p2p的发展及应用论文

1、P2P的应用与发展电脑网络座位号:职 称:新疆农业大学 科学技术学院 课程论文题 目： 课 程： 姓 名： 专 业： 班 级： 学 号： 指导教师:2014年05月20日P2P的应用与发展娄光绪 指导教师：王红梅摘要：自P2P技术从1999年出现之后，现在已经发展繁荣起来。由于P2P构架灵活，适用面广阔，所以将P2P应用到新领域的现象层出不穷，P2P的软件产品 也如雨后春笋一般爆炸性增长。通过本文的描述可以看出，P2P的基本原理是容易实现的，人们的研究方向向也由基础架构的构建和维护及优化算话等桎梏中摆 脱出来，开始深入到P2P技术的根本性问题中去。P2P网络彻底消除了对中央服 务器的需求 ,可

2、以让用户彼此之间直接搜索和交换数据 ,为共享资源的有效实现 奠定了基础。本文浅析了 P2P技术应用的几个方面，其本身存在的问题。关键词： P2P 交换数据 共享资源 中央服务器The Application and Development of P2PNameLou Guangxu Teacher: Wang HongmeiAbstract ：Since P2P technology from after 1999 appears, has now grown to flourish. Since P2P architecture flexible, broad applicability,

3、so the P2P applications to new areas emerging phenomenon, P2P software products are also springing up in general explosive growth. As can be seen from the description herein, the basic principles of P2P is easy to achieve, people have to get out to the research by the construction and maintenance of

4、 infrastructure and optimization count words such as shackles, began to go deep into the fundamental issues of P2P technology to go. P2P networks eliminate the need for a central server, allowing users to each other and exchange data between the direct search for effective sharing of resources of th

5、e foundation. This paper analyzes the technical aspects of P2P applications, and its inherent problems. Key words: P2P exchange of data center servers to share resources 引言：P2P是一种分布式网络，网络的参与者共享他们所拥有的一部分硬件资源 处理能力、存储能力、网络连接能力、打印机等 ，这些共享资源需要由网 络 提供服务和内容， 能被其它对等节点 (Peer) 直接访问而无需经过中间实体。 在此 网络中的参与者既是资源服务和

6、内容提供者 Server ，又是资源服务和 内容获取；它具有非中心化、可扩展性、健壮性 、高性价比、隐私保护、负 载均衡的特点等。P2P 概述P2P 发展简史1999年，文件共享系统Napster诞生。Napster是最早的P2P实用系统，参与系 统的是大量个人电脑用户， 每个用户将自己愿意共享的文件提供出来， 同时可以 下载其他用户共享的文件。 Napster 需要解决的核心问题是必须知道哪些机器上 有哪些文件，这样当用户提出文件搜索请求时才可以得到正确的匹配结果。Napster 在初期取得了巨大成功之后，很快遇到版权问题的困扰。由于 Napster 上共享的文件有很多是音乐媒体文件， 这些

7、音乐媒体在未被授权时是不允许被广 泛传播的。而 Napster 的目录服务器恰恰为这些文件的传播提供了支持，因此 Napster 很快受到音乐著作方为保护版权而发起的挑战， 并于 2001 年被迫关闭。 Napster第一次验证了 P2P思想在广域网范围内的可行性，在Napster关闭之后， 更多的P2P文件共享系统迅速崛起，成为In ternet发展的一股巨大浪潮，其中 最著名的是 Gnutella 和 KaZaA。近期，P2P文件共享系统的版权问题也开始逐步得到解决，Napster在关闭之后被音乐软件生产商 Roxio 公司收购， Naspter 网络被转而成为合法的软件发布渠 道。之后，

8、由于业绩看好，Roxio公司更名为Napster，并于2005年1月在纳斯 达克上市。目前，Napster的全球注册用户已超过7000万。图一为P2P的网络 构成示意图Win?IPWin?QnuxP2P的网络构成示意匾-A-A 图一P2P需面临问题及解决之道在P2P发展的今天，P2P需要面临着许多问题，例如版权问题国外Napster、Gnutella，国内Verycd、迅雷都遇到这样的问题。解决之道：视频播放应用领域的广告收入买版权的方案。吞噬网络带宽从全球来看，晚上时段的网络带宽有95%被 P2P占据早期Bt应用软件遭到ISP的封堵。解决之道：P4P 标准Proactive network

