畢業(yè)設(shè)計(jì) 基于P2P分布式網(wǎng)絡(luò)中的文件搜索、資源傳輸、即時(shí)通訊的實(shí)現(xiàn)

1、鄭州大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 題 目 基于P2P分布式網(wǎng)絡(luò)中的文件搜索、資源傳輸、即時(shí)通訊的實(shí)現(xiàn)院 系 信息工程學(xué)院 專 業(yè) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)年 級(jí) 2002級(jí) 學(xué)生姓名 李正國 指導(dǎo)教師 盧紅星 2006年3月17日基于P2P分布式網(wǎng)絡(luò)中的文件搜索、資源傳輸、即時(shí)通訊的實(shí)現(xiàn)摘要：最近幾年，傳統(tǒng)的客戶/服務(wù)器(C/S)模型是互聯(lián)網(wǎng)的主流，它由中央服務(wù)器來協(xié)調(diào)、響應(yīng)所有客戶端的請(qǐng)求。然而隨著應(yīng)用規(guī)模的擴(kuò)大，由于集中而引起的網(wǎng)絡(luò)帶寬瓶頸、性能瓶頸越來越明顯。同時(shí)，服務(wù)器存儲(chǔ)容量的有限性也導(dǎo)致資源共享數(shù)量的有限性，隨著我國寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的迅速發(fā)展，擁有大部分信息數(shù)據(jù)的用戶被排斥在網(wǎng)絡(luò)的邊緣，寬帶網(wǎng)的應(yīng)用將

2、面臨有路無車的窘境。此時(shí)，隨著Napster、Gnutella 等 P2P 信息共享應(yīng)用程序的流行，對(duì)等計(jì)算( Peer-to-Peer，簡稱P2P) 迅速成為計(jì)算機(jī)界關(guān)注的熱門話題，美國財(cái)富雜志更將P2P列為影響Internet未來的四項(xiàng)科技之一、P2P網(wǎng)絡(luò)是一種具有較高擴(kuò)展性的分布式網(wǎng)絡(luò)，其對(duì)等概念是指網(wǎng)絡(luò)中的物理節(jié)點(diǎn)在邏輯上具有相同的地位，而并非處理能力的對(duì)等。P2P技術(shù)其實(shí)質(zhì)在于將互聯(lián)網(wǎng)的集中管理模式引向分散管理模式，將內(nèi)容從中央單一節(jié)點(diǎn)引向網(wǎng)絡(luò)的邊緣，從而充分利用互聯(lián)網(wǎng)中眾多終端節(jié)點(diǎn)所蘊(yùn)涵的處理能力和潛在資源。相對(duì)于傳統(tǒng)的客戶/服務(wù)器(C/S)模型，P2P弱化了服務(wù)器的概念。P2P網(wǎng)

3、絡(luò)中參與者共享他們所擁有的一部分硬件資源（處理能力、存儲(chǔ)能力、網(wǎng)絡(luò)連接能力、打印機(jī)等），這些共享資源能被其它對(duì)等節(jié)點(diǎn)(Peer)直接訪問而無需經(jīng)過中間實(shí)體（服務(wù)器）。在此網(wǎng)絡(luò)中的參與者既是資源（服務(wù)和內(nèi)容）提供者（Server），又是資源（服務(wù)和內(nèi)容）獲取者（Client）。P2P技術(shù)的發(fā)展以及P2P與網(wǎng)格技術(shù)的結(jié)合，將影響整個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念和人們的信息獲取模式，真正實(shí)現(xiàn)“網(wǎng)絡(luò)就是計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)就是網(wǎng)絡(luò)”的夢(mèng)想。但是國內(nèi)P2P應(yīng)用還存在著比較大的局限性，很多應(yīng)用還是基于Napster這樣的中央服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)，缺少技術(shù)上的突破和創(chuàng)新。本文研究的重點(diǎn)是基于半分布拓?fù)?Patially Decen

