【畢業(yè)學(xué)位論文】（Word原稿）Maze一個P2P文件共享系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

北京大學(xué)碩士學(xué)位論文 個 件共享系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) 1 緒論 . 3 目產(chǎn)生的背景 . 3 霖碩士的相關(guān)想法 . 4 欣碩士做出的新穎設(shè)計 . 4 2 相關(guān)工作 . 5 點發(fā)現(xiàn)與通訊策略的相關(guān)研究 . 5 件傳輸策略的相關(guān)研究 . 6 3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計 . 6 4 節(jié)點發(fā)現(xiàn)與通訊策略 . 8 布式認(rèn)證機(jī)制 . 8 點登記與節(jié)點發(fā)現(xiàn) . 9 點間通訊策略 . 9 5 節(jié)點發(fā)現(xiàn)與通訊策略的改進(jìn) . 11 社會性的 . 11 離中心服務(wù)器正常運行 . 12 6 文件共享與傳輸策略 . 13 義與解析 . 13 錄瀏覽與索引 . 13 載隊列和排隊隊列 . 14 分機(jī)制和排隊算法 . 14 件傳輸協(xié)議 . 15 7 文件共享與傳輸策略的改進(jìn) . 15 源的索引與檢索 . 15 點同時下載 . 16 點下載的文件分塊算法 . 16 得鏡像下載地址 . 17 子機(jī)制：動態(tài)的鏡像下載地址 . 17 件內(nèi)容摘要的提取 . 18 用社交網(wǎng)絡(luò)改進(jìn)文件共享與下載 . 18 8 系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展策略 . 19 擴(kuò)充的協(xié)議 . 19 控與管理非法資源或不健康資源的共享 . 19 富資源的策略 . 20 9 程序結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) . 21 中心服務(wù)器及其主要功能 . 21 戶管理服務(wù)器 . 21 跳服務(wù)器 . 22 錄收集服務(wù)器 . 22 子服務(wù)器 . 23 索服務(wù)器 . 23 臺界面程序結(jié)構(gòu) . 24 件下載功能模塊 . 24 點發(fā)現(xiàn)與通訊模塊 . 25 地管理模塊 . 25 北京大學(xué)碩士學(xué)位論文 個 件共享系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) 2 面模塊 . 25 臺服務(wù)程序結(jié)構(gòu) . 26 10 式通訊協(xié)議 . 27 戶管理服務(wù)器與 通訊協(xié)議 . 27 冊新帳戶 : . 27 請信用卡 . 27 新積點 . 28 改密碼 . 28 改呢稱 . 29 跳服務(wù)器與 通訊協(xié)議 . 29 錄 . 29 跳 . 30 送消息 . 30 機(jī)查找 . 31 居 . 31 求資料 . 32 記關(guān)注名單與定時接收狀態(tài) . 32 罰 . 33 消懲罰 . 34 間的 訊協(xié)議 . 34 送消息 . 34 覽和下載目錄 . 34 求詳細(xì)資料 . 35 取外部端口 . 36 是誰？ . 36 間的 件傳輸協(xié)議 . 37 據(jù)包包頭格式 . 37 求者發(fā)送的命令與格式 . 37 務(wù)者答復(fù)的命令與格式 . 38 個正常的文件傳輸邏輯 . 39 子服務(wù)器與 的通訊協(xié)議 . 39 傳種子 . 39 加鏡像鏈接 . 40 除鏡像鏈接 . 40 得所有在線鏡像 . 41 錄收集服務(wù)器與 通訊協(xié)議 . 41 傳文件目錄 . 41 新目錄狀態(tài) . 42 索的 索協(xié)議 . 