیزه بیشتر کارگزاران در جهت ارائه خدمات بهتر گسترش می دهد. EIB+ دو نوع کارگزار مختلف ، یعنی کارگزاران متداول و کارگزاران ترجیحی را متمایز می کند. کارگزاران با نمرات بالاتر به کارگزاران ارجح تبدیل می شوند و نسبت به کارگزاران مشترک کمیسیون بالاتری کسب می کنند. علاوه بر این ، فقط کارگزاران ارجح مجاز به تهیه کارگزاران فرعی برای اهداف تقسیم بار هستند ، از این طریق

سنجش عملکرد

در این بخش ارزیابی عملکرد ما از طریق شبیه سازی در OMNET ++ (http://www. omnetpp. org) گزارش شده است. MPS با توجه به مدل Waypoint تصادفی [36] در منطقه ای از منطقه 4 4 4 کیلومتر حرکت می کند. ما معتقدیم که مدل Waypoint تصادفی برای سناریوهای برنامه ما مناسب است.

جدول 1 پارامترهای مطالعه عملکرد ما را خلاصه می کند. در مجموع 8000 مورد داده به طور یکنواخت بین 1000 نماینده مجلس به عنوان مثال توزیع می شود ، هر نماینده مجلس دارای 8 مورد داده است. برای هر نماینده مجلس ، فضای حافظه موجود برای میزبانی از ماکت ها آن است

نتیجه

در شبکه های M-P2P ، در دسترس بودن داده ها به دلیل سوار شدن گسترده ، پارتیشن بندی مکرر شبکه و محدودیت های منابع تلفن همراه به طور معمول کم است. ما سیستم کارگزار الکترونیکی را برای بهبود در دسترس بودن داده ها در شبکه های M-P2P پیشنهاد کرده ایم. کارگزار الکترونیکی شامل دو طرح کارگزاری مبتنی بر انگیزه اقتصادی ، یعنی EIB و EIB+است. EIB همسالان رله را تشویق می کند تا به عنوان کارگزاران اطلاعاتی برای انجام مسیریابی و تکثیر ارزش افزوده در شبکه های M-P2P عمل کنند ، از این طریق به طور موثری داده ها را بهبود بخشند