4、tralized Topology)結(jié)構(gòu)，吸取了中心化結(jié)構(gòu)和全分布式非結(jié)構(gòu)化拓?fù)涞膬?yōu)點(diǎn)，選擇性能較高（處理、存儲(chǔ)、帶寬等方面性能）的結(jié)點(diǎn)作為超級(jí)點(diǎn)（英文文獻(xiàn)中多稱作：SuperNodes, Hubs)，在各個(gè)超級(jí)點(diǎn)上存儲(chǔ)了系統(tǒng)中離它最近的葉子節(jié)點(diǎn)的文件信息，這些SuperNode,再連通起來形成一個(gè)Overlay Network。搜索算法僅在超級(jí)點(diǎn)之間轉(zhuǎn)發(fā)，超級(jí)點(diǎn)再將查詢請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給適當(dāng)?shù)娜~子結(jié)點(diǎn)，由于SuperNode的索引功能，使搜索效率大大提高。最后嘗試在Microsoft Visual Studio.NET平臺(tái)上用C+實(shí)現(xiàn)信息共享系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：集中管理模式、分散管理模式、網(wǎng)絡(luò)邊緣、客戶/

5、服務(wù)器(C/S)模型Abstract：目錄第一章 Peer to Peer 介紹411引言412 P2P概念513 P2P特點(diǎn)714 P2P應(yīng)用7158第二章 國內(nèi)外P2P技術(shù)研究現(xiàn)狀921 P2P網(wǎng)絡(luò)中的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)研究9211 中心化拓?fù)洌–entralized Topology）9212 全分布式非結(jié)構(gòu)化拓?fù)洌―ecentralized Unstructured Topology）9213 全分布式結(jié)構(gòu)化拓?fù)洌―ecentralized Structured Topology）10214 半分布式拓?fù)洌≒artially Decentralized Topology）10215 四種結(jié)構(gòu)的性

6、能比較1022 國內(nèi)研究現(xiàn)狀10221 學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)研發(fā)產(chǎn)品10222 企業(yè)研發(fā)產(chǎn)品1123 國外研究現(xiàn)狀112341222512第三章 本軟件的介紹1331 軟件的功能1332 軟件的層次模型14321 軟件的層次結(jié)構(gòu)16322 層次之間的通信1633 軟件的模塊設(shè)計(jì)16331 軟件的模塊劃分16332 各小模塊的簡介16333 各小模塊的簡介16334 各小模塊的簡介16335 各模塊之間的關(guān)系16Chapter4 文件傳輸模塊設(shè)計(jì)184 1 文件傳輸拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)164 2 文件下載屬性情況文件設(shè)計(jì)164 3 文件塊下載后的驗(yàn)證（md5）164 4 各模塊之間的通信關(guān)系16Chapter52151

7、215112151225522552126REFERENCES30第1章 Peer to Peer 介紹11 引言在現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，隨著信息共享要求的提出，信息共享機(jī)制也經(jīng)歷了諸多的變遷。基于服務(wù)器的C/S、B/S結(jié)構(gòu)是目前采用最為廣泛的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。然而在分布式環(huán)境下，這種集中式系統(tǒng)的局限性越來越明顯。信息資源集中在一小部分節(jié)點(diǎn)（服務(wù)器）上，隨著應(yīng)用規(guī)模的擴(kuò)大，由于集中而引起的網(wǎng)絡(luò)帶寬瓶頸、性能瓶頸越來越明顯，服務(wù)器必須通過非常復(fù)雜的負(fù)載平衡和容錯(cuò)算法來提供持續(xù)可靠的資源訪問。同時(shí)，隨著我國寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的迅速發(fā)展，擁有大部分信息數(shù)據(jù)的用戶仍然被排斥在網(wǎng)絡(luò)的邊緣，他們只能被動(dòng)地瀏覽著大網(wǎng)站們創(chuàng)造

