ترغب بنشر مسار تعليمي؟ اضغط هنا

تأثير الغش على خوارزميات بناء أشجار التغطية في الشبكات التطبيقية متعددة البث

Cheating Impact on Overlay Tree Construction Algorithms in Application-Level Multicast Networks

1311   0   39   0 ( 0 )
 تاريخ النشر 2015
والبحث باللغة العربية
 تمت اﻹضافة من قبل Shamra Editor




اسأل ChatGPT حول البحث

تم اقتراح الشبكات التطبيقية متعددة البث كحل فعال لتجاوز مشكلة انتشار نموذج اتصال البث المجموعاتي. تبني هذه الشبكة شجرة تغطية مؤلفة من اتصالات نهاية إلى نهاية أحادية البث اعتماداً على تعاون أعضاء المجموعة مع بعضهم البعض. و تعتمد فعالية الشجرة المبنية بشكل أساسي على صدق و تعاون كل الأعضاء المشكلين لها، لكن من الصعب ضمان مثل هذا السلوك عموماً، حيث يمكن أن تستفيد بعض العقد الأنانية و غير المتعاونة من إخلاص العقد الأخرى ضمن الشجرة. حديثاً، درس العديد من الباحثين تأثير العقد الأنانية في الشبكات التطبيقية متعددة البث. تم في هذا البحث وصف تفصيلي للخوارزميات الأساسية المستخدمة في بناء شجرة التغطية، و تقييم تأثير العقد الغشاشة على استقرار و أداء شجرة التغطية المبنية باستخدام هذه الخوارزميات.


ملخص البحث
تناول البحث تأثير الغش على خوارزميات بناء أشجار التغطية في الشبكات التطبيقية متعددة البث (ALM). تم اقتراح ALM كحل بديل لتجاوز مشاكل عدم انتشار نموذج اتصال البث المجموعاتي. تعتمد فعالية شجرة التغطية المبنية على صدق وتعاون الأعضاء المشاركين. ومع ذلك، يمكن أن تؤثر العقد الأنانية وغير المتعاونة على استقرار وأداء الشجرة. يصف البحث الخوارزميات الأساسية لبناء شجرة التغطية ويقيم تأثير العقد الغشاشة على استقرار وأداء الشجرة باستخدام المحاكاة. تم استخدام مكتبة NetworkX في بايثون لمحاكاة الشبكات وتقييم الأداء. أظهرت النتائج أن العقد الغشاشة تؤثر سلبًا على استقرار وأداء الشجرة بغض النظر عن الخوارزمية المستخدمة. كما أن تأثير الغش لا يعتمد على حجم المجموعة ولكنه يعتمد على عدد الأبناء الأعظمي المسموح به لكل عقدة. ينصح البحث باستخدام عدد أبناء منخفض لتقليل استفادة العقد الغشاشة من غشها.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: يعتبر هذا البحث مساهمة قيمة في مجال الشبكات التطبيقية متعددة البث، حيث يسلط الضوء على مشكلة الغش وتأثيرها على استقرار وأداء الشبكات. ومع ذلك، يمكن تحسين البحث من خلال تقديم مزيد من التفاصيل حول كيفية اكتشاف العقد الغشاشة والتعامل معها بشكل فعال. كما يمكن أن يكون من المفيد دراسة تأثير الغش في بيئات مختلفة وتحت ظروف متنوعة لتقديم نتائج أكثر شمولية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تحسين البحث من خلال تقديم توصيات عملية لتطبيقات حقيقية تعتمد على الشبكات التطبيقية متعددة البث.
أسئلة حول البحث
  1. ما هي الشبكات التطبيقية متعددة البث (ALM)؟

    الشبكات التطبيقية متعددة البث (ALM) هي شبكات افتراضية تبنى بمستوى أعلى من الموجهات والوصلات، وتعتمد على فكرة التغطية (Overlay) لنقل البيانات بين العقد باستخدام البث الأحادي دون الحاجة لتعديل في البنية التحتية للشبكة العالمية.

  2. ما هي الخوارزميات الأساسية لبناء أشجار التغطية في الشبكات التطبيقية متعددة البث؟

    الخوارزميات الأساسية لبناء أشجار التغطية في الشبكات التطبيقية متعددة البث تشمل خوارزمية كروسكال (Kruskal)، وخوارزمية برايم (Prime)، والخوارزمية الهرمية العنقودية (Hierarchical Clustering).

  3. كيف يؤثر الغش على استقرار وأداء شجرة التغطية؟

    الغش يؤثر سلبًا على استقرار وأداء شجرة التغطية من خلال تحسين موقع العقد الغشاشة في الشجرة على حساب العقد الصادقة، مما يؤدي إلى زيادة التأخير وتقليل كفاءة الشبكة.