42 網(wǎng)搜索的 參數(shù) . 42 網(wǎng)搜索的 果格式 . 43 配置 . 44 11 比較和總結(jié) . 45 北京大學(xué)碩士學(xué)位論文 個 件共享系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) 3 1 緒論 根據(jù) 天網(wǎng) 搜索 的信息統(tǒng)計，原來 基于 網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)已經(jīng)日益呈現(xiàn)出資源 “相對”困乏 的局面 。 點的總數(shù)量已經(jīng)開始呈現(xiàn)下降趨勢，并且絕 大部分的 點已經(jīng)不能匿名訪問。下圖是我們在 2002 年 10 月于 天網(wǎng) 主頁上進(jìn)行 問卷調(diào)查 的結(jié)果統(tǒng)計， 可以 很明顯地 看出 “ 下載難 ”乃是天網(wǎng)文件搜索引擎急待 解決的核心問題。 載難搜索準(zhǔn)確全新共享網(wǎng)數(shù)據(jù)量界面分類目錄 增強(qiáng)功能圖 1 天網(wǎng)文件搜索最迫切需要解決的問題 面臨如此困 境，理所當(dāng)然，我們應(yīng)當(dāng)先分析一下 傳統(tǒng) 務(wù) 究竟存在哪些弊端， 在當(dāng)今這個日新月異的信息時代，隨著寬帶網(wǎng)的普及，上網(wǎng)用戶想從網(wǎng)絡(luò)上獲得的不僅是文字、圖片、軟件等信息，更希望通過各個 點共享和下載更多的用于娛樂和工作學(xué)習(xí)的 多媒體文件， 例如 頻和 樂。 然而多媒體文件 相對其他文件來說一般很大，一個普通的 件就要 600 多 M，這必然導(dǎo)致 網(wǎng)絡(luò)流量 的 大幅度上升 ，越來越多的上網(wǎng)用戶往往在相同的時間段集中訪問某些著名的 點，這樣傳統(tǒng)的 議在處理多用戶同時下載大文件的時候就不可避免的表現(xiàn)出了 某些弊端 。首先 ， 務(wù)器不能承受大量用戶同時連接和下載， 當(dāng) 超過最大連接數(shù)時 便 會 自動 拒絕所有 超額 連接， 而傳統(tǒng)議中瀏覽目錄使用的也是 這種穩(wěn)定的 接，因此在服務(wù)器超 負(fù)荷 時用戶甚至不能瀏覽目錄， 這種并非因為錯誤而產(chǎn)生的拒絕服務(wù)導(dǎo)致人們在使用 非常不方便，往往需要人工的多次嘗試連接以等待 務(wù)器有空閑的連接資源 ，“登錄難”、“下載難”的問題油然而生 。 其次 ， 由于 傳統(tǒng) 議 并沒有定義一個節(jié)點發(fā)現(xiàn)協(xié)議，只有依靠 加工具來發(fā)現(xiàn)已存 的 點 ， 這樣那些 著名的 點由于太多用 戶訪問而經(jīng)常處于超負(fù)荷的狀態(tài)，而那些雖然 含有相同資源的 但并 不出名 的 點 卻 沒有承擔(dān)起分擔(dān)負(fù)載的任務(wù) ，更沒有充分發(fā)揮作為一個 點提供資源的作用 。 在仔細(xì)研究了傳統(tǒng) 議的這些不足之處以后，我們試圖 設(shè)計 出 一個更友好的協(xié)議，以保證 只要網(wǎng)絡(luò)資源存在就一定能夠 有效 的發(fā)現(xiàn)資源，而只要能夠 看到的資源 就 一定可以 成功 下載。 經(jīng)過深刻的研究，我們決定將 當(dāng)前 熱門 的 “ 技術(shù)以及 “ 社交網(wǎng)絡(luò) ” 技術(shù) 相結(jié)合以 作為節(jié)點發(fā)現(xiàn)策略， 而 使用類似 “ 多點下載 ” 作為文件傳輸技術(shù) 的核心，并且通過 天網(wǎng)文件搜索引擎提供 檢索服務(wù) ， 從而 給出一個解決 上述傳統(tǒng) 議“下載難”北京大學(xué)碩士學(xué)位論文 個 件共享系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) 4 等問題的方案。