8、的內(nèi)容，缺少自主權(quán)。P2P技術(shù)改變了以往“內(nèi)容中心化”的存儲(chǔ)模式，使內(nèi)容從“中心”走向“邊緣”。P2P 是一種技術(shù)，但更多的是一種思想。在P2P結(jié)構(gòu)中，用戶可以直接連接到其他用戶的計(jì)算機(jī)，進(jìn)行文件共享與交換，而不需要連接到服務(wù)器上再進(jìn)行瀏覽與下載。P2P技術(shù)使得網(wǎng)絡(luò)上的溝通變得更容易、更直接，使得個(gè)人電腦重新煥發(fā)活力、不再是被動(dòng)的客戶端，而成為具有服務(wù)器和客戶端的特征的設(shè)備。但目前國內(nèi)P2P應(yīng)用還存在著比較大的局限性，很多應(yīng)用還是基于Napster這樣的中央服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)，仍然面臨著 C/S 體系結(jié)構(gòu)下存在的相同的問題。而國外著名的P2P應(yīng)用如Gnutella也存在會(huì)導(dǎo)致驚人的網(wǎng)絡(luò)流量和較長的

9、響應(yīng)時(shí)間等嚴(yán)重不足。因此，在未來的 P2P 信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上，人們必須思考的是：如何在由大量不可靠的節(jié)點(diǎn)組成的 P2P 環(huán)境下，建立一種無需集中目錄控制的訪問結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)分布環(huán)境下的信息共享。本文研究的SHARE技術(shù)恰好能滿足這種需要。它提供了一種半分布拓?fù)?Patially Decentralized Topology)結(jié)構(gòu)，吸取了中心化結(jié)構(gòu)和全分布式非結(jié)構(gòu)化拓?fù)涞膬?yōu)點(diǎn)，選擇性能較高（處理、存儲(chǔ)、帶寬等方面性能）的結(jié)點(diǎn)作為超級(jí)點(diǎn)（英文文獻(xiàn)中多稱作：SuperNodes, Hubs)，在各個(gè)超級(jí)點(diǎn)上存儲(chǔ)了系統(tǒng)中離它最近的葉子節(jié)點(diǎn)的文件信息，這些SuperNode,再連通起來形成一個(gè)Overlay

10、 Network。搜索算法僅在超級(jí)點(diǎn)之間轉(zhuǎn)發(fā)，超級(jí)點(diǎn)再將查詢請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給適當(dāng)?shù)娜~子結(jié)點(diǎn)，由于SuperNode的索引功能，使搜索效率大大提高。12 P2P概念P2P 的定義有很多種：定義1：P2P（Peer-to-Peer）是一種通信模型，其中的每個(gè)參與者都具有相同的能力，任何一方都可以發(fā)起一次通信會(huì)話。與之相對(duì)應(yīng)的模型有Client/Server模型和Master/Slave模型。在一些應(yīng)用中，開發(fā)者使各個(gè)通信節(jié)點(diǎn)同時(shí)具有服務(wù)器和客戶端兩者的功能，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)等通信。在Internet上，P2P是一種網(wǎng)絡(luò)類型，它允許運(yùn)行相同網(wǎng)絡(luò)程序的一組計(jì)算機(jī)用戶相互建立連接，直接訪問對(duì)方硬盤上的文件。Naps

11、ter和Gnutella都是此類的P2P軟件。而許多企業(yè)也開始注意到，他們可以采用P2P方式使員工共享文件而不必再花費(fèi)人力財(cái)力去維護(hù)中央服務(wù)器，也可以用P2P方式與商務(wù)伙伴直接交換信息。 定義2：Clay Shirkey（The Accelerator Group）給P2P下了如是定義：“P2P 是一種利用位于Internet邊緣的各種可用資源（如存儲(chǔ)空間、計(jì)算能力、媒體內(nèi)容）的應(yīng)用。訪問這些分散的資源，就意味著要在連接不穩(wěn)定和IP地址不可預(yù)見的環(huán)境里工作，網(wǎng)絡(luò)上大量的節(jié)點(diǎn)工作在DNS系統(tǒng)之外，這些分散的資源具有不穩(wěn)定的連通性和未知的IP地址，因此P2P節(jié)點(diǎn)不能再使用DNS來進(jìn)行訪問，并且節(jié)點(diǎn)

