基于半分布式的p2p查询扩展与搜索技术的研究

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1、第一章绪论1．1什么是P2P近年来，随着互联网技术的普及和发展，越来越多的机器获得了网络连接。与此同时，计算资源的价格不断下降，性能却在迅速提高。如今，即使是一台普通的个人计算机也具备了相当的服务能力。尽管个人用户无法像专业服务商那样提供大规模的服务能力，但是如果把网络上数量巨大的个人计算机作为一个整体联系起来，就可以提供任何集中式服务器无法比拟的计算资源。正是基于这样的思想，蕴含着巨大商业价值和技术价值的P2P(Peer—to—Peer)技术受到了研究人员越来越多的关注，财富(Fortune)杂志更将P2P列为影响Inte

2、rnet未来技术的四项科技之一。P2P是“Peer-to-Peer”的缩写，Peer在英语中有“(地位、能力等)同等者"、“同事"和“伙伴”等意义，因此，P2P也可以理解为“伙伴对伙伴"的意思，通常称为对等网。Intel将P2P计算定义为“通过系统间的直接交换所达成的计算机资源与服务的共享’’，这些资源与服务包括信息交换、处理器时钟、缓存和磁盘空间等。IBM则给P2P赋予更广阔的定义，把它看成是由若干互联协作的计算机构成的系统并具备若干特性nH钉。根据文献，P2P有两个层面的基本含义口1：·P2P通信模式。这种模式区别于传统

3、的客户机／服务器(Client／Server，c／s)或者主／从(Master／Slave)模式，每个通信方都具有相同的能力，并且每个通信方都可以发起一个通信过程。■P2P网络。P2P网络是运行在互联网上的动态变化的逻辑网络。这个网络由一些运行同一个网络程序的客户端彼此互连构成，客户端彼此间可以直接访问存储在对方磁盘驱动器上的文件。从网络体系本身来看，P2P是互联网整体架构的基础。互联网最基本的协议TCP／IP并没有客户机和服务器的概念，所有的设备都是通讯的对等体。在网络建立之初，互联网上所有的系统都同时具有服务器和客户机的

4、功能。当然，后来1基于半分布式的P2P查询扩展与搜索技术研究因为计算机技术的限制和应用的需要演变为架构在TCP／IP之上的c／s结构，如浏览器和Web服务器，邮件客户端和邮件服务器，但对服务器本身而言，它们之间仍然是对等互联的。P2P的意义就在于把这种“对等联网"理念拓展到整个互联网范围，直接将人们联系起来，让人们通过互联网直接交互。P2P使得网络上的沟通变得更容易、更直接，真正消除了中间商；改变了互联网现在以大网站为中心的状态，把权力交还用户。1．2P2P的优势P2P技术带来的一个显著变化是改变了网络中“内容’’所在的位置

5、，内容从网络“中心”走向网络“边缘"，信息共享不再完全依赖于中心服务器。互联网技术以往的发展轨迹向人们预示P2P这一新的网络技术思想，最终会对网络结构本身，网络中的信息使用和传播方式、人们使用互联网的方式产生深远的影响。现在桌面系统的性能远远超过以往的许多服务器，这为P2P技术的发展提供了坚实的硬件基础；而随着宽带、高速网络的发展，P2P技术在多媒体文件传输领域、有线通信、无线通信领域都表现出极大的商用价值。P2P网络不仅降低了硬件设备投入成本和网络内容供应成本，更重要的是消除了中央服务器信息转发引致的瓶颈效应，同时对分布式

6、边缘内容的充分利用更是开拓了一个新的应用思路，有效地消除了信息孤岛的存在。P2P这种非中心化的基本特点使其具备了以下优点：1．可扩展性好在传统的c／s架构中，系统能够容纳的用户数量和提供服务的能力受到服务器的资源限制。为支持网络上众多的用户，服务器端需要使用大量高性能的计算机，铺设大带宽的网络。为此集群、Cluster等技术纷纷上阵，服务器之间的同步、协同等处理产生了大量开销，限制了系统规模的扩展。而在P2P网络中，随着用户的加入，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的扩充，始终能较容易地满足用户的需要。2

7、．健壮性强在互联网上随时可能出现异常情况，网络中断、拥塞、节点失效等各种异常2第一章绪论事件都会给系统的稳定性和服务持续性带来不良影响。在传统的集中式工作模式中，中央服务器成为整个系统的要害所在，一旦发生异常将影响所有用户的使用。P2P架构则从网络体系结构上天生具有高容错的优势。由于P2P系统的分散化，单个节点故障对整个系统的影响很小，而且P2P模型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。事实上，P2P网络通常都是以自组织的方式建立起来，并允许节点自由地加入和离开。一些P2P模型还能够根据网络带宽、节

8、点数、负载等变化不断地做自适应式的调整。3．成本低、充分利用分布资源随着硬件技术的发展，个人计算机的计算和存储能力及网络带宽等性能依照摩尔定理高速增长。但在目前的互联网上，这些普通用户拥有的节点只能以客户机的方式连接到网络中，仅仅作为信息和服务的消费者，游离于互联网的边缘。对于这些边缘节点