格物致知

本文介绍了PeerSim的基本概念，并解析了两个示例以更清晰地说明PeeSim的仿真流程。

Peersim支持两种仿真模式，即Cycle-based的模型和传统的event-based的模型，本文专注于前者，

Cycle-based模型是一个简化的模型，拥有更好的伸缩性及性能，在拥有4GB内存的情况下，event-driven模式目前最多支持十万节点级别，而cycle-based模式则支持千万个节点级别。 但是Cycle-based模型缺少对传输层的仿真和并行处理，节点之间是直接通信的，仿真核心以一定的顺序周期性地给以节点控制。在运行时，可以进行任意的操作，如调用其它对象的方法并执行一些计算。

Cycle-based模型损失了一些真实性，虽然一些简单的协议可以忽略这些差别，但是在选择使用这个模型时，需要注意这些区别。我们可以相对简单地将Cycle-based的仿真移植到Event-driven引擎上，但在本文中不讨论这个话题。

一．基本介绍

PeerSim鼓励基于接口的模块化编程，每一个组件都能被其它实现了相同接口的组件代替，一般的仿真过程如下：

1. 选择网络大小（即节点数量）。
2. 选择要实验的一个或多个协议并进行初始化。
3. 选择一个或多个Control对象来监视感兴趣的属性，并在仿真时修改一些参数（比如，网络大小，协议的内部状态，等等）。
4. 根据配置文件，调用Simulator类运行仿真。

在仿真时创建的对象都是实现了一个或多个接口的类的实例，主要的接口如下所示：

Cycle-based仿真的生命周期是这样的：

1. 读取配置文件（通过命令行参数传递进来），然后仿真器初始化网络中的节点和节点中的协议，每个节点都拥有相同的协议栈。节点和协议的实例是通过克隆来创建的，只有一个原型是通过构造方法创建，其它的节点和协议都是从这个原型中克隆而来。基于这个原因，协议类中clone方法的实现是很重要的。
2. 初始化操作，设置每个协议的初始状态。初始化阶段是由Control对象控制运行的，仅在实验开始时运行一次。在配置文件中，初始化的组件可以由init前缀识别，在下面讨论的initializer对象也是controls，但为了标记其功能以区别于一般的Control对象，它被配置用来在初始阶段运行。
3. 在初始化完成后，Cycle-based引擎在每一个周期中调用所有组件（protocols和controls）一次，直到完成了指定的周期数，或者某个组件决定终止仿真为止。在PeerSim中每一个对象（controls和protocols）都被赋以一个Scheduler对象，它定义了什么时候本组件将会被执行。在默认情况下，所有对象都会在每个周期中运行。但我们也可以配置一个protocol或control只在某些特定的周期中运行，也可以在每一个周期中指定组件的执行顺序。

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         估计明年主要工作都集中在P2P-CDN的仿真器上，之前做过一些调研，是关于PlanetLab的，而国内关注的人极少，只有少数一些大学的实验室有过相关的应用，而且由于Cernet作为一个整体被除名，中国的使用人数应当大减了。就实验室的项目来说，原本我以为是要设计一个P2P-CDN的混合系统，现在已经变更为设计一个P2P-CDN的模拟器，所以PlanetLab是不可能得到应用，不过这里的一些信息可能对需要它的人有用。

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         PlanetLab是一个全球性的研究网络，用于新型网络服务的开发。自从2003年起，超过1,000个来自顶级学术机构和业界实验室在PlanetLab上开发了新技术包括：分布式存储、网络印射、P2P系统、DHT（分布式哈希表）和查询处理。并且值得关注的是在这个平台上，P2P分布式计算的项目很多，甚至是基于P2P的CDN实现和部署。

 http://www.planet-lab.org/

         截止至2009年12月，PlanetLab目前拥有1063个节点和491个站点，很多世界一流大学和行业研究实验室成为PlanetLab计划的联盟成员，其中包括AT&T实验室、剑桥大学、法国电信、HP、Google、NEC实验室、哈佛大学、普林斯顿大学和加州大学伯克利分校连同中国华为集团、以及Internet2机构。2009年5月，PlanetLab中心升级至4.3版本，可以支持新的节点类型（如无线节点），同时加入一些新的GUI特性。