12、從中央服務(wù)器中獲得極大的自主權(quán)?！倍x3：P2P（Peer-to-Peer）是一種對(duì)等網(wǎng)絡(luò)計(jì)算技術(shù)，就是利用客戶端的處理能力，實(shí)現(xiàn)客戶端之間的點(diǎn)到點(diǎn)通信，實(shí)現(xiàn)通信與服務(wù)端的無關(guān)性（或者說客戶端就是服務(wù)端）。它使得網(wǎng)絡(luò)上的每個(gè)用戶直接連接到其他用戶的計(jì)算機(jī)上，而不是連接到服務(wù)器上。因?yàn)橄酥虚g環(huán)節(jié)，P2P技術(shù)使得網(wǎng)絡(luò)上的溝通變得更容易、更直接。P2P改變了Internet現(xiàn)在以大網(wǎng)站為中心的狀態(tài)、重返“非中心化”，并把權(quán)力交還給用戶。P2P不是一個(gè)全新的概念，自從上個(gè)世紀(jì)70年代Internet出現(xiàn)以來它就存在了。近來由于技術(shù)上的變化和桌面系統(tǒng)計(jì)算能力的提高給P2P帶來了更大范圍內(nèi)的復(fù)興。P2

13、P 作為一項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)被運(yùn)用于很多方面：對(duì)等計(jì)算、協(xié)同工作、搜索引擎、信息共享等。本文著重論述的是P2P技術(shù)在信息共享應(yīng)用中的使用。13 P2P特點(diǎn) 非中心化：（Decentralization）：網(wǎng)絡(luò)中的資源和服務(wù)分散在所有結(jié)點(diǎn)上，信息的傳輸和服務(wù)的實(shí)現(xiàn)都直接在結(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行，可以無需中間環(huán)節(jié)和服務(wù)器的介入，避免了可能的瓶頸。P2P的非中心化基本特點(diǎn)，帶來了其在可擴(kuò)展性、健壯性等方面的優(yōu)勢(shì)。 可擴(kuò)展性：在P2P網(wǎng)絡(luò)中，隨著用戶的加入，不僅服務(wù)的需求增加了，系統(tǒng)整體的資源和服務(wù)能力也在同步地?cái)U(kuò)充，始終能較容易地滿足用戶的需要。整個(gè)體系是全分布的，不存在瓶頸。理論上其可擴(kuò)展性幾乎可以認(rèn)為是無限的。

14、健壯性：P2P架構(gòu)天生具有耐攻擊、高容錯(cuò)的優(yōu)點(diǎn)。由于服務(wù)是分散在各個(gè)結(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行的，部分結(jié)點(diǎn)或網(wǎng)絡(luò)遭到破壞對(duì)其它部分的影響很小。P2P網(wǎng)絡(luò)一般在部分結(jié)點(diǎn)失效時(shí)能夠自動(dòng)調(diào)整整體拓?fù)?，保持其它結(jié)點(diǎn)的連通性。P2P網(wǎng)絡(luò)通常都是以自組織的方式建立起來的，并允許結(jié)點(diǎn)自由地加入和離開。P2P網(wǎng)絡(luò)還能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)帶寬、結(jié)點(diǎn)數(shù)、負(fù)載等變化不斷地做自適應(yīng)式的調(diào)整。 高性能/價(jià)格比：性能優(yōu)勢(shì)是P2P被廣泛關(guān)注的一個(gè)重要原因。隨著硬件技術(shù)的發(fā)展，個(gè)人計(jì)算機(jī)的計(jì)算和存儲(chǔ)能力以及網(wǎng)絡(luò)帶寬等性能依照摩爾定理高速增長。采用P2P架構(gòu)可以有效地利用互聯(lián)網(wǎng)中散布的大量普通結(jié)點(diǎn)，將計(jì)算任務(wù)或存儲(chǔ)資料分布到所有結(jié)點(diǎn)上。利用其中閑置的

