The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication (한국인터넷방송통신학회논문지)

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A Hierarchical Construction of Peer-to-Peer Systems Based on Super-Peer Networks

Super-Peer 네트워크에 기반을 둔 Peer-to-Peer 시스템의 계층적 구성

  • Chung, Won-Ho (Dept. of Digital Media Science, Duksung Women's University)
  • 정원호 (덕성여자대학교 디지털미디어학과)
  • Received : 2016.08.03
  • Accepted : 2016.12.09
  • Published : 2016.12.31
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Abstract

Peer-to-Peer (P2P) systems with super-peer overlay networks show combined advantages of both hybrid and pure P2P systems. Super-peer is a special peer acting as a server to a cluster of generic peers. Organizing a super-peer network is one of important issues for P2P systems with super-peer networks. Conventional P2P systems are based on two-level hierarchies of peers. One is a layer for generic peers and the other is for super-peers. And it is usual that super-peer networks have forms of random graphs. However, for accommodating a large-scale collection of generic peers, the super-peer network has also to be extended. In this paper, we propose a scheme of hierarchically constructing super-peer networks for large-scale P2P systems. At first, a two-level tree, called a simple super-peer network, is proposed, and then a scheme of generalizing and then extending the simple super-peer network to multi-level super-peer network is presented to construct a large-scale super-peer network. We call it an extended super-peer network. The simple super-peer network has several good features, but due to the fixed number of levels, it may have a scalability problem. Thus, it is extended to k-level tree of a super-peer network, called extended super-peer network. It shows good scalability and easy management of generic peers for large scale P2P system.

수퍼피어 네트워크에 기반을 둔 P2P 시스템은 기존의 하이브리드 P2P 시스템과 순수 P2P 시스템이 결합된 장점을 나타내고 있다. 수퍼피어는 어떤 일반 피어들의 집단에 대해 서버처럼 동작하는 특수한 피어이다. 수퍼피어들의 네트워크를 구성하는 문제는 수퍼피어 네트워크에 기반을 둔 P2P 시스템에 있어서 중요한 문제 중의 하나이다. 기존의 P2P 시스템들은 2 계층으로 구성된 피어들에 기반을 두고 있다. 하나는 일반피어들로 구성된 계층이고 다른 하나는 수퍼피어들로 구성된 계층이다. 수퍼피어 네트워크는 랜덤 그래프의 형태를 가지고 있는 것이 일반적이다. 그러나 대규모 일반 피어들을 수용하기 위해서는 수퍼피어 네트워크 또한 그에 맞도록 확장되어야 한다. 본 논문에서는 이러한 대규모 P2P 시스템을 위한 트리 기반의 수퍼피어 네트워크의 계층적 구성 방법이 제안된다. 먼저 두 개의 계층으로 구성되는 단순 수퍼피어 네트워크의 구성이 소개되고, 그것을 일반화 그리고 확장 시키면서 다중 레벨 수퍼피어 네트워크로 확장하는 알고리즘이 제안된다. 단순 수퍼피어 네트워크도 좋은 특징을 가지고는 있으나, 제한된 레벨의 수 때문에 규모성에 문제를 나타낼 수 있어, 좋은 규모성과 클라이언트 노드들에 관한 관리의 용이성을 보여주는 확장 수퍼피어 네트워크라고 하는 k-레벨의 수퍼피어 트리로 확장 시킨다.

Keywords

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