9、Provider Participationfor P2F（传统的P2P方式下数据节点和传输是随机的，也就是说这种传输方式可能占据 任意一个网络节点或者出口的带宽。而P4P则是智能选取数据交换对象，更多的通过智能运算选择同一路由器或者地域性网络来进行数据交换，最大程度上解决大型节点和网络出口负载，同样通过智能选择数据交换对象也能大大提高数据传 输能力。举例来看。西工大的用户就可以优先和本校的用户来实现文件片段的交 换，再扩展至较远的地区，有十分的必要时，才会出国进行文件片段交换。当然， P4P的运行机制，要远远超过“同城交换”的概念，它还会根据用户的上行、下 载带宽进行综合判断，以进行最有效选

10、择，最大化整体交换的效率。值得一提的 是，P4P的开山鼻祖是一位工作在耶鲁大学的中国人，谢海永博士。谢博士系美 国分布式计算工业联盟（DCIA）和P4P工作组的首席研究员，提出并完成了P4P理论和系统设计。这项中国人主导的发明，在商业测试中有出色表现。根据 Verizon的反馈，使用P4P技术，P2P用户平均下载速度提高60%光纤到户用 户提高205%665%此外，运营商内部 数据传送距离减少了 84%用户有58%Peer用户用的数据是来自同城，较传统 P2P的6.3%比例有了近10倍提升。 管理困难（P2P网络的精髓在于其乌托邦式的管理方式） 相对于C/S , P2P传输内容不易控制，垃圾信

11、息，黄色信息另外, 户认证困难。图二为P2P与C/S图解决之道：管理的P2P应用，如Skype.协同软件图技术标准的定制P2P技术各向发展，开发资源统一合力，标准迟迟未能确定。解决之道：Intel的P2P网络分层协议，Sun的jxta 。P2P的应用对于目前在in ternet网上的普通用户，很多应用基本都采用了 P2P技术 图三为 P2P的应用图文件分享流媒体应用即时通讯协同应用软件頤共享及云存储N即朮r ET紳P詐青毎W师確昭工旦迅雷.F ir.rGrimug nsLdlft酷.尋网r护p(IM )Hrn-.r-qi .y WET 窃me丹F；同芒 毎 Gh-Star :.洛1讯域IW轼埶

12、grtve等图三P2P的实现原理P2P的资源定位P2P资源定位技术为P2P系统提供了拓扑构造、消息路由和资源搜索等关键性基 础功能。因此，P2P资源定位技术是P2P基础性关键技术。P2P系统具有的规模 巨大和动态性强等特点给P2P资源定位技术带来了很多挑战。所以，P2P资源定 位技术具有自己独有的要求：应采用分散式 (deee ntraliezd) 的结构，通过有效 的分布式算法来实现资源定位，尽可能不依赖于少数中心服务器；应能适应不同 结点规模的P2P系统，能够支持大规模的结点和资源；应能够自适应系统中结点 的动态加入或退出，提供相对稳定的资源定位服务；应能够提供一定的容错能力， 在部分网络

13、连接或结点失效时仍能保证系统的可用性。目前，针对非结构化拓扑的P2P系统采用的资源定位方法主要有：使用中央目录 服务器来支持资源定位，通过受限泛洪(nooding)技术实现的资源搜索，随机搜 索等技术等来实现资源的定位，但总体说来，非结构化拓扑P2P系统中资源定位 技术的可扩展性和性能较差、资源定位的效率和准确率难以保证等问题仍相当突 出，有待深入研究。结构化拓扑的 P2P系统通常采用分布哈希表(Disrtibutded Hash Table)方法作为资源定位技术。DHT方法中同时实现了 P2P系统的拓扑构 造、消息路由和资源搜索三大功能。在DHT方法中，每个结点都有唯一的结点标 识(如通过哈