15、計(jì)算能力或存儲(chǔ)空間，達(dá)到高性能計(jì)算和海量存儲(chǔ)的目的。通過利用網(wǎng)絡(luò)中的大量空閑資源，可以用更低的成本提供更高的計(jì)算和存儲(chǔ)能力。 隱私保護(hù): 在P2P網(wǎng)絡(luò)中，由于信息的傳輸分散在各節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行而無需經(jīng)過某個(gè)集中環(huán)節(jié)，用戶的隱私信息被竊聽和泄漏的可能性大大縮小。此外，目前解決Internet隱私問題主要采用中繼轉(zhuǎn)發(fā)的技術(shù)方法，從而將通信的參與者隱藏在眾多的網(wǎng)絡(luò)實(shí)體之中。在傳統(tǒng)的一些匿名通信系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)這一機(jī)制依賴于某些中繼服務(wù)器節(jié)點(diǎn)。而在P2P中，所有參與者都可以提供中繼轉(zhuǎn)發(fā)的功能，因而大大提高了匿名通訊的靈活性和可靠性，能夠?yàn)橛脩籼峁└玫碾[私保護(hù)。 負(fù)載均衡: P2P 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下由于每個(gè)節(jié)點(diǎn)既是

16、服務(wù)器又是客戶機(jī)，減少了對(duì)傳統(tǒng)C/S結(jié)構(gòu)服務(wù)器計(jì)算能力、存儲(chǔ)能力的要求，同時(shí)因?yàn)橘Y源分布在多個(gè)節(jié)點(diǎn)，更好的實(shí)現(xiàn)了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載均衡。14 P2P的應(yīng)用：分布式存儲(chǔ):P2P分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)是一個(gè)用于對(duì)等網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，它可以提供高效率的、魯棒的和負(fù)載平衡的文件存取功能。這些研究包括：OceanStore，F(xiàn)arsite等。其中，基于超級(jí)點(diǎn)結(jié)構(gòu)的半分布式P2P應(yīng)用如Kazza、Edonkey、Morpheus、Bittorrent等也是屬于分布式存儲(chǔ)的范疇，并且用戶數(shù)量急劇增加。計(jì)算能力的共享:加入對(duì)等網(wǎng)絡(luò)的結(jié)點(diǎn)除了可以共享存儲(chǔ)能力之外，還可以共享CPU處理能力。目前已經(jīng)有了一些基于對(duì)等網(wǎng)絡(luò)的計(jì)

17、算能力共享系統(tǒng)。比如SETIhome。目前SETIhome采用的仍然是類似于Napster的集中式目錄策略。Xenoservers向真正的對(duì)等應(yīng)用又邁進(jìn)了一步。這種計(jì)算能力共享系統(tǒng)可以用于進(jìn)行基因數(shù)據(jù)庫檢索和密碼破解等需要大規(guī)模計(jì)算能力的應(yīng)用。應(yīng)用層組播:就是在應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)組播功能而不需要網(wǎng)絡(luò)層的支持。這樣就可以避免出現(xiàn)由于網(wǎng)絡(luò)層遲遲不能部署對(duì)組播的支持而使組播應(yīng)用難以進(jìn)行的情況。應(yīng)用層組播需要在參加的應(yīng)用結(jié)點(diǎn)之間實(shí)現(xiàn)一個(gè)可擴(kuò)展的，支持容錯(cuò)能力的重疊網(wǎng)絡(luò)，而基于DHT的發(fā)現(xiàn)機(jī)制正好為應(yīng)用層組播的實(shí)現(xiàn)提供了良好的基礎(chǔ)平臺(tái)。Internet間接訪問基礎(chǔ)結(jié)構(gòu):為了使Internet更好地支持組播、單播

