p2p环境下的内容分发机制研究

《p2p环境下的内容分发机制研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、1绪论1.1项目背景目前，人类社会正处在一个信息时代，Internet作为全球最大的内容发布系统，是信息社会中人们获取各种资讯不可缺少的工具。与此同时，虽然Internet中的信息量和用户数量与日俱增，但Internet中内容发布的基本方式并没有发生太大的变化。[1]在传统的内容发布模式中，内容的发布由ICP（InternetContentProvider,Internet内容提供商）的应用服务器完成，应用服务器通常处于网络的中心，客户端主机处于网络的边缘，客户端需要登录到应用服务器下载或浏览各种内容。在这种发布模式下，网络只表现为一个透明的数据传输通道，客户端也只是

2、一个浏览工具,而由于Internet的IP协议是“尽力而为”的，所以这种内容发布的QoS是依靠在用户和应用服务器之间端到端地提供充分的、远大于实际所需的带宽来实现的。网络访问对于带宽的要求呈现出端对端的形式，某段网络带宽瓶颈的限制将造成整个网络的拥塞，尤其当大量用户同时访问同一台服务器时，对连接服务器的链路带宽要求更高，不仅大量宝贵的骨干带宽被占用，ICP的应用服务器的负载也变得非常重，而且不可预计。当发生一些热点事件或出现浪涌流量时，会产生局部热点效应（通常称为Flash[2][3]Crowds，或slashdoteffect，指的是对某些资源的访问请求在几分钟内突

3、然之间剧增并且可能持续长达数天时间），从而使应用服务器过载退出服务：例如在911事件[4]爆发时，空前的Web流量阻塞了相关的新闻网站。为了满足日益增加的访问请求并提高服务质量，服务器必须保证24×7的可靠性且足够强大，服务器的处理能力逐渐成为网络发展的瓶颈，为此必须对服务器进行升级来提高性能，或采用多台服务器组成服务器集群来共同处理用户请求。但是，单纯地升级服务器性能的代价非常昂贵，而采用服务器集群的方法也难以进一步扩展。另一方面，网络技术的发展和应用的需求推动了P2P计算（Peer-to-Peer[5－8]computing）的产生。网络技术的发展主要体现在客户端

4、主机能力的增强和带宽1的增加上。现在主流的主机配置都可以达到存储空间在160G以上，CPU速度在2G以上，这就使处于网络边缘的主机具备小型服务器的能力。另外，宽带接入技术的实现，使主机的带宽一般都能达到256K以上，使主机之间具备直接通信的能力。而传统的C/S应用模式使各种Internet应用必须通过集中式的服务器，浪费资源且操作复杂。此外，目前Internet主机的数目也在不断地增加，据统计已经上亿，而在C/S方式下，主机只能处于Client的地位实现Client的功能，资源得不到充分的利用，因此在网络边缘产生了大量的空闲资源，包括存储能力、CPU计算能力、信息和人

5、力资源，据估算其中空闲的存储能力和CPU能力都达到了上百T的数量级。网络边缘存在这么多大量的空闲资源，而处在网络中心的应用服务器随着用户的增加，负载过重，导致整个网络负载极不平衡，从而产生利用这些空闲资源的需求。需求是技术产生的动力。由此新的资源利用模式——P2P计算产生了。P2P计算技术出现的目的就是希望能够充分利用互联网中所蕴含的潜在计算资源，尤其是Internet边缘的[9]客户端主机资源。[10－11]P2P技术应用非常广泛，其中一个重要应用领域即是内容共享和发布。目前已经出现了很多流行的P2P内容共享和发布软件，人们可以抛开应用服务器，通过P2P软件自由、实

6、时而廉价地共享、发布自己感兴趣的内容。更重要的是P2P内容发布和共享系统可以通过P2P节点之间的协作，实现内容的快速分发，大大减轻了应用服务器的负载。1.2课题的提出虽然P2P技术在内容共享和发布领域有着广阔的前景，但是现今在这个领域的[12－13]商业应用上，传统的内容分发网络（ContentDistributionNetwork，CDN）依然是主流产品。造成这种情况的原因主要有以下几个：（1）法律问题。由于P2P网络是一个分布式的对等网络，网络中每个用户在享受别人的资源的同时，也在向别的用户共享自身的资源。而在内容分发网络中，共享的资源就是各种各样的文件，其中尤以

7、多媒体文件为多。这些文件中有相当大的部分是具有版权，而未经版权拥有者同意就进行共享的行为是需要负法律责任的。2在传统的内容分发网络中，服务器是由明确的法人单位来建立、管理与维护的。对于每一个进入网络的资源都有管理者进行监控，这样可以大量地避免侵权行为。而对于P2P网络来说，网络是分布式的，并不存在服务器的概念，并且P2P网络实行的是ID认证，而不是实名制。如此P2P网络中的用户就可以肆无忌惮地对某些具有版权的文件进行共享分发，而不怕负上法律责任。正是由于P2P网络的这种特点，使得某些想把P2P内容分发技术进行商业应用的公司很容易被其他公司或者个人控告