我們希望在 保持傳統(tǒng) 格的文件共享環(huán)境和天網(wǎng)搜索環(huán)境的前提下，能夠系統(tǒng)有效的解決上述問題 ， 并且進(jìn)一步 促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)資源的豐富。 在 2002 年 10 月的問卷調(diào)查之后，北京大學(xué)網(wǎng)絡(luò)與分布式系統(tǒng)實驗室 針對天網(wǎng)文件搜索引擎中出現(xiàn)的“下載難”問題 展開了廣泛的討論， 大家集思廣益， 產(chǎn)生了數(shù)種 試圖解決該問題的方案，下面將 列舉 其中 幾個 對后來 實現(xiàn) 有 著深刻影響的方案， 這些想法作為 前期討論與研究，對 最終的功能與算 法起著不可忽視 的作用。 霖碩士的相關(guān)想法 2002 年底，網(wǎng)絡(luò)實驗室的陳霖碩士撰寫了一篇“關(guān)于天網(wǎng) 索的思考” 的論文 ，這篇文章對增強(qiáng)文件下載的自動性和可靠性提出了一些很好的想法。 他發(fā)現(xiàn)在天網(wǎng)搜索中經(jīng)常出現(xiàn)下面兩種情況： a、 某個文件當(dāng)時 不在任何的 ，過一段時間可能會出現(xiàn)某一兩個 ，這種情況用戶需要隔幾天查詢一下， 相當(dāng)不方便，用戶希望天網(wǎng)搜索能幫助自動 繼續(xù)查詢。 b、 務(wù)器拒絕訪問、或者由于用戶數(shù)太多了無法登錄。這種情況用戶需要 反復(fù) 試好幾個 并不一定是有效的 點 ，希望天網(wǎng) 文件搜索能夠協(xié)助 找 到 可以匿名（或者提供 密碼的）登錄的 有效 點 。 而 同時，陳霖 碩士對檢索資料與版權(quán)方面有如下 考慮： a、 在文件的識別上，或者說在該文件的表述上，我們希望不僅僅得到文件的語法上的表述，更希望得到 語義上的表述（用以確定用戶需要的確實是這個文件。我們希望得到一種類似于加密系統(tǒng)中文件摘要的東西）?？傊?，我們需要能有一種方法準(zhǔn)確的知道用戶想要什么?？墒悄壳坝X得似乎沒有什么合適的解決之道，我們盡量取與文件最相關(guān)的 1 到 3 個備份。 b、 對于版權(quán)的考慮。天網(wǎng)本身不提供文件存放的任何空間，存放空間可以由例如燕星等文件存儲系統(tǒng)提供。不過，這樣引起的效率的 問題需要考慮 我們可以有 ？作為補(bǔ)償，我們生成一些用戶，然后讓這些用戶重復(fù)以前用戶的比較頻繁的請求（用 法或者其他），然后把這些請求所獲得的結(jié)果放在這些用戶的 間。這些新生成的用戶的空間與我們的系統(tǒng)之間有充裕的帶寬相連，并且這些用戶空間將被系統(tǒng)優(yōu)先考慮。 c、 引申 2）中的方法，把整個網(wǎng)絡(luò)看成以大系統(tǒng)，我們將要有 統(tǒng)的穩(wěn)定性和速度的記錄，以取得最好的效率（或者說服務(wù)質(zhì)量） 綜上所述， 陳霖 碩士 認(rèn)為網(wǎng)格技術(shù)可能是解決問題的比較好的方案，因為文件共享存在高性能計算的需求和無縫服務(wù)的需求， 而我們要做的事情與信息網(wǎng)格頗為相似，也與宣稱一體化服務(wù)、一站式服務(wù)的服務(wù)網(wǎng)格有同樣的思路。他希望北大天網(wǎng)能夠成為一個網(wǎng)格門戶。 欣碩士做出的新穎設(shè)計 基于前面的討論 和設(shè)想 ， 2003 年初，網(wǎng)絡(luò)實驗室謝欣碩士在他的公開進(jìn)展報告中提出了“天網(wǎng)人”項目。這個項目設(shè)計在處理資源不足的方面提出了基于貨幣交易的共享網(wǎng)絡(luò)的思路 來鼓勵資源的共享 。 