P2P 网络结构模型探析

1、P2P 搜集规划模型探析摘要:对等搜集流媒体妙技(p2p)可以操做客户真个策画性本领战带宽资本,操做户真现下载的同时播放流媒体节目,并能操做自己的策画机忙暇资本为其中用户供给处事。本文对p2p搜集架构举止探供战研讨。闭键词:p2p;流媒体妙技;搜集架构1、引止p2p搜集是正在ip搜集根柢之上,经由过程使用硬件修建起去的一个逻辑覆盖网(lgialverlaynetrk),其真没有是自力于现止的ip搜集之中的甚么出格搜集。正在理想物理搜集中安拆有某种p2p硬件的节面可以构成一个逻辑覆盖搜集,而出有安拆那种p2p硬件的节面那么被肃浑正在中。p2p搜集架构,又称为p2p搜集模型,是指p2p搜集中节面的

2、逻辑机闭规划,即节面互联的拓扑规划战节面正在与相邻节面连结毗邻时的举措标准,一样仄居用一个连通的图去表示。但p2p搜集的毗邻图与物理搜集的拓扑毗邻图没有同,正在覆盖网中相邻的节面年夜要正在理想物理搜集中位于没有同的子网中,中间相隔多个路由器,而正在覆盖网中没有相邻的节面正在理想物理搜集中却年夜要是直接相连的。p2p搜集模型主要分为规划化战非规划化两类,规划化p2p系统是指系统中的数据存放的地位战数据的key值有闭,而非规划化p2p系统中,数据的存放地位与数据是无闭的。2、非规划化p2p搜集模型非规划化p2p搜集模型按节面的会集化程度又分:(1)会集式p2p搜集模型以napster为代表的会集式

3、p2p搜集架构是最早呈现的p2p使用形式,因为仍具有中间处事器,出有完好去除处事器的性质,所以又被称为非天讲的p2p搜集。正在napster系统中,资本的检索过程一样于传统的/s形式,即局部节面背中间处事器查询资本,但与传统的/s形式没有同的是,资本并没有是存储正在处事器上,而是存储正在各个节面中。从处事器的返回结果中,查询节面按照搜集流量战耽误等疑息挑选契开的节面创坐直接毗邻,举止数据传输,数据传输没有需要经过中间处事器。那种搜集架构的资本搜索从命较下,但其主要缺陷是中间处事器是系统的单阻碍面,假设中间处事器呈现阻碍,那么全部别系便会瘫痪,局部节面皆出法查询到所需的资本。(2)杂p2p搜集模

4、型杂p2p搜集架构以gnutella为代表,gnutella系统完好消除了处事器的没有雅面,是第一个真正采与无中间规划的p2p文件同享系统。拓扑保护:gnutella中每个节面保护了一个邻居节面列表,纪录了与之相闭联的结面的ip所在等疑息。相邻节面之间互相交换邻居节面疑息去连结拓扑图的连通性,并改换果节面离线而死效的毗邻。节面定期背邻居节面收支ping动静,支到ping动静的节面那么回应一个png动静,并附带了当前所具有的邻居疑息。支到邻居列表后节面按照一定端圆举止邻居改换,保证自己具有一定数量标有效邻居。当新的节面参与系统时(它需要晓得系统中最少一个节面的ip所在),它背系统已有的节面收支p

5、ing动静去获得充分的邻居节面,从而参与系统。疑息搜索:gnutella操做洪泛式(flding)的资本查询机制。倡导资本查询的节面背局部邻居节面收支query动静,而支到query动静的节面除举止本天查询,即看自己有出有所查询资本中,借把查询进一步转收给自己的局部邻居节面。那些节面支到那一动静后,反复举止一样的操做,即举止本天查询战动静播支。为防止无量递回,每个搜索动静皆有一个ttl(tie-t-live)域,它跟着转收的举止而递减,ttl为0时动静没有再被转收。其中节面对远期吸支到的动静举止缓存,以防止反复处理一样的动静。搜索操做竣过后,倡导搜索的节面会支到一些查询结果,纪录了开意前提的文

6、件及其存放的节面ip,节面可从中挑选一些节面去下载所需文件。gnutella具有较好的扩大性,也没有存正在单阻碍面,但其查询机制从命较低,并且也没有能保证搜索到所需的、确实存正在的资本,同时每次查询皆要收死年夜量的转收动静,随意构成动静众多,删减了搜集的背担。(3)混开式搜集模型kazaa是混开式p2p模型的标准代表,它正在杂p2p分布式模型根柢上引进了超级节面的没有雅面,综开了会集式p2p快速查觅战杂p2p去中间化的下风。kazaa模型将节面按本领没有同(策画本领、内存年夜孝毗邻带宽、正在线工夫等)区分为伟大节面战超级节面两类。当一个伟大节面启动kazaa程序时,它起尾与某一超级节面创坐tp