  4. ما هي التوصيات التي يقدمها البحث لتقليل تأثير الغش على الشبكات التطبيقية متعددة البث؟

    ينصح البحث باستخدام عدد أبناء منخفض لكل عقدة لتقليل استفادة العقد الغشاشة من غشها، بالإضافة إلى تطوير خوارزميات لاكتشاف العقد الغشاشة والتعامل معها بفعالية.


المراجع المستخدمة
(Ayman El-Sayed. “Application-Level Multicast Transmission Techniques Over The Internet”. PhD thesis, INRIA Rhne Alpes, March (2004
(C. Diot, B.N. Levine, B. Lyles, H. Kassem, and D. Balensiefen. “Deployment issues for the IP multicast service and architecture”. IEEE Network, 14:78-88, February (2000
Zhiye Huang, Jinxiang Peng and Jian Zhang, “The application level Multicast Technique Algorithms Oriented to P2P video”, Applied Mechanics and Material, vol.8, no. 303-306, pp: 2260-2264, January 2013
قيم البحث

اقرأ أيضاً

كرّست الأبحاث الحديثة جهودها للتغلب على مشكلات شبكات البث المجموعاتي و ذلك من خلال نقل الوظائف و المسؤوليات المتعلقة بالبث المجموعاتي من الموجهات (طبقة الشبكة) إلى العقد الطرفية صاحبة العلاقة الرئيسية (طبقة التطبيقات). تعتمد معظم بروتوكولات الشبكات التطبيقية متعددة البث على فكرة إعادة انضمام العقد الأبناء لعقدة أب مغادرة إلى الشجرة من جديد. حيث يتوجب على أبناء العقدة المغادرة إعادة الانضمام للشجرة و هو مايتطلب عمليات إعادة تنظيم عديدة إضافة إلى الانقطاع المتكرر للاتصال.لذا تم اقتراح البروتوكول (MDA-ALM) و الغاية الأساسية منه هي الإعلان عن مدة البقاء المتوقعة لكل عضو/مستخدم يرغب بالانضمام للشجرة و ذلك من أجل بناء شجرة فعالة و مستقرة. بما أن أداء هذا البروتوكول مبني بشكل كبير على معلومات مدة البقاء للعقد الأعضاء لذا فهو حسّاس جداً للعقد الغشاشة و غير المتعاونة. إنّ هدف العقد الغشاشة هو تحسين موقعها في الشجرة محاولةً الحصول على أقرب موقع من العقدة المصدر، كما تسعى إلى تفادي قبول عقد أبناء بهدف تخفيف الضغط عنها، و يتم ذلك عن طريق التلاعب بمعلومات مدة بقاء هذه العقد ضمن الشجرة. لذا حاولنا في هذا البحث إيجاد طريقة لكشف الغش و إلغائه بهدف تحسين مقاومة هذا البروتوكول ضد الغش و بالتالي تحسين أدائه، و قد أثبتت نتائج المحاكاة التي أجريناها بأنّ الطريقة المقترحة قد مكّنت بشكل فعال من كشف الغش.
تبني الشبكات التطبيقية متعددة البث شجرة تغطية بث مجموعاتي بين المضيفين النهائيين. على عكس البث المجموعاتي التقليدي حيث تكون عقد الشجرة الداخلية هي موجهات مكرسة، تكون ثابتة و لا تغادر شجرة البث المجموعاتي طوعاً، فإن العقد غير الطرفية في شجرة التغطية ه ي عبارة عن مضيفين أحرار يمكنهم الانضمام/ المغادرة متى أرادوا ذلك، أو حتى المغادرة دون إخبار أي عقدة بذلك. لذلك، يمكن للعقدة المغادرة فجأة دون إعطاء عقدها الأبناء أو العقدة المركزية الزمن الكافي لإعادة تشكيل شجرة التغطية، لذلك فهناك حاجة لتنفيذ عملية إعادة تشكيل الشجرة بحيث يجب على كل عقدة ابن إعادة الانضمام إلى شجرة التغطية. في هذه الحالة، ستنفصل هذه العقد عن شجرة التغطية و لا يمكنها الحصول على البيانات حتى تنضم من جديد. تسبب هذه الخصائص الديناميكية عدم استقرار شجرة التغطية، و التي يمكن أن تؤثر بشكل كبير على المستخدم. أحد التحديات الرئيسية في بناء بروتوكول شبكة تطبيقية متعدد البث كفوء و فعال هو توفير آلية استعادة البيانات بسرعة عندما يسبب فشل عقد الشجرة تقسيم مسارات تسليم البيانات. سنقوم في هذا البحث بتحليل أداء الحلول المقترحة لإعادة تشكيل شجرة التغطية اعتماداً على عدة بارامترات.