北京大學(xué)碩士學(xué)位論文 個 件共享系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) 5 天網(wǎng)人項目為了實現(xiàn)三個目標(biāo)： 一、 增加資源數(shù)量 a、 強(qiáng)制命令 每個用戶安裝一個 務(wù)器 b、 構(gòu)建基于交易的共享網(wǎng)絡(luò)， 采用自由定價，自由貿(mào)易的市場經(jīng)濟(jì)原則 二、 提高服務(wù)質(zhì)量 a、 自動提前文件摘要， 識別相同文件 b、 提高服務(wù)的可靠性 ， 保證宕機(jī)時的交易正常進(jìn)行。 c、 加強(qiáng)用戶參與，降低用戶加入門檻 三、 最終目標(biāo)：實現(xiàn)基于貨幣交易、強(qiáng)調(diào)用戶參與的文件共享網(wǎng)絡(luò)（不僅僅是搜索引擎） 2 相關(guān)工作 目前實現(xiàn)文件共享的系統(tǒng)相當(dāng) 多，主要有 以 傳統(tǒng) C/S 結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的 共享系統(tǒng)，如 空 等 ，以及以 構(gòu)為基礎(chǔ)的共享系統(tǒng)，如 點通，百寶箱等等。 不同類型文件共享系統(tǒng)的主要技術(shù)區(qū)別 在于它們的節(jié)點發(fā)現(xiàn)與通信策略和它們的文件共享與傳輸策略。 節(jié)點發(fā)現(xiàn) 與通訊策略的相關(guān)研究 傳統(tǒng) 議 中并 沒有提供節(jié)點發(fā)現(xiàn)的算法，一般 只是 采用口頭宣傳或者網(wǎng)頁鏈接的方式發(fā)布 點。對于 務(wù)器是否在線只有 索引擎可能會進(jìn)行檢測，如天網(wǎng) 索引擎就對其搜集范圍內(nèi)的 點是否在線、是否可以匿名下載進(jìn)行檢測。但是這些外部的檢測不能 過于頻繁 的進(jìn)行，否則便會 影響 務(wù)器的正常運行 ，所以這種檢測結(jié)果往往并不精準(zhǔn) 。 統(tǒng)是當(dāng)前非常受歡迎的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 1。根據(jù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 統(tǒng)主要有兩種。一種是混合型 統(tǒng)，比如 鼻祖 之所以 說它是 混合型是因為它還存在集中式的服務(wù)器用于發(fā)現(xiàn) 有一種就是純 系統(tǒng)，典型有 統(tǒng)，它沒有服務(wù)器，節(jié)點的發(fā)現(xiàn) 只是 依靠 消息的廣播?？傊?各種 統(tǒng)解決的方案各不相同，有的采用中心服務(wù)器的方式，有的 采用某種復(fù)雜路由的方式。 在上個世紀(jì) 60 年代，美國一位著名社會心理學(xué)家米爾格倫 (出了“六度分隔” (理論，并設(shè)計了一個連鎖信的實驗來驗證這個假設(shè)。這個理論認(rèn)為，任何兩個陌生人都可以通過“朋友的朋 友”建立聯(lián)系，并且他們之間所間隔的人不會超過六個。也就是說，最多通過六個人你就能夠認(rèn)識任何一個陌生人。這也就是著名的“小世界假設(shè)”。從 2001 年秋天開始，美國哥倫比亞大學(xué)的社會學(xué)教授瓦特斯(建了一個研究小組，根據(jù)米爾格倫的假設(shè)，利用 一現(xiàn)代通信工具，開始進(jìn)行“小世界假設(shè)”的實驗 20。在 1 年多時間里，總共有 166 個國家和地區(qū)的 6 萬多名志愿者參與實驗，實驗結(jié)果證明，一封郵件平均被轉(zhuǎn)發(fā) 6 次，即可回到接收者那里。 基于六度分隔理論設(shè)計的 實現(xiàn)了連接“朋友的朋友”的 軟件 被 稱為社 交網(wǎng)絡(luò)軟件（ 社交網(wǎng)絡(luò)模型可 以協(xié)助 絡(luò)中的節(jié)點發(fā)現(xiàn)。 