P2P對等網(wǎng)絡(luò)-文檔資料

1、12n主要內(nèi)容np2p簡介np2p和c/s模式的比較np2p發(fā)展歷史（幾種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)）np2p技術(shù)特點(diǎn)及存在的問題3你接觸過p2p嗎？n文件共享n媒體播放n數(shù)據(jù)存儲n分布計(jì)算等4P2Pn P2P(Peer to Peer)即對等網(wǎng)絡(luò)，計(jì)算機(jī)之間通過直接交換來實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)資源和服務(wù)的共享。 P2P網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中每個結(jié)點(diǎn)既充當(dāng)服務(wù)器，為其他結(jié)點(diǎn)提供服務(wù)，同時也享用其他結(jié)點(diǎn)提供的服務(wù)，弱化了服務(wù)器的作用，甚至取消服務(wù)器。5c/s和p2p模式比較 自由平等互聯(lián)6c/s模式7C/S 模式的優(yōu)點(diǎn)n信息存貯與管理比較集中規(guī)范。互聯(lián)網(wǎng)上可以公開訪問的信息基本上都保存在服務(wù)器上，信息的儲存管理功能較為透明，用戶提出訪問

2、請求后，無須再過問其他，服務(wù)器則根據(jù)一定的規(guī)則應(yīng)答訪問請求。n安全性較好。8 CS模式的缺點(diǎn)n投資大且維護(hù)成本高昂。n服務(wù)器及帶寬決定了網(wǎng)絡(luò)的性能。每臺服務(wù)器的自身存儲空間決定了所能提供的信息量，而且客戶端訪問數(shù)量過多，超過了服務(wù)器所能容納的量，服務(wù)器會負(fù)荷過大而造成系統(tǒng)的癱瘓。n服務(wù)器容錯性不高，一旦服務(wù)器出現(xiàn)問題，整個系統(tǒng)將會癱瘓。9p2p模式p2p模式下，沒有提供信息的服務(wù)器和接受信息的客戶端之分，每臺電腦既是信息提供者又是索取者，結(jié)點(diǎn)之間通過直接互連實(shí)現(xiàn)信息資源的共享，而無需依賴集中式服務(wù)器的支持。10P2P模式的優(yōu)點(diǎn)n資源的高利用率。每一個結(jié)點(diǎn)可以貢獻(xiàn)自己的資源，也可以利用網(wǎng)絡(luò)上其他

3、結(jié)點(diǎn)的信息資源，使閑散資源有機(jī)會得到利用。n無sever瓶頸，對等點(diǎn)越多，網(wǎng)絡(luò)的性能越好。n負(fù)載均衡：對等網(wǎng)中由于資源分布在多個結(jié)點(diǎn)上，更好的實(shí)現(xiàn)了整個網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)流量和處理能力的負(fù)載均衡。n信息在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間直接流動，高速及時，降低中轉(zhuǎn)服務(wù)成本。11P2P模式的缺點(diǎn)n缺乏管理機(jī)制n安全性差 由于p2p并發(fā)連接的特點(diǎn)，一個擁有眾多用戶的p2p網(wǎng)絡(luò)可能成為黑客的攻擊對象，而且分散式結(jié)構(gòu)的p2p網(wǎng)絡(luò)有利于木馬病毒等破壞性程序的傳播，這將極大的威脅p2p網(wǎng)絡(luò)的安全12p2p網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)淠Ｐ蚿2p網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分類第一代p2p網(wǎng)絡(luò)第二代p2p網(wǎng)絡(luò)第三代p2p網(wǎng)絡(luò)第四代p2p網(wǎng)絡(luò)集中式拓?fù)淙植际椒墙Y(jié)構(gòu)化拓?fù)淙?/p>

4、布式結(jié)構(gòu)化拓?fù)浠旌鲜酵負(fù)洚?dāng)前正在發(fā)展。13基于中央控制的集中式p2p網(wǎng)絡(luò)經(jīng)典實(shí)例：Napster中央目錄服務(wù)器存儲的是對等結(jié)點(diǎn)的信息資源的目錄索引信息。14Napster工作原理15集中式p2p網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):n維護(hù)簡單；n查找速度快，發(fā)現(xiàn)效率高； 缺點(diǎn):與傳統(tǒng)c/s結(jié)構(gòu)類似，容易造成單點(diǎn)故障n中央服務(wù)器的癱瘓容易導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)崩潰，可靠性和安全性較低n當(dāng)用戶數(shù)量大量增加時，系統(tǒng)的性能會大大下降n中央服務(wù)器的存在引起共享資源在版權(quán)問題上的糾紛，并因此被攻擊為非純粹意義上的P2P網(wǎng)絡(luò)模型。 16非結(jié)構(gòu)化p2p網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣?jīng)典經(jīng)典實(shí)例實(shí)例：Gnutella也稱為純p2p結(jié)構(gòu),沒有集中的中央目錄服務(wù)器，