18、和移動(dòng)等特性，Internet間接訪問基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)提出了基于匯聚點(diǎn)的通信抽象。在這一結(jié)構(gòu)中，并不把分組直接發(fā)向目的結(jié)點(diǎn)，而是給每個(gè)分組分配一個(gè)標(biāo)識(shí)符，而目的結(jié)點(diǎn)則根據(jù)標(biāo)識(shí)符接收相應(yīng)的分組。標(biāo)識(shí)符實(shí)際上表示的是信息的匯聚點(diǎn)。目的結(jié)點(diǎn)把自己想接收的分組的標(biāo)識(shí)符預(yù)先通過一個(gè)觸發(fā)器告訴匯聚點(diǎn)，當(dāng)匯聚點(diǎn)收到分組時(shí)，將會(huì)根據(jù)觸發(fā)器把分組轉(zhuǎn)發(fā)該相應(yīng)的目的結(jié)點(diǎn)。Internet間接訪問基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)實(shí)際上在Internet上構(gòu)成了一個(gè)重疊網(wǎng)絡(luò)，它需要對(duì)等網(wǎng)絡(luò)的路由系統(tǒng)對(duì)它提供相應(yīng)的支持。第二章 國內(nèi)外P2P技術(shù)研究現(xiàn)狀2.1 P2P網(wǎng)絡(luò)中的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)研究拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指分布式系統(tǒng)中各個(gè)計(jì)算單元之間的物理或邏輯的互聯(lián)關(guān)系，結(jié)點(diǎn)

19、之間的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)一直是確定系統(tǒng)類型的重要依據(jù)。目前互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中廣泛使用集中式、層次式等拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，Interne本身是世界上最大的非集中式的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，但是九十年代所建立的一些網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)卻是完全的集中式的系統(tǒng)、很多Web應(yīng)用都是運(yùn)行在集中式的服務(wù)器系統(tǒng)上。集中式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)系統(tǒng)目前面臨著過量存儲(chǔ)負(fù)載、Dos攻擊等一些難以解決的問題。P2P系統(tǒng)一般要構(gòu)造一個(gè)非集中式的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在構(gòu)造過程中需要解決系統(tǒng)中所包含的大量結(jié)點(diǎn)如何命名、組織以及確定結(jié)點(diǎn)的加入/離開方式、出錯(cuò)恢復(fù)等問題。根據(jù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的關(guān)系可以將P2P研究分為4種形式：2.1.1中心化拓?fù)洌–entralized Topology）最大的優(yōu)點(diǎn)是維護(hù)簡

20、單發(fā)現(xiàn)效率高。由于資源的發(fā)現(xiàn)依賴中心化的目錄系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)算法靈活高效并能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜查詢。最大的問題與傳統(tǒng)客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)類似，容易造成單點(diǎn)故障，訪問的“熱點(diǎn)”現(xiàn)象和法律等相關(guān)問題，這是第一代P2P網(wǎng)絡(luò)采用的結(jié)構(gòu)模式，經(jīng)典案例就是著名的MP3共享軟件Napster。該網(wǎng)絡(luò)模型存在問題表現(xiàn)為：(1) 中央服務(wù)器的癱瘓容易導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的崩饋，可靠性和安全性較低。(2) 隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大，對(duì)中央索引服務(wù)器進(jìn)行維護(hù)和更新的費(fèi)用將急劇增加，所需成本過高。(3) 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。對(duì)小型網(wǎng)絡(luò)而言，集中目錄式模型在管理和控制方面占一定