تميّزت الشبكات التطبيقية متعددة البث بسهولة انتشارها، فهي لا تتطلب أي تغيير في طبقة الشبكة، حيث يتم إرسال البيانات في هذه الشبكة عبر شجرة التغطية المبنية باستخدام الاتصال أحادي البث بين العقد النهائية، و الذين هم مضيفون أحرار يمكنهم الانضمام و المغاد رة متى أرادوا ذلك، أو حتى المغادرة دون إعلام أية عقدة بذلك. يسبب ذلك انفصال العقد الأبناء لعقدة مغادرة عن الشجرة، و طلب إعادة الانضمام، بمعنى آخر ستنفصل هذه العقد عن شجرة التغطية و لا يمكنها الحصول على البيانات حتى تنضم من جديد. مما يتسبب بحدوث الفوضى ضمن الشجرة المبنية، و ضياع العديد من رزم البيانات و التي يمكن أن تؤثر بشكل كبير على المستخدم. أحد التحديات الرئيسة في بناء بروتوكول شبكة تطبيقية متعدد البث ذو كفاءة و فعالية هو توفير آلية لمواجهة الخروج المفاجئ لعقدة ما من شجرة التغطية دون التأثير الكبير على أداء الشجرة المبنية. و هو ماسنعتمده في هذا البحث من خلال اقتراح بروتوكول جديد لحل المشاكل المذكورة سابقاً.
تطورت شبكات الحاسوب كثيراً خلال السنوات القليلة الماضية من ناحية التزايد الكبير في كميات البيانات المتبادلة عبر الشبكة بسبب تزايد عدد الأجهزة المترابطة، و التي يمكن ان تتبادل البيانات في اطار الشبكة و هذا ما ادى الى ظهور ما يُعرف بمشكلات الازدحام Con gestion و أظهرت دراسات حول بعض هذه المشاكل أن السبب الأكبر يقع في تنفيذ قواعد الإرسال، و هذا ادى الى ظهور أنواع متعددة من البروتوكولات في أنظمة الاتصالات و شبكات الحواسيب لضرورة التعامل مع الأنظمة الحاسوبية المختلفة, و بذلك ظهرت أيضاً الحاجة إلى ضرورة وجود آليات للتمييز بين الحواسيب العديدة في الشبكة الواحدة , و العديد من التطبيقات ضمن النظام الواحد : و العديد من نسخ هذه التطبيقات , حيث يسبب ذلك في كثير من الأحيان أخطاء على مستوى البت الخانة (bit) و مستوى الرزم ((packet ,رزم مفقودة ,رزم مكررة , رزم وردت بشكل عشوائي, و الأهم ظهور الازدحام في الشبكة. يهدف هذا البحث الى تحديد كيفية تحسين أداء الشبكة بالتخلص من الازدحام و ذلك بالاستفادة من الخوارزميات المستخدمة في تجنب الازدحام الذي قد يحصل في الشبكات التي تعتمد بروتوكول TCP حيث أن الهدف من هذه الخوارزميات هو الوصول الى الاستقرار في الشبكة من خلال العمل على تحقيق مبدأ حفظ الرزمة. و لذلك و ضمن هذا الاطار أيضاً تم دراسة، و مقارنة بعض الخوارزميات المستخدمة في تجنب الازدحام بشكل عام دون الاعتماد على بروتوكول معين او صنف خدمة محدد .
نظرا للتزايد الكبير لاستخدام تراسل البيانات و خدمات تبادل المعلومات بأنواع مختلفة ضمن بيئات متباينة عتادياً و برمجياً كان لابد من وجود لغة توصيف مثالية قابلة للتوسع و التطوير تخدم هذه الاحتياجات المتزايدة بأفضل شكل و بأقصر وقت ممكن و كانت اللغة الاكث ر انتشاراً و الأكثر استخداماً لغة XML. كما أن اعتماد بنية الرسوميات احياناً خلق مشكلة أثرت على أداء شبكات نقل المعلومات نظرا للحجم الكبير للبيانات المتبادلة و كذلك الحاجة لسعة تخزينية كبيرة في طرفي الارسال و الاستقبال لذا كان لابد من إيجاد طرق فعالة لإنقاص حجم تلك البيانات التي يتم تبادلها من خلال الشبكة. تم إجراء العديد من الأبحاث العلمية و التجارب العملية حول إيجاد طرق فعالة لإنقاص الحجم الفعلي للبيانات و باعتماد بارامترات مختلفة تؤثر على عملية ضغط الملفات بحيث تحقق نتائج أفضل بالتقليل من حجوم الملفات المتبادلة مع الانتباه الى أزمنة ضغط و فك الضغط للملفات. لذا تم التركيز في هذا البحث على دراسة و مقارنة لبعض خوارزميات الضغط للملفات و بيان أثرها على تراسل البيانات في الشبكات.

الأسئلة المقترحة

التعليقات
جاري جلب التعليقات جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
mircosoft-partner

هل ترغب بارسال اشعارات عن اخر التحديثات في شمرا-اكاديميا