《P2P系统及其应用》教学大纲

1、P2P系统及其应用教学大纲课程名称：P2P系统及其应用课程编号：420416适用专业：网络工程课程类别：专业任选课课程学分：2总学时：36其中：理论学时28实验学时8先修课程：数据结构、计算机网络一、课程的性质、目的与任务P2P网络是分布式系统和计算机网络相结合的产物，它在应用领域和学术界获得了广泛的重视和成功，被称为“改变Internet的新一代网络技术”。P2P系统及其应用课程是网络工程专业的一门专业任选课。通过本课程的教学向学生介绍P2P网络的基本概念、基本原理和主要技术，使学生能够理解和掌握P2P网络的基本原理和P2P系统的主要应用，了解P2P网络的最新技术和最新发展动态。通过本课程的

2、学习，要求学生达到:1掌握P2P网络的基本概念、基本原理和主要技术；2掌握P2P网络的三代典型应用系统，理解P2P网络的核心机制和增强机制；3了解P2P网络的最新技术和最新发展动态。二、课程教学基本内容与要求第一章 P2P网络简介（2课时）（一）基本教学内容（1）什么是P2P网络；（2）P2P网络的发展历程；（3）为什么需要P2P网络；（4）P2P网络的特点；（5）P2P网络的各种应用。（二）基本要求教学目的：了解什么是P2P网络，了解P2P网络的发展历程，了解P2P网络的特点和各种应用。教学重点：什么是P2P网络，P2P网络的特点，P2P网络的各种应用。教学难点：无。第二章 第一代P2P网络

3、： 混合式P2P体系（2课时）（一）基本教学内容（1）Napster出现的背景和它创造的奇迹；（2）Napster网络的工作原理；（3）Napster的性能分析；（4）Napster的陨落和它的现状；（5）Napster的缺陷和新的混合式P2P网络；（6）BitTorrent的曲折历史；（7）BitTorrent体系原理；（8）BitTorrent分片机制；（9）BitTorrent阻塞算法；（10）BitTorrent性能分析；（11）BitTorrent体系总结；（12）第一代P2P网络的特点。（二）基本要求教学目的：理解Napster和BitTorrent的工作原理；理解Napster和

4、BitTorrent的性能分析；理解第一代P2P网络的特点。教学重点：Napster和BitTorrent的工作原理，Napster和BitTorrent的性能分析，第一代P2P网络的特点。教学难点：Napster和BitTorrent的工作原理，Napster和BitTorrent的性能分析。第三章 第二代P2P网络： 无结构P2P体系（2课时）（一）基本教学内容（1）Gnutella纯分布式无结构P2P网络；（2）KaZaA基于超结点的无结构P2P网络；（3）eDonkey/eMule分块下载的双层无结构P2P网络；（4）Freenet自由、安全、匿名的无结构P2P网络；（5）无结构P2P

5、网络的特点。（二）基本要求教学目的：理解Gnutella和KaZaA的工作原理和性能分析；了解1eDonkey、eMule和Overnet；理解Freenet的基本原理；理解无结构P2P网络的特点。教学重点：Gnutella和KaZaA的工作原理；Freenet的基本原理；无结构P2P网络的特点。教学难点：Gnutella和KaZaA的工作原理；Freenet的基本原理；无结构P2P网络的特点。第四章第三代P2P网络：结构化P2P体系（3课时）（一）基本教学内容（1）Chord与CFS简单、精确的环形P2P网络；（2）CAN简单、容错的多维空间P2P网络；（3）Tapestry与OceanSt

6、ore广域的超立方体结构P2P网络；（4）Pastry与PAST容错的混合式结构P2P网络；（5）其他著名结构化P2P网络Kademlia、SkipNet等；（6）常数度P2P模型Viceroy、Koorde和Cycloid等；（7）结构化P2P网络的特点与分析。（二）基本要求教学目的：理解Chord与CFS的工作原理，理解CAN、Tapestry与OceanStore的工作原理；理解Pastry与PAST的基本原理；了解其他著名结构化P2P网络；理解结构化P2P网络的特点与分析。教学重点：各种典型结构化P2P系统的工作原理；结构化P2P网络的特点与分析。教学难点：各种典型结构化P2P系统的工