21、優(yōu)勢(shì)。但鑒于其存在的種種缺陷，該模型并不適合大型網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。2. 1.2全分布式非結(jié)構(gòu)化拓?fù)?Decentralized Unstructed Topology)非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)絡(luò)將重疊網(wǎng)絡(luò)認(rèn)為是一個(gè)完全隨機(jī)圖，結(jié)點(diǎn)之間的鏈路沒有遵循某些預(yù)先定義的拓?fù)鋪順?gòu)建。這些系統(tǒng)一般不提供性能保證，但容錯(cuò)性好，支持復(fù)雜的查詢，并受結(jié)點(diǎn)頻繁加入和退出系統(tǒng)的影響小。該網(wǎng)絡(luò)模型存在問題表現(xiàn)為：(1) 采用廣播查詢的系統(tǒng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的消耗非常大。(2) 查詢速度較慢。(3) 查詢的結(jié)果準(zhǔn)確性差，可擴(kuò)展性差等問題。2.1.3全分布式結(jié)構(gòu)化拓?fù)?Decentralized Structed Topology) 分布式散列表（D

22、HT）實(shí)際上是一個(gè)由廣域范圍大量結(jié)點(diǎn)共同維護(hù)的巨大散列表。散列表被分割成不連續(xù)的塊，每個(gè)結(jié)點(diǎn)被分配給一個(gè)屬于自己的散列塊，并成為這個(gè)散列塊的管理者。DHT的結(jié)點(diǎn)既是動(dòng)態(tài)的結(jié)點(diǎn)數(shù)量也是巨大的，因此非中心化和原子自組織成為兩個(gè)設(shè)計(jì)的重要目標(biāo)。通過加密散列函數(shù)，一個(gè)對(duì)象的名字或關(guān)鍵詞被映射為128位或160位的散列值。該網(wǎng)絡(luò)模型存在問題表現(xiàn)為：（1）DHT的維護(hù)機(jī)制較為復(fù)雜，尤其是結(jié)點(diǎn)頻繁加入退出造成的網(wǎng)絡(luò)波動(dòng)（Churn）會(huì)極大增加DHT的維護(hù)代價(jià)。（2）DHT僅支持精確關(guān)鍵詞匹配查詢，無法支持內(nèi)容/語義等復(fù)雜查詢。2.1.4半分布拓?fù)?Patially Decentralized Topolog

23、y) 吸取了中心化結(jié)構(gòu)和全分布式非結(jié)構(gòu)化拓?fù)涞膬?yōu)點(diǎn)，選擇性能較高（處理、存儲(chǔ)、帶寬等方面性能）的結(jié)點(diǎn)作為超級(jí)點(diǎn)（英文文獻(xiàn)中多稱作：SuperNodes, Hubs)，在各個(gè)超級(jí)點(diǎn)上存儲(chǔ)了系統(tǒng)中其他部分結(jié)點(diǎn)的信息，發(fā)現(xiàn)算法僅在超級(jí)點(diǎn)之間轉(zhuǎn)發(fā)，超級(jí)點(diǎn)再將查詢請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給適當(dāng)?shù)娜~子結(jié)點(diǎn)。半分布式結(jié)構(gòu)也是一個(gè)層次式結(jié)構(gòu)，超級(jí)點(diǎn)之間構(gòu)成一個(gè)高速轉(zhuǎn)發(fā)層，超級(jí)點(diǎn)和所負(fù)責(zé)的普通結(jié)點(diǎn)構(gòu)成若干層次。最典型的案例就是KaZaa。該網(wǎng)絡(luò)模型存在問題表現(xiàn)為：但對(duì)超級(jí)點(diǎn)依賴性大，易于受到攻擊，容錯(cuò)性也受到影響。2.1.5 P2P各拓?fù)潢P(guān)系的比較比較標(biāo)準(zhǔn)/拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中心化拓?fù)淙植际椒墙Y(jié)構(gòu)化拓?fù)淙植际浇Y(jié)構(gòu)化拓?fù)浒敕植际酵負(fù)淇?/p>