          PlanetLab的主要目标之一是用作重叠网络的一个测试床。研究组能够请求一个PlanetLab分片，其中他们能够试验各种全球规模的服务，包括文件共享和网络内置存储、内容分发网络、路由和组播重叠网、QoS重叠网、可扩展的对象定位、可扩展的事件传播、异常检测机制和网络测量工具。目前有数百个活跃的研究项目运行于PlanetLab之上。

         对研究人员而言使用PlanetLab的好处是：可以在真实世界条件下大规模试验新服务，因为节点广泛分布于Internet，是一个由遍布世界各地的服务器组成的网络，能够观察并对网络行为做出反应；从位于许多数据源和数据终点的邻近范围而受益；从分布于多个管理的边界而受益。

         PlanetLab是一个大规模互联网服务的测试床，在其上更多的狭窄定义的虚拟测试床能够被部署）。网络研究人员能够使用这项基础设施来试验对于Internet协议簇的修改和扩展。除了支持短期试验外，PlanetLab也设计用来支持长期运行的服务，这些服务支持一个用户基础（用户群）。即PlanetLab不但是一个测试床，也是一个部署平台，支持一个应用的无缝迁移，从早期原型，通过多次设计迭代，最后转变为一项持续演进的成熟服务。

          2004 年12月27日中国教育和科研计算机网(CERNET)宣布，CERNET已加入PlanetLab，首先在中国20个城市的25所大学( 包括清华，北大，北航，北邮 )中设立50个 PlanetLab节点，这使得CERNET成为亚洲第一个地区性PlanetLab研究中心，但是在2009年6月1日，PlanetLab重新考虑了CERNET地位，指出PlanetLab接受的成员是研究机构/大学，而不是“国家组织”如CERNET，因此要求所有CERNET地址的中国大学重新申请为独立成员。个人不能直接参与到PlanetLab中，必须是PlanetLab的成员。截止到写这篇文章为止，国内也仅有少数的大学通过审批，更多的则是处于pending状态，更多被除名的大学则没有重新提交过申请。

          建立在PlanetLab之上的一些成功案例，在这里主要是针对P2P-CDN系统来说明的：

CoralCDN

基于P2P的CDN网络：www.coralcdn.org/

CoralCDN是一个免费的P2P内容分发网络，由世界范围内的web代理和域名服务器组成，它允许用户在之上建立一个高性能大需求的web网站。它于2004年的3月，在PlanetLab上进行测试。可以免费地下载CoralCDN的源代码，源代码是由C++完成的，超过一万行。

CoDeeN：A Content Distribution Network for PlanetLab

主页：http://codeen.cs.princeton.edu/

CoDeeN是由普林斯顿大学开发的学术性的CDN网络实验平台，且这个CDN网络由众多的PlanetLab节点组成，当前很多缓存服务器部署在PlanetLab的节点之上，这些缓存服务器同时作为request redirectors和server surrogates，它们相互合作提供了一个快速而健壮的web内容分发服务。

同时，它还包括以下的子项目：

• CoBlitz, a scalable Web-based distribution service for large files.
• CoDeploy, an efficient synchronization tool for PlanetLab slices.
• CoDNS, a fast and reliable name lookup service.
• CoTop, a command-line activity monitoring tool for PlanetLab.
• CoMon, a Web-based general node/slice monitor that monitors most PlanetLab nodes.
• CoVisualize, a visualization tool graphically displaying PlanetLab activity.

最后，特别推荐一篇文章：http://ww2.cs.mu.oz.au/~apathan/CDNs.html，具体描述了CDN技术的前沿方向。