5、結(jié)點(diǎn)之間的內(nèi)容查詢和共享都是直接通過相鄰結(jié)點(diǎn)廣播接力傳遞，同時每個結(jié)點(diǎn)還會記錄搜索軌跡，以防止搜索環(huán)路的發(fā)生。17GnutellanGnutella是一個P2P文件共享系統(tǒng)，它和Napster最大的區(qū)別在于Gnutella是純P2P系統(tǒng)，沒有中央索引服務(wù)器。它采用洪泛（Flooding）的查詢方式。通過設(shè)置TTL (Time To Live)的減值來控制搜索消息無限制的傳輸。 18Gnutella原理I have file A.I have file A.Where is file A?QueryReply19nGnutella運(yùn)行原理、洪泛問題洪泛式搜索flooding search， 系統(tǒng)

6、開銷大有限深度TTL(Time to Live)， 不保證一定查詢到已有文件20非結(jié)構(gòu)化純p2p網(wǎng)絡(luò)優(yōu)缺點(diǎn)n解決了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中心化的問題，擴(kuò)展性和容錯性較好。由于沒有一個對等結(jié)點(diǎn)知道整個網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)中的搜索算法以洪泛的方式進(jìn)行，控制信息的泛濫消耗了大量帶寬并很快造成網(wǎng)絡(luò)擁塞甚至網(wǎng)絡(luò)的不穩(wěn)定，從而導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)的可用性較差，另外這類系統(tǒng)更容易受到垃圾信息，甚至是病毒的惡意攻擊。21混合式p2p網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?超級結(jié)點(diǎn)普通結(jié)點(diǎn)22混合式p2p網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟肓顺壗Y(jié)點(diǎn)的概念，綜合了集中式P2P快速查找和純P2P去中心化的優(yōu)勢。 按結(jié)點(diǎn)能力不同(計(jì)算能力、內(nèi)存大小、連接帶寬、網(wǎng)絡(luò)滯留時間等)區(qū)分為普通結(jié)點(diǎn)和超

7、級結(jié)點(diǎn)兩類。超級結(jié)點(diǎn)與其臨近的若干普通結(jié)點(diǎn)之間構(gòu)成一個自治的簇，簇內(nèi)采用基于集中目錄式的P2P模式，而整個P2P網(wǎng)絡(luò)中各個不同的簇之間再通過純 P2P的模式將超級節(jié)點(diǎn)相連起來。23混合式p2p網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞膬?yōu)缺點(diǎn)n優(yōu)點(diǎn):由于普通節(jié)點(diǎn)的文件搜索先在本地所屬的簇內(nèi)進(jìn)行,只有查詢結(jié)果不充分的時候,再通過超級節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行有限的洪泛。這樣就極為有效地消除純P2P結(jié)構(gòu)中使用洪泛算法帶來的網(wǎng)絡(luò)擁塞、搜索遲緩等不利影響。同時，由于每個簇中的超級節(jié)點(diǎn)監(jiān)控著所有普通結(jié)點(diǎn)的行為，能確保一些惡意的攻擊行為在網(wǎng)絡(luò)局部得到控制，在一定程度上提高整個網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載平衡。n缺點(diǎn):對超級點(diǎn)依賴性大，易于受到攻擊，容錯性也受到影響 24

8、BitTorrentnBitTorrent協(xié)議將一些文件跟蹤任務(wù)分配給中央服務(wù)器（稱為跟蹤服務(wù)器）。采用一種稱為“以牙還牙”的原則。這就是說如果您想接收文件，您就必須發(fā)送文件。這樣就解決了寄生問題這是BitTorrent的開發(fā)人之一布拉姆科恩的初衷。使用BitTorrent協(xié)議時，您與他人共享的文件越多，您的下載速度就會越快。最后，為了更好地利用可用的網(wǎng)絡(luò)帶寬（數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐罚?，BitTorrent協(xié)議從多個計(jì)算機(jī)同時下載所需文件的不同片段。25BitTorrent的對等下載過程 26BitTorrent的對等下載過程 n打開一個網(wǎng)頁，單擊某個鏈接以找到您所需的文件。 nBitTorrent客