對于 社交網(wǎng)絡(luò)軟件的定義有很多，如“個人帶著軟件成為社會網(wǎng)絡(luò)的一部分” 或 “是幫助人們建立社會網(wǎng)絡(luò)和自動組織群體的軟件” 或 “關(guān)注軟件使用過程中建立的群體聯(lián)系超過對軟件技術(shù)的關(guān)北京大學(xué)碩士學(xué)位論文 個 件共享系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) 6 注”等等。 社交網(wǎng)絡(luò)軟件按其所體現(xiàn)和促進(jìn)社會關(guān)系網(wǎng)絡(luò)形成不同形式可以分為顯性社交網(wǎng)絡(luò)軟件和隱性社交網(wǎng)絡(luò)軟件。顯性社交網(wǎng)絡(luò)軟件在功能上是直接促進(jìn)某種程度人際互聯(lián)關(guān)系的構(gòu)建和發(fā)展。而隱性社交網(wǎng)絡(luò)軟件則是在完成軟件某種功能的過程中促進(jìn)了 人際關(guān)系的互聯(lián)和建設(shè)。另外社交網(wǎng)絡(luò)軟件按其應(yīng)用指向性，我們還可以將其分為即時通訊類和基于某種任務(wù)應(yīng)用的社交網(wǎng)絡(luò)軟件。 著名 論家 毛向輝先生將社交網(wǎng)絡(luò)軟件的功能分為核心四層 7，就是 份） 、 案） 、 流） 、 用社會關(guān)系）。在不同的社交網(wǎng)絡(luò)軟件中，這四者的體現(xiàn)和側(cè)重的程度不一樣。 很容易理解，就是要有個人的賬號；而 是電子檔案的意思，是對個人體身份可信度的記錄或 描述。從某種意義說 網(wǎng)絡(luò)上數(shù)字符號的個體代表，而 是實際存在的個體見證，像 有類似 功能。識和實現(xiàn)了在社交網(wǎng)絡(luò)軟件中人際之間可能有的互動形式和通道， 是從總體上展現(xiàn)了以個體為出發(fā)點、以應(yīng)用為體現(xiàn)、所形成的社會網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用結(jié)構(gòu)。 文件傳輸策略的相關(guān)研究 1971 年，第一個 的 14)由 1971年提出，同時 由 1985年，一個作用持續(xù)至今的官方文檔 59()出臺。 議乃 是 件傳送的基礎(chǔ)。通過該協(xié)議，用戶可以從一個 機(jī)向另一個 機(jī)拷貝文件 ，實現(xiàn)了因特網(wǎng)上文件的共享 。與大多數(shù) 務(wù)一樣， 是一個客戶機(jī) /服務(wù)器系統(tǒng)。用戶通過一個支持 議的客戶機(jī)程序，連接到在遠(yuǎn)程主機(jī)上的 務(wù)器程序 ， 通過客戶機(jī)程序向服務(wù)器程序發(fā)出命令，服務(wù)器程序執(zhí)行用戶所發(fā)出的命令，并將執(zhí)行的結(jié)果返回到客戶機(jī)。比如說， 用戶發(fā)出一條命令，要求服務(wù)器向用戶傳送某一個文件的一份拷貝，服務(wù)器會響應(yīng)這條命令，將指定文件送至用戶的機(jī)器上。客戶機(jī)程序代表用戶接收到這個文件，將其存放在用戶目錄中。在 使用當(dāng)中，用戶經(jīng)常遇到兩個概念： “下載 ”（ “上載 ”（ “下載 ”文件就是從遠(yuǎn)程主機(jī)拷貝文件至自己的計算機(jī)上； “上載 ”文件就是將文件從自己的計算機(jī)中拷貝至遠(yuǎn)程主機(jī)上。用 言來說，用戶可通過客戶機(jī)程序向（從）遠(yuǎn)程主機(jī)上載（下載）文件。 載 (俗稱 載 ) 是目前比較流行 的 載軟件。 原理是先在上傳者端把一個文件分成了 Z 個部分，甲在服務(wù)器隨機(jī)下載了第 N 各部分，乙在服務(wù)器隨機(jī)下載了第 M 個部分，這樣甲的 會根據(jù)情況到乙的電腦上去拿乙已經(jīng)下載好的 M 部分，乙的 會根據(jù)情況去到甲的電腦上去拿甲已經(jīng)下載好的 N 部分，這樣就不但減輕了服務(wù)器端得負(fù)荷，也加快了用戶方 (甲乙 )的下載速度，效率也提高了，而且，在你下載的同時，你也在上傳 (別人從你的電腦上拿那個文件的某個部分 )，所以說在享受別人提供的下載的同時，你也在貢獻(xiàn)。 