27、网络性能模拟与分析：Freenet 与 Gnutella 案例
网络性能模拟与分析：Freenet 与 Gnutella 案例
1. 网络基础特性
互联网是一个小世界网络，其特征路径长度为 19。这意味着从任意一个网页出发，平均只需点击 19 次，就有可能访问到现存近 8 亿个可访问网页中的任意一个。不过，构建这样的路径需要一个智能代理，能够准确决定接下来要点击的链接。人类在这项任务中常常失败，容易“迷失在网络中”。而一个随机选择链接的非智能机器人显然无法完成这个任务，它唯一的办法是进行强力索引，但所需的工作量巨大。据估计，一个试图定位距离为 19 跳的网页的机器人，至少需要索引整个网络的 10%，即约 8000 万个网页。
2. Freenet 网络增长模拟
当新节点想要加入 Freenet 网络时，它必须首先通过带外方式找到一个已经在网络中的初始介绍节点。新节点向介绍节点发送一条公告消息，介绍节点将其转发到 Freenet 网络中。每个被联系到的节点都会在其数据存储中添加对新节点的引用，并返回包含自己地址的回复，然后将公告消息随机转发给其数据存储中的另一个节点。新节点将所有这些回复添加到自己的数据存储中，最终在新节点和一些现有节点之间建立起一组双向链接。
模拟 Freenet 网络增长的步骤如下：
1. 像之前一样，用 20 个以规则拓扑连接的节点初始化网络，以便从一开始就可以继续使用生存跳数为 20。
2. 每 5 个时间步添加一个新节点，直到网络规模达到 1000 个节点。
3. 添加新节点时，随机选择一个介绍节点，并发送生存跳数为 10 的公告消息。
4. 同时，插入操作和请求操作像之前一样在每个时间步继续进行，每 100 个时间步进行一次探测。
这