9、戶端軟件與跟蹤服務(wù)器通訊，以找到運(yùn)行BitTorrent并存儲有完整文件的其他計(jì)算機(jī)（種子計(jì)算機(jī)）以及存儲有部分文件的計(jì)算機(jī)（即通常處于下載文件過程中的對等計(jì)算機(jī)）。 n跟蹤服務(wù)器將識別計(jì)算機(jī)群，即具有全部或部分文件并正在發(fā)送或接收文件的互連計(jì)算機(jī)。 n跟蹤服務(wù)器將協(xié)助客戶端軟件與群中的其他計(jì)算機(jī)交換所需文件的片段。您的計(jì)算機(jī)將同時接收多個文件片段。 27n如果您在下載完成后繼續(xù)運(yùn)行BitTorrent客戶端軟件，則其他人可從您的計(jì)算機(jī)中接收到.torrent文件；此時您在“以牙還牙”系統(tǒng)中的級別將提升，從而使您將來的下載速度得以提高。 n同時下載文件片段的方式有助于解決采用其他對等下載方式常

10、見的問題：對等計(jì)算機(jī)上傳文件的速度要比下載文件的速度慢得多。通過同時下載多個文件片段，總體下載速度將大大提高。群中包含的計(jì)算機(jī)數(shù)量越多，文件傳輸?shù)乃俣染蜁娇欤驗(yàn)槲募蔚膩碓丛龆嗔?。基于這個原因，BitTorrent特別適用于大型的文件下載。28 結(jié)構(gòu)化網(wǎng)絡(luò)模型結(jié)構(gòu)化P2P模式是一種采用純分布式的消息傳遞機(jī)制和根據(jù)關(guān)鍵字進(jìn)行查找的定位服務(wù)。 目前主流方法：分布式哈希表(DHT)技術(shù)。DHT也是目前擴(kuò)展性最好的P2P路由方式之一。nDHT各節(jié)點(diǎn)并不需要維護(hù)整個網(wǎng)絡(luò)的信息，只在節(jié)點(diǎn)中存儲其臨近的后繼節(jié)點(diǎn)信息，因此更能精準(zhǔn)定位，通過較少的路由信息就可以有效地實(shí)現(xiàn)到達(dá)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)。nDHT 取消了泛洪

11、算法，有效地減少了節(jié)點(diǎn)信息的發(fā)送數(shù)量，從而增強(qiáng)了P2P網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展性。nDHT著力減少冗余度以及延時；DHT在節(jié)點(diǎn)的虛擬標(biāo)識與關(guān)鍵字最接近的節(jié)點(diǎn)上復(fù)制備份冗余信息，很好避免了單一節(jié)點(diǎn)失效的問題。結(jié)構(gòu)化與非結(jié)構(gòu)化模型的根本區(qū)別在于每個結(jié)點(diǎn)所維護(hù)的鄰居是否能夠按照某種全局方式組織起來以利于快速查找。294種結(jié)構(gòu)的性能比較30p2p對等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的主要特點(diǎn)n非中心化n自組織:對等網(wǎng)通常是以自組織的方式建立起來的，允許結(jié)點(diǎn)自由地加入和離開。在部分結(jié)點(diǎn)失效時能夠自動調(diào)整網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌３制渌Y(jié)點(diǎn)的連通性。n可伸縮性：在對等網(wǎng)中隨著用戶的增加，網(wǎng)絡(luò)中的資源和服務(wù)能力也在同步增長。n負(fù)載均衡:由于資源分布在多個結(jié)點(diǎn)，更好地實(shí)現(xiàn)了整個網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)流量和處理能力的負(fù)載均衡。31p2p對等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的主要特點(diǎn)n健壯性：由于資源和服務(wù)是分散在各個結(jié)點(diǎn)中的，部分結(jié)點(diǎn)或網(wǎng)絡(luò)遭到破壞時不影響網(wǎng)絡(luò)的其他部分的運(yùn)行，并且由于自組織特性，對等網(wǎng)能夠自動調(diào)整網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浔３志W(wǎng)絡(luò)的連通。n高性能價格比：采用對等網(wǎng)技術(shù)可以有效地利用互聯(lián)網(wǎng)中大量的空閑計(jì)算機(jī)資源，將計(jì)算任務(wù)或存儲數(shù)據(jù)分布到多個結(jié)點(diǎn)上，達(dá)到高性能計(jì)算和海量存儲