3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計 經(jīng)過長 期的研究， 綜合多個討論與建議，我們認(rèn)為 統(tǒng)至少 應(yīng)該包含以下幾個主要功能： 支持即時通訊和 類似 支持跨防火墻的文件共享與下載 北京大學(xué)碩士學(xué)位論文 個 件共享系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) 7 支持在線資源搜索和文件目錄視圖 支持多點下載和斷點續(xù)傳 (類似 基于積點的資源交易體系 采用社交網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)鏈接關(guān)系 為了實現(xiàn)上述各個功能，我們設(shè)計了如下的體系結(jié)構(gòu)： 心 跳 服 務(wù) 器文 件 目 錄 服 務(wù) 器索 引 和 檢 索 服 務(wù) 器P e e r 1上 傳 共 享 文 件 目 錄檢 索P e e r 2上 傳 共 享 文 件 目 錄檢 索建 立 索 引建 立 鏈 路用 戶 管 理 服 務(wù) 器圖 2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 在設(shè)計的具體操作過程中，我們覺察到 純 統(tǒng)在發(fā)現(xiàn)局域網(wǎng)內(nèi)部節(jié)點方面，對用戶共享資 源的管理方面以及全局搜索方面都有不同程度的缺陷，因此，經(jīng)過綜合的考慮，我們將 計成為一種混合型的 統(tǒng) 。 在 統(tǒng)中的每個 相當(dāng)于一個傳統(tǒng) 務(wù)器和 戶端的結(jié)合體。整個系統(tǒng)除了多個 ，還包括集中式的用戶、目錄、檢索、心跳還有種子服務(wù)器。用戶管理服務(wù)器實現(xiàn)用戶注冊與身份認(rèn)證。目錄收集服務(wù)器負(fù)責(zé)收集每個 共享的目錄列表到集中的數(shù)據(jù)庫。檢索服務(wù)器讀取目錄數(shù)據(jù)庫為所有 文件目錄建立索引并提供 口的檢索服務(wù)。 心跳服務(wù)器負(fù)責(zé)維護(hù)在線用戶的列表。每個在線的 隔幾秒就通知心跳服務(wù)器“我還在線”，這也就是 我們將之命名為“ 心跳 ” 的意義。同時每個隔一段時間就把自己的目錄信息在 目錄收集服務(wù)器上更新。檢索服務(wù)器定期重新建立索引，并由心跳服務(wù)器提供的在線狀態(tài)只顯示在線用戶的文件檢索結(jié)果。種子服務(wù)器是為模仿 制建立的 子提供保存與更新的服務(wù)器。 在檢索服務(wù)器方面， 我們采用天網(wǎng)文件搜索來為 供在線文件檢索服務(wù)。天網(wǎng)文件搜索引擎是北京大學(xué)網(wǎng)絡(luò)與分布式系統(tǒng)實驗室從 1999 年開始的 一個大型項目，系統(tǒng)運行 穩(wěn)定 ，索引數(shù)千萬 文件，每天 都 有數(shù)十萬用戶使用，這個系統(tǒng)不僅僅可以檢索 件，還有多種接口來檢索其他協(xié)議的文件列表，例如 的文件、局域網(wǎng)共享的文件等等，同時它還提供了 檢索接口，以便二次開發(fā)使用。 統(tǒng)采用了天網(wǎng)文件搜索這樣一種成熟的檢索技術(shù)來提供檢索服務(wù)，使得檢索效果和天網(wǎng)文件搜索引擎一樣既 快又準(zhǔn)。 基于這個體系架構(gòu) ，我們設(shè)計 了一系列的策略來解決上述 當(dāng)前 許多文件共享系統(tǒng)存在的 各種各樣的問題，主要有如下策略： 北京大學(xué)碩士學(xué)位論文 個 件共享系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) 8 a、 點的發(fā)現(xiàn)與通訊策略： 包括節(jié)點的身份認(rèn)證和任意兩個節(jié)點間的通訊策略。 