bittorrent系统中文件传输算法与优化

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1、BitTorrent系统中文件传输算法。j优化C■姒a鼬∞la)C／S网络模式b)对等网络模式图1．2网络模式对比图自1999年以来，Peer．to．Peer(P2P)网络模式正在逐渐成为研究和应用的热点。在2001年评出的美国网络科技和电子商务发展的十大趋势中，第一位就是P2P技术，财富杂志将P2P列为影响Intemet未来的四项科技之一。近几年来P2P技术因其无可比拟的优势得以迅速发展，得到了广泛的应用，目前已经成为Internet中最重要的应用系统之一，P2P系统产生的网络流量已经超过HTTP访问产生的网络流量，

2、成为占据Intemet带宽的首要应用。通过P2P技术可以以较低的成本和较高的效率实现文件的存储和共享功能：用户可以把文件存储在系统中的各个节点上，用户之间可以直接共享、传输文件，而不需要像Web方式中那样通过中心服务器。这样，一方面有效地利用了网络中闲散的存储空间，降低了成本；另一方面，可以更加充分的利用网络中的带宽资源，从而提高了系统数据通信的效率。目前有很多研究项目都是针对P2P的文件存储和共享的，包括Napster【41、Gnutella【5

3、、CFS、PAST、OceanStore等，这些研究项目均从不同的角度

4、尝试解决目前网络中的信息资源共享所存在的一些问题。本章我们首先详细介绍了对等网络的基本理论与特性，其中重点阐述了对等网络的特点和优势以及应用领域，然后对P2P软件BitTorrent【6】的国内外研究现状进行了详细的阐述，最后给出了本文的主要研究工作和全文框架结构。1．2对等网络的基本理论与特性1．2．1对等网络的概念及其分类1．对等网络的概念l999年5月，由ShawnFanning和SeanParker共同创办的文件共享社区网站一一Napster正式成立。该公司最主要的服务是为其用户提供一种便捷、易用的界面以实现媒

5、体文件的搜寻及共享，同时还为音乐迷们提供相互交流的论坛，以及实时通讯、聊天室、用户书签等产品。它的诞生在互联网世界产生了不小的震动，硕七学位论文而之后因它而起的一系列沸沸扬扬的版权官司，更将人们的目光聚焦到了一项新的网络技术————P2P(Peer．to．Peerl。近几年，Peer—to-Peer应用已经逐渐成为Internet上最受欢迎、使用最广泛的应用程序之一。它之所以受广大网民的青睐，主要归结为P2P应用程序的两大主要特征：(1)网络中的任何一个结点既可以作为客户端(Client)又可以作为服务器(sever)

6、使用；(2)任何一个客户端都可以从另外一个客户端上搜索和下载它需要的内容。著名互联网评论家ClayShirky给P2P下了一个相对固定的定义：P2P就是能够把位于互联网边缘的一切存贮资源、CPU时钟、信息和人等加以利用的应用。从Shirky的定义中我们可以看出，几乎所有的网络资源都可以被P2P网络利用。P2P技术，是在Internet上实施网络计算的一种新的计算模型。在这种网络中所有的节点是对等的(称为对等节点)，各节点具有相同的责任与能力并协同完成任务。对等节点之间通过直接互连，共享信息资源、处理器资源、存储资源甚至

7、高速缓存资源等，无需依赖集中式服务器就可完成。IBM为P2P作了如下定义：系统依存于边缘化(非中央式服务器)设备的主动协作，每个成员直接从其他成员而不是从服务器的参与中受益，系统中成员同时扮演服务器与客户端的角色，系统应用的用户能够意识到彼此的存在，构成一个虚拟或实际的群体。P2P应用程序要基于特定的Peer．to．Peer网络，如：eDonkey，Gnutella和eMule以及BitT0rrent等。从1999年最早出现的Napster，到后来的Gnutella，以及到现在流行的BitTorrent，P2P共享系统

8、的用户数量急剧增加。2．对等网络的分类高度动态变化的P2P网络具有复杂的拓扑结构，这个拓扑结构是一个上层的网络拓扑结构，它在物理网络之上，物理网络连接不同节点。根据P2P网络中心服务器节点的存在与否，可以将其分为纯分布式，部分分布式以及混合分布式。而根据其搜索信息的方式，又可以将其划分为非结构化P2P，松散结构P2P以及结构化P2P。表1清楚地表示出P2P系统结构的分类与特点：表1．1P2P系统结构分类和特点比较嘉淡非结构化P2P松散结构P2P结构化P2P特点分布方式、＼集中式的目录服混合分布式Napster务器Cho

9、rd、CAN、纯分布式GnutellaFreeNet无中间节点Pastry、TapestryKazaa、对节点进行分部分分布式类，节点搜索，Morpheus索引节点节点自由分布，每个节点存储每个节点只存储特定信息或特定特点自身的信息或信息的索引，DHT路由信息索引BitTorrent系统中文件传输算法与优化1．2．2对等网络的特点