基于.dht资源定位服务覆盖网的研究

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1、硕士学位论文第1章绪论1.1对等网络1.1.1对等网络概述最近几年，对等网络(Peer-to-Peer，简称P2P)迅速成为计算机界关注的热门[1]话题之一，财富杂志更将P2P列为影响Internet未来的四项科技之一。在1999年1[2]月，ShawnFanning离开NorthWesternUniversity，开发了基于P2P的软件Napster。Napster是公共可用的第一个用于音乐共享的系统，并且取得了极大的成功。在它诞生不久，世界上就有几百万的用户使用它。由于违反了版权法，Napster被迫关[3]闭。

2、但Napster的结束并不意味着P2P文件共享的结束。相反，以Gnutella为主[4]力的分布式P2P系统仍然在继续发展并不断壮大。新系统如KaZaA不断出现，P2P用户数量持续快速增长。在2000年夏，KaZaA软件已被超过1亿用户下载。此外，系统不再局限于共享音频、视频、软件和其它格式文件。它已经超越了文[5]件共享的王国，出现了如SETI@Home等利用系统参与者的空闲处理能力等新型应用。今天，P2P系统已经在数据存储、组通信、消息系统等多方面得到了应用。1.1.1.1对等网络的基本概念P2P系统正处于不断发

3、展的阶段，因而并不存在一个精确的定义。当前给出的许多定义都是试图反映了P2P系统发展过程中的某阶段的新特征。下面是P2P系统文献给出的一些定义。1.ClayShirkeyP2P是一种利用位于Internet边缘的各种可用资源（如存储空间、计算能力、媒体内容）的应用。访问这些分散的资源，就意味着要在连接不稳定和IP地址不可预见的环境里工作。由于网络上大量的节点工作在DNS（DomainNameServer，域名服务器）系统之外，这些分散的资源具有不稳定的连通性和未知的IP地址。[6]因此，P2P节点必须能够独立于DNS

4、系统且高度自治。2.MikeMilerP2P是一个网络体系，其中每个计算机有同等能力和责任。Miler定义了五个[7]关键特性：（1）网络提供节点间实时的数据传输或者消息传递；（2）节点即是客户端又是服务器；（3）网络的内容是由分布的节点提供；（4）节点具有网络控制权和自治权；1基于DHT资源定位服务覆盖网的研究（5）网络允许不总是连接的节点和可能没有永久IP地址的节点参与。3.P2P工作组P2P是通过在系统之间直接交换来共享计算机资源和服务。这些资源和服务包括信息交换、高速缓存、处理能力、存储空间。P2P可以整合这

5、些经济的PC机[8]上计算力和网络连接，从而提供企业级的计算平台。一般的说，P2P是一种分布式网络，网络的参与者共享他们所拥有的一部分硬件资源（处理能力、存储能力、网络连接能力、打印机等），这些共享资源需要由网络提供服务和内容，能被其它对等节点（Peer）直接访问而无需经过中间实体。在此网络中的参与者既是资源（服务和内容）提供者（Server），又是资源（服务和内容）获取者（Client）。P2P打破了传统的Client/Server（C/S）模式，在网络中的每个节点的地位都是对等的。每个节点既充当服务器，为其他节点

6、提供服务，同时也享用其他节点提供的服务。P2P与C/S模式的对比如图1.1所示：PC1PC2服务器PCn通信网络PC3PC1PCn⋯⋯⋯⋯PC5PC4PC4P2P模式C/S模式图1.1C/S与P2P模式比较1.1.1.2对等网络技术特点1.非中心化（Decentralization）网络中的资源和服务分散在所有节点上，信息的传输和服务的实现都直接在节点之间进行，可以无需中间环节和服务器的介入，避免了可能的瓶颈。P2P的非中心化基本特点，带来了其在可扩展性、健壮性等方面的优势。2.可扩展性在P2P网络中，随着用户的加入

7、，不仅服务的需求增加了，系统整体的资源和服务能力也在同步地扩充，始终能较容易地满足用户的需要。整个体系是全分布的，不存在瓶颈。理论上其可扩展性几乎可以认为是无限的。3.健壮性P2P架构天生具有耐攻击、高容错的优点。由于服务是分散在各个节点之间进行的，部分节点或网络遭到破坏对其它部分的影响很小。P2P网络一般在部分节点失效时能够自动调整整体拓扑，保持其它节点的连通性。P2P网络通常都是2硕士学位论文以自组织的方式建立起来的，并允许节点自由地加入和离开。P2P网络还能够根据网络带宽、节点数、负载等变化不断地做自适应式的调

8、整。4.高性能/价格比性能优势是P2P被广泛关注的一个重要原因。随着硬件技术的发展，个人计算机的计算和存储能力以及网络带宽等性能依照摩尔定理高速增长。采用P2P架构可以有效地利用互联网中散布的大量普通节点，将计算任务或存储资料分布到所有节点上。利用其中闲置的计算能力或存储空间，达到高性能计算和海量存储的目的。通过利用网络中的大量空闲资源，可以用