b、 文件共享與傳輸 策略：包括資源目錄的瀏覽和確保資源可下載的策略。 c、 系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的策略：包含非法資源的管理與促進(jìn)資源豐富的策略。 4 節(jié)點發(fā)現(xiàn)與通訊策略 布式認(rèn)證機(jī)制 由于每個 要同時與多個服務(wù)器通訊，我們采用了一種類似 信用卡 機(jī)制的分布式認(rèn)證算法，來確保 用戶 身份 認(rèn)證的安全性和有效性。參考 制，我們有信用卡發(fā)放機(jī)構(gòu) (稱之為用戶管理服務(wù)器，由它進(jìn)行用戶注冊和發(fā)放信用卡。用戶持有效的信用卡訪問其他的服務(wù)器，其他的服務(wù)器檢查信用卡上的數(shù)字簽名來驗證身份， 判斷是否允許進(jìn)行某項操作。一個正常的從注冊到登錄的流程如下： 證 書提 交 密 碼 申 請 賬 號加 密 的 證 書服 務(wù) 器 證 書 解 密P e e 管 理服 務(wù) 器圖 3 分布式認(rèn)證機(jī)制 1. 先登錄到用戶管理服務(wù)器，申請一個 號，申請時把登錄密碼保存在用戶管理服務(wù)器上。 2. 賬戶申請完畢之后， 用戶管理服務(wù)器請求這個 戶的身份認(rèn)證數(shù)據(jù)包，同時提交自己的 務(wù)端口、自己看到的本地 址。 3. 用戶管理服務(wù)器在身份認(rèn)證數(shù)據(jù)包中記錄 用戶管理服務(wù)器看到的外部 務(wù)端口、是否在局 域網(wǎng)內(nèi)（根據(jù) 交的自己看到本地 心跳服務(wù)器看到 外部 否一致判斷）、用戶級別、信用卡失效時間等信息，用系統(tǒng)簽名私鑰密碼對數(shù)據(jù)包進(jìn)行數(shù)字簽名，把整個數(shù)據(jù)包和其數(shù)字簽名（我們把它稱之為信用卡）用 登錄密碼進(jìn)行加密，把加密后的證書返回給 個算法可以用下列公式表示： D + 4. 如果用戶在 有正確的登錄密碼，就可以把加密的數(shù)據(jù)包解密，從而獲得有數(shù)字簽名的信用卡。 北京大學(xué)碩士學(xué)位論文 個 件共享系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) 9 5. 當(dāng) 要訪問其他的服務(wù)器（如心跳服務(wù)器等）時，出示這個信用卡，服務(wù)器用系統(tǒng)簽名公鑰密碼檢查數(shù)字簽名是否正確，以及是否已經(jīng)過期， 如果檢查失敗，要求新申請新的信用卡，否則允許下一步操作，也就是登錄成功。 這種 基于信用卡機(jī)制的分布式 身份 認(rèn)證算法，可以保證 用戶 密碼只在注冊初期出現(xiàn)，此后 并不在網(wǎng)上明文傳送；系統(tǒng)簽名 密碼 則只在用戶管理服務(wù)器上出現(xiàn)，因而從客戶端很難破解，這些方法都 保證 了 用戶身份認(rèn)證的安全性。 點登記與節(jié)點發(fā)現(xiàn) 有效的信用卡，在心跳服務(wù)器上登記。 心跳服務(wù)器的通訊采用 議 。 只有當(dāng)心跳服務(wù)器要求 交信用卡時才需要提交信用卡，心跳服務(wù)器收到有效的信用卡后記錄這個客戶的來源 址，以后 來自相同 相同 戶的用戶請求都當(dāng)作是合法的。 期向心跳服務(wù)器登記在線狀態(tài)（發(fā)送心跳包），包括該 正在排隊的人數(shù)等信息。心跳服務(wù)器把所有用戶的在線狀態(tài)定期發(fā)送到檢索服務(wù)器，檢索服務(wù)器由此 過濾掉離線用戶的檢索結(jié)果，使得所有的檢索結(jié)果都是在線的 。 為了獲得好友的在線狀態(tài)， 以向心跳服務(wù)器登記一批關(guān)注用戶名單，心跳服務(wù)器定期把這批用戶的在線狀態(tài)發(fā)給 跳服務(wù)器還提供在線用戶的檢索功能，可以隨機(jī)給出一批在線用戶列表或者給出與請求 近的 表（也就是 非常受歡迎的“ 居”功能）。 點間通訊策略 為了使