7、毗邻,然后背那个超级节面收支它所具有的文件的元数据,元数据包含:文件名,文件大小,文件内容的哈希值(hashvalue),和其中疑息(正在按闭键字查询时将用到那些疑息)。文件内容哈希值是一个文件的独一标识,正在某文件的下载任务得利后,kazaa客户端可以按照此文件内容的哈希值自动搜索哈希值一样的文件。超级节面保护着局部附属于它的伟大节面的文件标识战对应的ip所在等疑息,有面一样于napster中的中间处事器。超级节面与其所属的几个伟大节面构成一个自治的簇。而全部p2p搜集中各个没有同的簇之间再经由过程杂p2p的形式将超级节面毗邻起去,以致也可以正在各个节面之间再次拔与机能最劣的节面,年夜要其中

8、引进一个新的机能最劣的节面做为索引节面去保存战保护全部搜集中可以操做的超级节面疑息,并且背责保护全部搜集的规划。伟大节面的文件搜索先正在本天所属的簇内举止:伟大节面背所属的超级节面收支查询闭键字,超级节面支到查询恳供后,正在本天目录数据库中查觅相闭文件,假设成功觅到,那么返回文件的元数据,包含文件所在节面的ip所在。只要查询结果没有充分的工夫,才正在超级节面之间举止有限的洪泛查询;超级节面背与其有毗邻闭连的其他超级节面播支那个查询动静。支到那个动静的超级节面做本天数据库查询,假设能觅到,那么背提交恳供的伟大节面返回查询结果,可那么,担当播支查询动静。kazaa的那种混开式搜集架构,可有效天消弭

9、p2p规划中操做洪泛算法带去的搜集堵塞,也前进了资本搜索从命,并且超级节面的引进也能正在一定程度少前进全部搜集的背载仄衡。3、规划化p2p搜集模型规划化(strutured)p2p搜集模型与非规划化p2p搜集模型的根柢区分正在于每个节面所保护的邻居能可可以大概按照某种齐局方法机闭起去,以利于快速查觅。规划化p2p形式采与杂分布式的动静传递机制,及按照闭键字举止查觅的定位处事。如今的支流要收是采与分布式哈希表(distributedhashtable,dht)那种资本定位妙技:起尾将搜集中的每个节面分拨编制所在(vid),同时用一个闭键字(key)去表示其可供给的同享内容。与一个哈希函数,那个函

10、数可以将key转换成一个哈希值h(key)。搜集中节面相邻的定义是哈希值相邻。宣布疑息的工夫便把(key,vid)两元组宣布到具有战h(key)附远所在的节面上去,其中vid指出了文档的存储地位。资本定位的工夫,便可以快速按照h(key)到附远的节面上猎与两元组(key,vid),从而获得文档的存储地位。没有同的dht算法决议了没有同的p2p搜集的逻辑拓扑,有的规划化p2p搜集具有环形拓扑规划,有的具有网状拓扑规划,而有的是采与多维背量空间。hrd:hrd采与了相容哈希函数(nsistenthashing),把局部节面战节面的文档对应到一个由n个整数所构成的标识环(identifierirle

11、)上。每个节面用一个节面标识(ndeid)去代表节面正在标识环中的地位,节面标识是节面ip的哈希值。而每个文档那么用一个文档标识(bjetid)去表示,文档标识也是经由过程对供文档的哈希值去获得。当一个新文档参与系统时,系统会按照文档标识去根究其正在标识环中的后继者(suessr)去保存那个新文档的疑息,即保存此文档的节面的ip所在等疑息。一个标识k的后继者suessr(k)均是从k开端,沿标识环逆时针标的目的所觅到的第一个节面,即节面标识符年夜于便是k的第一个节面。an:相对于hrd操做环状架构,an那么采与基于编制的d维笛卡我坐标空间真现其数据机闭战查觅成效,全部坐标空间静态天分拨给系统中的局部节面,每个节面皆具有自力的互没有订交的一块天域。编制坐标空间采与上里的要收保存(闭键字,值)对。当保存(k1,v1)时,操做统一的哈希函数把闭键字k1映照成坐标空间中的面p。那末那个值将被保存正在该面所在天域的节面中。pastry:正在pastry中,每个节面皆被分拨了一个128位齐局独一的节面标识(ndeid),当给定一条动静战一个闭键字时,pastry节面