7、作原理；结构化P2P网络的特点与分析。第五章P2P应用体系和应用软件（4课时）（一）基本教学内容（1）P2P应用清单；（2）文件共享；（3）多媒体传输；（4）实时通信和协同工作；（5）分布式数据存取；（6）分布式计算；（7）P2P搜索引擎；（8）其他应用介绍。（二）基本要求教学目的：了解P2P应用清单；理解文件共享的基本原理；理解多媒体传输的基本原理；理解实时通信和协同工作的基本原理；理解分布式数据存取的基本原理；理解分布式计算的基本原理；理解P2P搜索引擎的基本原理；了解P2P其他应用。教学重点：文件共享；多媒体传输；实时通信和协同工作；分布式数据存取；分布式计算；P2P搜索引擎。教学难点：

8、文件共享；实时通信和协同工作；分布式计算；P2P搜索引擎。第六章P2P核心机制（4课时）（一）基本教学内容（1）覆盖网拓扑结构；（2）分布式散列表；（3）路由和定位；（4）查询和搜索；（5）动态结点算法；（6）容错性。（二）基本要求教学目的：理解覆盖网拓扑结构、路由与定位；理解查询和搜索；理解动态结点算法；理解容错性。教学重点：覆盖网拓扑结构；路由和定位；查询和搜索；动态结点算法。教学难点：路由和定位；查询和搜索；动态结点算法。第七章P2P增强机制（4课时）（一）基本教学内容（1）P2P系统的性能；（2）复制与缓存；（3）分片；（4）负载均衡、异构性与热点问题；（5）拓扑意识和一致性问题；（6

9、）匿名、声誉和信任；（7）P2P安全问题。（二）基本要求教学目的：理解P2P系统的性能分析；理解P2P系统复制与缓存和分片的原理；理解负载均衡、异构性与热点问题；理解拓扑意识和一致性问题；理解匿名、声誉和信任等安全问题。教学重点：P2P系统复制与缓存和分片的原理；负载均衡、异构性与热点问题；拓扑意识和一致性问题；匿名、声誉和信任等安全问题。教学难点：P2P系统复制与缓存和分片的原理；负载均衡、异构性与热点问题；拓扑意识和一致性问题；匿名、声誉和信任等安全问题。第八章P2P模拟与仿真（4课时）（一）基本教学内容（1）P2P模拟器的设计意义和准则；（2）经典的网络模拟器与拓扑产生器；（3）P2P模

10、拟器；（4）全球网络服务仿真平台PlanetLab。（二）基本要求教学目的：理解P2P模拟器的设计意义和准则；理解经典的网络模拟器与拓扑产生器；理解常用的P2P模拟器。教学重点：经典的网络模拟器与拓扑产生器；P2P模拟器。教学难点：经典的网络模拟器与拓扑产生器；P2P模拟器。第九章P2P的现状和未来（2课时）（一）基本教学内容（1）P2P的主要研究组织；（2）P2P的重要国际会议和刊物；（3）P2P的主要商业模式；（4）P2P与其他领域的融合；（5）P2P的未来。（二）基本要求教学目的：了解P2P的主要研究组织；了解P2P的重要国际会议和刊物；了解P2P的主要商业模式；了解P2P与其他领域的融

11、合；了解P2P的未来。教学重点：无。教学难点：无。三、课程各章节学时分配章节内容理论学时实验学时第1章P2P网络简介2第2章第一代P2P网络： 混合式P2P体系22第3章第二代P2P网络： 无结构P2P体系22第4章第三代P2P网络：结构化P2P体系32第5章P2P应用体系和应用软件42第6章P2P核心机制4第7章P2P增强机制4第8章P2P模拟与仿真44第9章P2P的现状和未来2全书综合讲解1合计288四、本课程课外学习与修学指导（1）该课程是比较难学的课程，因此要多参考相关书籍，多实践，加深对知识的理解；（2）为了进一步理解P2P系统及其应用的原理知识，需复习巩固计算机网络等方面的知识。五、本课程成绩的考查方法及评定标准考核方式：闭卷考试。成绩评定方法：本课程的考核是平时成绩和期终考试成绩相结合，理论成绩与实验成绩相结合。具体比例为：平时占20%，实验占20%，期末考试成绩占60%。其中期未考试总