Maze-一个P2P文件共享系统的设计与实现

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1、北京大学硕士学位论文Maze:一个P2P文件共享系统的设计与实现1绪论31.1Maze项目产生的背景31.2陈霖硕士的相关想法41.3谢欣硕士做出的新颖设计42相关工作52.1节点发现与通讯策略的相关研究52.2文件传输策略的相关研究63Maze的系统结构设计64节点发现与通讯策略84.1分布式认证机制84.2节点登记与节点发现94.3节点间通讯策略95节点发现与通讯策略的改进115.1社会性的Maze115.2脱离中心服务器正常运行126文件共享与传输策略136.1MazeURL定义与解析136.2目录浏览与索引136.3下载队列

2、和排队队列146.4Maze积分机制和排队算法146.5文件传输协议157文件共享与传输策略的改进157.1资源的索引与检索157.2多点同时下载167.3多点下载的文件分块算法167.4获得镜像下载地址177.5Maze种子机制：动态的镜像下载地址177.6文件内容摘要的提取187.7使用社交网络改进文件共享与下载188系统的可持续发展策略198.1可扩充的协议198.2监控与管理非法资源或不健康资源的共享198.3丰富资源的策略209Maze的程序结构与数据结构219.1各中心服务器及其主要功能219.1.1用户管理服务器219

3、.1.2心跳服务器229.1.3目录收集服务器229.1.4种子服务器239.1.5检索服务器239.2Maze前台界面程序结构249.2.1文件下载功能模块249.2.2节点发现与通讯模块259.2.3本地管理模块2549北京大学硕士学位论文Maze:一个P2P文件共享系统的设计与实现9.2.4界面模块259.3Maze后台服务程序结构2610Maze的XML格式通讯协议2710.1用户管理服务器与Peer的通讯协议2710.1.1注册新帐户:2710.1.2申请信用卡2710.1.3更新积点2810.1.4更改密码2810.1.

4、5更改呢称2910.2心跳服务器与Peer的通讯协议2910.2.1登录2910.2.2心跳3010.2.3发送消息3010.2.4随机查找3110.2.5Maze邻居3110.2.6请求资料3210.2.7登记关注名单与定时接收状态3210.2.8惩罚3310.2.9取消惩罚3410.3Peer之间的UDP通讯协议3410.3.1发送消息3410.3.2浏览和下载目录3410.3.3请求详细资料3510.3.4获取外部端口3610.3.5你是谁？3610.4Peer之间的TCP文件传输协议3710.4.1数据包包头格式3710.4

5、.2请求者发送的命令与格式3710.4.3服务者答复的命令与格式3810.4.4一个正常的文件传输逻辑3910.11种子服务器与Peer间的通讯协议3910.11.1上传种子3910.11.2增加镜像链接4010.11.3删除镜像链接4010.11.4获得所有在线镜像4110.12目录收集服务器与Peer的通讯协议4110.12.1上传文件目录4110.12.2更新目录状态4210.13Maze搜索的XML检索协议4210.13.1天网搜索的CGI与参数4210.13.2天网搜索的XML结果格式4310.14Maze的配置4411比

6、较和总结4549北京大学硕士学位论文Maze:一个P2P文件共享系统的设计与实现1绪论1.1Maze项目产生的背景根据天网搜索的信息统计，原来基于FTP的网络文件系统已经日益呈现出资源“相对”困乏的局面。FTP站点的总数量已经开始呈现下降趋势，并且绝大部分的FTP站点已经不能匿名访问。下图是我们在2002年10月于天网主页上进行问卷调查的结果统计，可以很明显地看出“下载难”乃是天网文件搜索引擎急待解决的核心问题。图1天网文件搜索最迫切需要解决的问题面临如此困境，理所当然，我们应当先分析一下传统FTP服务究竟存在哪些弊端，在当今这个日

7、新月异的信息时代，随着宽带网的普及，上网用户想从网络上获得的不仅是文字、图片、软件等信息，更希望通过各个FTP站点共享和下载更多的用于娱乐和工作学习的多媒体文件，例如DVD视频和mp3音乐。然而多媒体文件相对其他文件来说一般很大，一个普通的DVD文件就要600多M，这必然导致网络流量的大幅度上升，越来越多的上网用户往往在相同的时间段集中访问某些著名的FTP站点，这样传统的FTP协议在处理多用户同时下载大文件的时候就不可避免的表现出了某些弊端。首先，FTP服务器不能承受大量用户同时连接和下载，当超过最大连接数时便会自动拒绝所有超额连接

8、，而传统FTP协议中浏览目录使用的也是这种稳定的TCP连接，因此在服务器超负荷时用户甚至不能浏览目录，这种并非因为错误而产生的拒绝服务导致人们在使用FTP时非常不方便，往往需要人工的多次尝试连接以等待FTP服务器有空闲的连接资源，“登