p2p网络

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1、P2P网络一、P2P基本思想及发展起源P2P概念的最先提出和应用是以文件共享开始的。在此之前，文件传输使用最多的是FTP，FTP是一种Client/Server结构的协议，所有下载客户端都要连接到统一的文件服务器去下载需要的资源，下载速度会受到FTP服务器本身的并发连接数、出口带宽和硬件性能的限制。对等文件共享技术解决了上述的问题，采用对等技术，每个客户端在下载文件的同时，还会将本机上已经存在的资源进行共享，充当文件服务器由他人下载。利用这种对等技术实现的文件共享协议有KaZaA、Gnutella、eDonkey、DirectConnect和BitTor

2、rent（BT）。拓扑结构P2P系统一般要构造一个非集中式的拓扑结构，在构造过程中需要解决系统中所包含的大量结点如何命名、组织以及确定结点的加入/离开方式、出错恢复等问题。根据拓扑结构的关系可以将P2P研究分为4种形式：中心化拓扑；全分布式非结构化拓扑；全分布式结构化拓扑和半分布式拓扑。其中，中心化拓扑最大的优点是维护简单发现效率高。由于资源的发现依赖中心化的目录系统，发现算法灵活高效并能够实现复杂查询。最大的问题与传统客户机/服务器结构类似，容易造成单点故障，访问的“热点”现象和法律等相关问题，这是第一代P2P网络采用的结构模式，分类1．依中央化程度（

3、分为纯P2P、杂P2P、混合P2P）l纯P2P（如Gnutella，最初的eDonkey2000）节点同时作为客户端和服务器端。　　没有中心服务器。　　没有中心路由器。　　l杂P2P（如最原始的Napster）有一个中心服务器保存节点的信息并对请求这些信息的要求做出响应。　　节点负责发布这些信息（因为中心服务器并不保存文件），让中心服务器知道它们想共享什么文件，让需要它的节点下载其可共享的资源。　路由终端使用地址，通过被一组索引引用来取得绝对地址。　　l混合P2P（如Skype，现在的eMule，天网Maze，Amazingstore等）　　同时含有纯P

4、2P和杂P2P的特点。2．依网路拓扑结构（分为结构P2P、无结构P2P、松散结构P2P）l结构P2P（如Chord、CAN）点对点之间互有连结资讯，彼此形成特定规则拓扑结构。　需要请求某资源时，依该拓扑结构规则寻找，若存在则一定找得到。l无结构P2P（如Gnutella）点对点之间互有连结资讯，彼此形成无规则网状拓扑结构。　需要请求某资源点时，以广播方式寻找，通常会设TTL，即使存在也不一定找得到。　　l松散结构P2P（如Freenet）点对点之间互有连结资讯，彼此形成无规则网状拓扑结构。　需要请求某资源时，依现有资讯推测寻找，介於结构P2P和无结构P2

5、P之间。　发展从其发展历程和抽象模型出发,将P2P分为三个发展阶段:集中式目录结构阶段、纯分布式结构阶段和混合式结构阶段。l集中式目录结构阶段P2P集中式P2P形式的软件有一个中央服务器,为用户提供共享和搜索文件服务。其代表性软件为Napster[3],使用中央索引搜索模型作为搜索机制。系统中的中央服务器存放其他节点所共享资源的一个索引。任何一个注册的节点,都要向中央服务器传送自己所共享资源的一个索引。一个节点想要搜索资源时,将带有所搜索资源的标识的搜索请求发送到中央服务器,中央服务器检索资源索引,告知资源请求者拥有该资源的节点的标识,然后资源请求者直接

6、去访问资源拥有者节点,下载所请求的文件或者使用其他资源。下图表示了Napster[3]的模型结构和搜索机制。纯分布式结构阶段P2P第二代P2P是纯分布式,网络中没有服务器,链状的节点之间构成一个分散式网络。按照系统中结点之间的连接关系分为两种：松散耦合系统、紧密耦合系统。a、松散耦合系统在松散耦合系统中,没有集中的服务器,同时结点间的逻辑拓扑关系以及数据的放置都没有很严格精确的控制。网络中的任意结点可以随时加入或离开系统,系统中的结点按照某种松散关系和系统中的其他部分结点形成连接关系,数据的放置在哪个结点也没有严格控制。数据查询通常采用广播查询、随机转发

7、和有选择性转发等方法。这类系统通常都不保证系统中的数据一定能被查询到,但非常适合由自治性要求高的结点组成的系统,这类系统主要用于数据资源共享应用。泛洪请求模型的提出就是为了解决中央索引模型存在的问题。在采用泛洪请求模型的系统中,不需要中央服务器,任何的通信都在对等节点间进行。Gnutella[4]在应用层构建了一个使用它自己路由机制的虚拟网络,各个节点维护一个记录邻居节点的路由表,用来传递消息。当一个节点需要搜索一个文件,它向所有邻居节点发送这个请求,邻居节点又向它们的邻居节点发送请求,就这样向外扩张,拥有所请求文件的节点就可以响应这个请求。从概念上说,

8、这是一个广度优先搜索。当然,为了防止无限制的向外扩张搜索,每个搜索请求都需要带有