第六章P2P技術及應用

　　　　　　　　第六章P2P技術及應用

P2P技術在咱們平常生活中很是實用，例如咱們經常使用的QQ、PPLive、BitTorrent就是基於P2P技術研發。下面將本章中的重點內容進行概括。

文章中的Why表示產生的背景，也就是說爲何會產生該技術，What表示該技術是什麼，How表示該技術是如何使用的。如下將用字母表示各問題。

 

1）P2P技術：
Why：早期非對等結構網絡操做系統主要共享的資源是硬件、軟件與數據，而隨着計算機的發展，PC的硬件配置日益提升，硬件資源已經足夠強大，矛盾發生轉變。用戶但願共享數據、音樂、圖像、視頻等文件。

What：P2P網絡中每個節點都是一個自治的計算機系統，兩臺計算機之間採用平等的「端到端」 方式和雙向通訊方式，共享雙方的資源。P2P是基於內容來決定路由，而不是基於位置的路由。

研究P2P主要涉及3方面內容分別是：P2P通訊模式、P2P網絡、P2P實現技術。

 

2）P2P模式與C/S模式的比較

       從工做原理的角度來比較C/S與P2P兩種工做模式

 

 

此外二者最大的差異是在應用層,以下圖所示：

 

 

 

傳統C/S模式的應用層協議主要包括：域名服務(DNS協議)、電子郵件(SMTP協議)、文件傳輸(FTP協議)、以及Web服務(HTTP協議)。

P2P網絡應用層協議主要包括：文件共享類（Napster協議），BitTorrent服務的協議、多媒體傳輸類Skype服務的協議。

 

3）P2P網絡的分類

Why：用戶如何可以很快地找到本身想要的文件。即須要解決三個問題：1.如何存儲共享的信息資源2.如何讓其餘對等節點找到信息資源3.如何保證對等網絡系統的可擴展性與性能

How:以下圖所示，爲解決該問題，研究人員提出了多種P2P網絡結構。

 

 

3.1）集中式P2P網絡

What：集中式P2P網絡中存在一箇中心的目錄服務器，它爲全部P2P結點提供搜索和共享文件的服務。

How：當某個用戶須要查詢資源時，只須要向中心目錄服務器發送「資源索引關鍵字」，根據內容查詢路由；中心目錄服務器經過遍歷資源索引表，就能夠給用戶放回查詢結果。用戶根據擁有該資源的節點IP地址與端口號訪問該節點，直接獲取所需資源。

集中式P2P網絡典型的例子是：Napster

 

3.2）分佈式非結構化P2P網絡

與集中式P2P網絡不一樣的是，分佈式P2P網絡中不存在集中的服務器。

How：當一個用戶須要查詢某一個共享文件時，將進行內容路由，將請求消息經過隨機造成的網絡拓撲洪泛法發送出去，使得全網節點都可以收到與查詢內容相關的路由請求消息。接收到查詢消息的節點進行檢索，判斷是否有須要的文件，若是有則發出查詢應答消息。

Gnutella是一種分佈式非結構化P2P即Query Flooding協議，Gnutella網絡消息報文交互過程以下圖所示：

 

 

3.3）分佈式結構化P2P網絡

Why:因爲分佈式非結構化P2P網絡可擴展性差的缺點，提出了該種新型方法。

What：網絡中結點拓撲相對穩定和規則，每一個節點能夠被指定一個邏輯地址，而且將地址與節點位置對應起來。也稱爲分佈式散列表（DHT）網絡。

 

3.4）混合P2P網絡

Why：集中式P2P網絡結構有利於提升網絡資源快速查找能力，可是目錄服務器容易受到攻擊，所以系統的安全性與性能受到中心服務器節點的影響。

What：將集合式與分佈式P2P網絡二者結合起來。

混合式P2P網絡節點類型分爲三類：用戶節點、搜索節點、索引節點

 

四類系統的整體比較：以下圖所示：

 

 

基於P2P的網絡應用：

文件共享類軟件：Napster、BitTorrent、

通訊類軟件：Skype、QQ、MSN Message、Google Talk

多媒體傳輸類軟件:PPLive、AnySee

共享類軟件：OceanStore、Tapestry、Pastry

分佈式計算類軟件：GPU、SETI@home

協同類軟件：Groove

搜索引擎類軟件：Pandango