浅析基于p2p技术的校园网络应用研究

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1、浅析基于P2P技术的校园网络应用研究　　论文关健词:P2P技术　校园网　网络安全与管理　　论文摘要:P2P对等网与传统的B/S网络模式相比，具有传枪速度快、无中心化等优点，因而被广泛的用于校园网的分布式计算、流媒体服务、资源共享等方面;同时P2P技术的应用也带来了网络带宽瓶颈、安全管理等间题.为此，结合P2P技术的原理和特点提出了流量识别和控制、端口及过滤等解决方案，并对其在校园网中的应用情况进行了探讨和研究。随着网络技术的日益发展，一种被誉为改变未来因特网的新兴技术—P2P技术逐渐走入我们的视野，成为目前网络

2、技术研究领域的新热点。而随着越来越多的校园网加入教育网及教育网络带宽的进一步扩大，许多基于P2P技术的网络应用也在校园网中普及，P2P技术的兴起为网络的信息资源共享提供了更大的平台，同时也给校园网网络安全和管理带来许多新问题。　　1概述　　1.1P2P的基本概念　　P2P(Peer-to-Peer)可以理解为“端到端，点到点”，它是一种分布式网络，又称对等网。P2P不同于目前因特网所采用的传统的B/S或C/S模式，在传统模式下，任何的网络应用都要通过中心服务器才能完成，因此要求服务器有较高的性能。而P2P是一种

3、分布式网络，网络中的任何一个对等体既可作为客户端又可作为服务器端，P2P中每个对等体的地位都是平等的，它弱化甚至代替了服务器的功能，实现了对等体与对等体之间的直接互联，因此P2P被广泛的理解为Pc一to一Pc.　　1.2P2P的网络模型P2P网络拓扑模式的发展经历了三个阶段:集中式P2P、分布式P2P和混合式P2P，目前主要采用混合式P2P。　　1.2.1集中式P2P集中式P2P模式的拓扑结构类似于B/S，需要一个中心服务器来进行连接，但服务器作用只限于记录各对等体共享资源的相关信息及响应对等体并生成共享资源的

4、索引信息，与传统的网络模式不同的是，真正的共享资源保存在每个对等体上而不是在服务器上。当某个对等体要访问其他对等体的共享文件时，只需服务器提供对方对等体的相关信息就可以建立一条直接互连的通道，无需服务器的干预(见图1)。在集中式P2P模式中，对等体从网络中获取共享资源大致分成三个步骤:（1)对等体将查询请求发送给中心服务器。(2)中心服务器根据对等体的查询请求在其共享信息索引库中进行检索，并将拥有该共享资源的对等体列表返回给请求对等体。（3)请求共享资源的对等体收到服务器返回的列表后选择合适的对等体发送连接请求

5、，直接连接并传输文件。集中式P2P具有维护简单、检索效率高的特点，其缺点跟传统的C/S模式一样，容易出现单点故障，一旦中心服务器出现问题，就会导致整个网络瘫痪。其代表性软件是Napster.　　1.2.2分布式P2P分布式P2P没有中心服务器，各对等体随机接入网络，通过与其相邻的对等体直接连接形成整个网络体系，每个对等体的功能相似、地位平等，其拓扑如图2所示。由于没有中心服务器记录共享资源的索引信息等，对等体通过转发请求共享资源的查询包遍历整个网络获取共享资源，其流程如下:(1)请求共享资源的对等体向相邻节点发

6、送一个带有TTL的查询包。(2)相邻的对等体根据收到查询包判断本身是否有共享资源，有则返回一个响应包，如果没有，便将查询包转发给相邻对等体，同时将查询包的TTL减1。其他对等体再重复上述过程，直至查询包的TTL减至零完成查询。(3)请求共享资源的对等体收到响应包之后，则发送连接请求与其他对等体直接连接并传输文件。分布式P2P无中心化的特点避免了单点失效的间题，一个对等体失效并不影响整个网络的正常运行，并且不容易受到网络攻击。但是由于没有中央服务器保存对等体共享资源的索引信息，当对等体要获取网络资源时，必须使请求

7、包遍历整个网络才能得到结果，由此产生许多无效的数据包，因此这种模式占用带宽较大，而且需要花费很长时间才能有返回结果。分布式P2P模式的代表性软件是Gnutella等。　　1.2.3混合式P2P混合式P2P模式引入了超级对等体的概念，按其功能可将超级对等体分成索引对等体和搜索对等体等。混合式P2P将各对等体按性能分成普通对等体和超级对等体两类，超级对等体保存其他对等体的共享资源的索引信息，若干普通对等体以超级对等体为中心形成一个类似集中式P2P模式的小型网络，各小型网络再通过其超级对等体相连形成一个大的混合P2P

8、(见图3)。混合式P2P中的超级对等体即充当了集中式P2P的中心服务器，又起到了分布式P2P中普通对等体的作用，任何一个普通对等体搜索共享资源时都要通过超级对等体，其搜索步骤如下:（1)对等体首先将请求查询发送到所属小型网络的超级对等体中，在超级对等体中搜索共享资源的相关信息。(2)若超级节点能在其管辖区域查询到共享资源的索引信息，则返回查询信息。(3)如果超级节点查询不到共享资源，则