24、擴(kuò)展性差差好中可靠性差好好中發(fā)現(xiàn)效率算法最高中高中復(fù)雜查詢支持支持不支持支持2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)研發(fā)北京大學(xué)Maze Maze 是北京大學(xué)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的一個(gè)中心控制與對(duì)等連接相融合的對(duì)等計(jì)算文件共享系統(tǒng)，在結(jié)構(gòu)上類似Napster，對(duì)等計(jì)算搜索方法類似于Gnutella。網(wǎng)絡(luò)上的一臺(tái)計(jì)算機(jī)，不論是在內(nèi)網(wǎng)還是外網(wǎng)，可以通過安裝運(yùn)行Maze的客戶端軟件自由加入和退出Maze系統(tǒng)。每個(gè)節(jié)點(diǎn)可以將自己的一個(gè)或多個(gè)目錄下的文件共享給系統(tǒng)的其他成員，也可以分享其他成員的資源。Maze支持基于關(guān)鍵字的資源檢索，也可以通過好友關(guān)系直接獲得。清華大學(xué)Granary Granary是清華大學(xué)自主開發(fā)的對(duì)

25、等計(jì)算存儲(chǔ)服務(wù)系統(tǒng)。它以對(duì)象格式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。另外，Granary設(shè)計(jì)了專門的結(jié)點(diǎn)信息收集算法PeerWindow的結(jié)構(gòu)化覆蓋網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議Tourist。華中科技大學(xué)AnySee AnySee是華中科大設(shè)計(jì)研發(fā)的視頻直播系統(tǒng)。它采用了一對(duì)多的服務(wù)模式，支持部分NAT和防火墻的穿越，提高了視頻直播系統(tǒng)的可擴(kuò)展性；同時(shí)，它利用近播原則、分域調(diào)度的思想，使用Landmark路標(biāo)算法直接建樹的方式構(gòu)建應(yīng)用層上的組播樹，克服了ESM等一對(duì)多模式系統(tǒng)由聯(lián)接圖的構(gòu)造和維護(hù)帶來的負(fù)載影響。企業(yè)研發(fā)產(chǎn)品廣州數(shù)聯(lián)軟件技術(shù)有限公司-Poco POCO 是中國最大的 P2P用戶分享平臺(tái) , 是有安全、流量控制力的，無中心

26、服務(wù)器的第三代 P2P 資源交換平臺(tái) , 也是世界范圍內(nèi)少有的盈利的 P2P 平臺(tái)。目前已經(jīng)形成了 2600 萬海量用戶，平均在線 58.5 萬，在線峰值突破 71 萬，并且全部是寬帶用戶的用戶群。 成為中國地區(qū)第一的 P2P 分享平臺(tái)。深圳市點(diǎn)石軟件有限公司-OP OP-又稱為Openext Media Desktop，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)娛樂內(nèi)容平臺(tái)，Napster的后繼者，它可以最直接的方式找到您想要的音樂、影視、軟件、游戲、圖片、書籍以及各種文檔，隨時(shí)在線共享文件容量數(shù)以億計(jì)“十萬影視、百萬音樂、千萬圖片”。OP整合了Internet Explorer、Windows Media Player、RealOne Player和ACDSee ，是國內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)娛樂內(nèi)容平臺(tái)?；赑2P的在線電視直播-PPLive PPLive是一款用于互聯(lián)網(wǎng)上大規(guī)模視頻直播的共享軟件。它使用網(wǎng)狀模型，有效解決了當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)視頻點(diǎn)播服務(wù)的帶寬和負(fù)載有限 問題，實(shí)現(xiàn)用戶越多，播放越流暢的特性，整 體服務(wù)質(zhì)量大大提高?。?005年的超級(jí)女聲決賽期間，這款軟件非常的火爆，同時(shí)通過它看湖南衛(wèi)視的有上萬觀眾）2.3 國內(nèi)研究現(xiàn)狀目前基于DHT的代表性的研究項(xiàng)目主要包括加州大學(xué)伯克利分校的CAN項(xiàng)目和Tapestry項(xiàng)目，麻省理工學(xué)院的Chord項(xiàng)目、IRIS