Abstract
Recently the distributed topology control algorithm for constructing the Recrystallization Topology in the unstructured peer-to-peer network was proposed. In this paper, we prove that such a hierarchical topology is a scale-free power-law network. We present a model of a construction process of the distributed protocol, and analyze it based on a mean-field approximation and the continuum theory, so that we show that the constructed Recrystallization Topology is a scale-free network. In the proposed model, all nodes are born with some initial attractiveness and the system incorporates the rewiring of some links at every time step. Some old links are removed with the anti-preferential probability, and some new links are added with preferential probability. In other words, according to the distributed algorithm, each node makes connections to the more-preferential nodes having higher hit-ratio than other nodes, while it disconnects the anti-preferential nodes having lesser hit-ratio. This gives a realistic description of the local processes forming the recrystallization topology in unstructured peer-to-peer network. We calculate analytically the degree distribution. The analytic result indicates that the constructed network is a scale-free network, of which the scaling exponent is 3.
최근에 비 구조적 피어투피어 시스템을 위해 분산적으로 재결정위상을 구성하는 위상 제어 프로토콜이 제안되었다[1]. 본 논문에서는 재결정위상이라고 불리는 이러한 계층적 위상이 척도 없는 거듭제곱 법칙 망임을 보인다. 우리는 재결정 위상의 분산된 구성을 위한 알고리즘의 프로세스를 모형화 하고, 평균 장 점근법(Mean field Approximation)과 연속체 이론(Continuum theory)에 근거를 두고 분석하여, 구성된 재결정 망이 척도 없는 망임을 보였다. 위상제어 알고리즘을 따르는 각 노드는 더 선호하는 노드에 대한 연결을 추가하고, 가장 비선호하는 노드에 대한 연결을 제거한다. 다시 말해, 알고리즘에 따라, 각 피어는 자신이 알고 있는 피어들 중에서 최고의 적중률(또는 검색 능력 혹은 선호도)을 가지고 있는 노드들과 연결을 추가하고, 최저의 적중률을 가진 노드들과의 연결을 끊는다. 이것은 비구조적 피어투피어 망에서 재결정 위상을 구성하기 위한 지역적인 프로세스를 실제적으로 표현한다. 우리는 차수의 분포를 분석적으로 유도한다. 분석 결과, 만들어지는 재결정 위상은 척도 없는 망이며, 이것의 거듭제곱 법칙의 지수$\gamma$는 3 이다.