14、希函数根据其Pl地址得到或根据某种规则动态创建)，系统根据结 点标识构建PZP网络拓扑。每个结点都维护一个“路由表”，保存相关邻居结点 的信息。DHT消息路由过程与PI路由过程相似，每个结点根据其“路由表”将 消息转发到相应的邻居结点上，直到消息最终到达目标结点。当结点加入或退出 时，各相关结点需要修改路由表，并动态调整，以维护分布哈希表的一致性。Nat穿透在电脑科学中，NAT穿越NATtraversal 涉及TCP/IP网络中的一个常见问题， 即在处于使用了 NAT设备的私有TCP/IP网络中的主机之间建立连接的问题。 会遇到这个问题的通常是那些客户端网络交互应用程序的开发人员，尤其是在对等

15、网络和VoIP领域中。IPsec VPN客户普遍使用NAT-T来到达使ESP包通过NAT 的目的。尽管有许多穿越NAT的技术，但没有一项是完美的，这是因为NAT的行为是非标 准化的。这些技术中的大多数都要求有一个公共服务器，而且这个服务器使用的是一个众所周知的、从全球任何地方都能访问得到的IP地址。一些方法仅在建立连接时需要使用这个服务器，而其它的方法则通过这个服务器中继所有的数据 这就引入了带宽开销的问题。两种常用的NAT穿越技术是：UDP打洞和STUN除此之外，还有TURN, ICE, ALG 以及SBC 2.3数据处理数据处理是对数据的采集、存储、检索、加工、变换和传输。数据是对事实、概

16、 念或指令的一种表达形式，可由人工或自动化装置进行处理。数据的形式可以是 数字、文字、图形或声音等。数据经过解释并赋予一定的意义之后，便成为信息。 数据处理的基本目的是从大量的、 可能是杂乱无章的、难以理解的数据中抽取并 推导出对于某些特定的人们来说是有价值、有意义的数据。数据处理是系统工程 和自动控制的基本环节。数据处理贯穿于社会生产和社会生活的各个领域。数据处理技术的发展及其应用的广度和深度，极大地影响着人类社会发展的进程。图四为数据处理流程数据的处理大S（流程:数据切块传输数据校验期居重组图四P2P的改进和新趋势3.1 P2SP就是下载不再象传统方式那样只能依赖服务器，内容的传递可以在网

17、络上的各个 终端机器中进行。P2SP除了包含P2P以外，P2SP的“ S是指服务器。P2SP有 效地把原本孤立的服务器和其镜像资源以及 P2P资源整合到了一起。图五为P2SP 实际流程图2, T篙要下就立畔艮.紳丈件昨帝2 3返回丈咖T空蚀返海件加r：k (PJPtti tJl 】Itt丼总fi.fi总茨文8 &i：件卞載划冬五P4PP4P全称“ Proactive network Provider Participation for P2P”， 是 P2P技术的升级版，意在加强服务供给商（ISP）与客户端程序的通信，降低骨干网络 传输压力和运营成本，并提高改进的P2P文件传输的性能。与P2P

18、随机挑选Peer对等机不同，P4P协议可以协调网络拓扑数据，能够有效选择Peer，从而提咼网络路由效率。图六为 P4P的示意图A省运营商2B省图六4总结P2P技术得势于其开放性，自1999年产生以来，不断的在改进和优化；同时在 PC电脑存储能力大力提升，互联网带宽高速扩充的时代节奏下，P2P是一种趋势。 由于P2P构架灵活，适用面广阔，所以将P2P应用到新领域的现象层出不穷，P2P 的软件产品也如雨后春笋一般爆炸性增长。通过本文的描述可以看出，P2P的基本原理是容易实现的，人们的研究方向向也由基础架构的构建和维护及优化算话 等桎梏中摆脱出来，开始深入到P2P技术的根本性问题中去。最新的研究成果说 明，不少研究人员开始将重心转入到覆盖层网络中的节点延时时聚集研究、覆盖 网之间优化研究、P2P支撑平台研究以及P2P安全的研究等方面。相信随着对 技术研究的不断深入，人们能够对P2P计算有一个更深入的认识并解决目前 安全方面的研究等方面。相信随着对 P2P技术研究的不断深入，人们能够对 计算有一个更深入的认识并解决目前 P2P领域中的大部分科学问题。参考文献:陈万寿，等.对等网络（P2P）M.北京：人民邮电出版社，2007.邢小良.P2P技术及其应用M.北京：人民邮电出版社,2006.杨天路，等.P2P 网络技术原理与系统开发案例