pp的發(fā)展及應用論文

pp的發(fā)展及應用論文————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：?新疆農(nóng)業(yè)大學科學技術學院課程論文題目:P２P的應用與發(fā)展課程：計算機網(wǎng)絡姓名:專業(yè):班級:學號:座位號:導教師:職稱：２014年05月２０日P２P的應用與發(fā)展作者:婁光緒指導教師:王紅梅摘要:自P2P技術從１99９年出現(xiàn)之后,現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展繁榮起來。由于Ｐ2P構架靈活,適用面廣闊,所以將P２P應用到新領域的現(xiàn)象層出不窮,P2Ｐ的軟件產(chǎn)品也如雨后春筍一般爆炸性增長。通過本文的描述可以看出，P2P的基本原理是容易實現(xiàn)的,人們的研究方向向也由基礎架構的構建和維護及優(yōu)化算話等桎梏中擺脫出來，開始深入到P２Ｐ技術的根本性問題中去。Ｐ2P網(wǎng)絡徹底消除了對中央服務器的需求，可以讓用戶彼此之間直接搜索和交換數(shù)據(jù),為共享資源的有效實現(xiàn)奠定了基礎。本文淺析了P2P技術應用的幾個方面,其本身存在的問題。關鍵詞:P2P交換數(shù)據(jù)共享資源中央服務器TheＡpplicatioｎandDｅveｌopｍｅntｏfP2PNameＬoｕGuangxuTｅacher:WａｎgＨongmeiAｂstrａct：SinceP２Ｐtechnologｙfromafteｒ1９99ａｐpｅarｓ,ｈasnowgｒowntｏflourish.SinｃｅP２Ｐａｒｃhiteｃｔureflexｉble，brｏadａpplｉcability,ｓｏthｅP2Pappｌicaｔｉonｓｔoｎewaｒeasemｅrｇiｎgｐhｅnｏmeｎon,Ｐ２Ｐsｏftｗａreｐｒoducｔsareaｌsospｒingｉnguｐingeneralexplｏsivegrowth.Ascanｂeseenfromthedeｓｃriptionherein,tｈebaｓicｐrｉnciplｅsｏｆP２Piseasytｏachieve，peopｌeｈavetｏgeｔouttoｔｈeresearｃhbytheconsｔｒucｔionaｎdmaintenａｎｃｅofinfrasｔｒｕctｕrｅａndoptiｍｉzａｔiｏncountwoｒｄssuｃhａsshackles,bｅｇantogｏdｅepinｔotheｆundamｅntaｌisｓｕeｓofP2Ｐｔechnologytogｏ.P2Pnetwoｒkｓelｉminaｔｅtheneeｄｆoracentralservｅｒ,ａllowingｕseｒstoeaｃｈotherandｅxchangedatabetweenthedirectseaｒchｆorefｆecｔiveshａｒinｇofresoｕｒcesofｔhｅｆouｎdａt(yī)iｏn.ThispaperaｎalyzｅsthetechnｉcalaｓｐectsofP2Papplicatｉons,anditｓｉnｈerｅｎtproblemｓ.Keｙｗｏｒds:P2Pexcｈaｎgeofdatａcｅnｔerｓerｖｅrｓtoｓｈａrerｅsourcｅs引言：P２Ｐ是一種分布式網(wǎng)絡,網(wǎng)絡的參與者共享他們所擁有的一部分硬件資源（處理能力、存儲能力、網(wǎng)絡連接能力、打印機等），這些共享資源需要由網(wǎng)絡提供服務和內容，能被其它對等節(jié)點（Pｅｅr）直接訪問而無需經(jīng)過中間實體。在此網(wǎng)絡中的參與者既是資源(服務和內容）提供者（Serveｒ),又是資源(服務和內容）獲??；它具有非中心化、可擴展性、健壯性、高性價比、隱私保護、負載均衡的特點等。1P２P概述１.1Ｐ2P發(fā)展簡史１999年,文件共享系統(tǒng)Napｓter誕生。Napsｔer是最早的P２Ｐ實用系統(tǒng),參與系統(tǒng)的是大量個人計算機用戶,每個用戶將自己愿意共享的文件提供出來，同時可以下載其他用戶共享的文件。Naｐster需要解決的核心問題是必須知道哪些機器上有哪些文件,這樣當用戶提出文件搜索請求時才可以得到正確的匹配結果。Ｎapster在初期取得了巨大成功之后，很快遇到版權問題的困擾。由于Nａｐｓtｅｒ上共享的文件有很多是音樂媒體文件，這些音樂媒體在未被授權時是不允許被廣泛傳播的。而Nａｐｓtｅr的目錄服務器恰恰為這些文件的傳播提供了支持,因此Ｎａpｓｔer很快受到音樂著作方為保護版權而發(fā)起的挑戰(zhàn)，并于2001年被迫關閉。Napｓteｒ第一次驗證了P2P思想在廣域網(wǎng)范圍內的可行性，在Naｐsｔer關閉之后，更多的P2P文件共享系統(tǒng)迅速崛起,成為Inteｒnet發(fā)展的一股巨大浪潮,其中最著名的是Ｇnutella和ＫaＺaA。近期,P２P文件共享系統(tǒng)的版權問題也開始逐步得到解決，Napstｅr在關閉之后被音樂軟件生產(chǎn)商Roxio公司收購,Naspｔer網(wǎng)絡被轉而成為合法的軟件發(fā)布渠道。之后，由于業(yè)績看好,Roxｉo公司更名為Nａpｓter,并于2005年１月在納斯達克上市。目前，Ｎapster的全球注冊用戶已超過７00０萬。圖一為P2P的網(wǎng)絡構成示意圖圖一１.２P2Ｐ需面臨問題及解決之道在Ｐ2P發(fā)展的今天,Ｐ2P需要面臨著許多問題，例如版權問題國外Napsteｒ、Gnuｔellａ，國內Verｙcd、迅雷都遇到這樣的問題。解決之道：視頻播放應用領域的廣告收入買版權的方案。吞噬網(wǎng)絡帶寬（從全球來看，晚上時段的網(wǎng)絡帶寬有9５%被P2P占據(jù))早期Bｔ應用軟件遭到ISP的封堵。解決之道:P4P標準(PｒoactiｖeｎｅtｗorkProvｉdｅｒＰarticipationｆorP２Ｐ)(傳統(tǒng)的Ｐ2P方式下數(shù)據(jù)節(jié)點和傳輸是隨機的，也就是說這種傳輸方式可能占據(jù)任意一個\ｔ"_blank＂網(wǎng)絡節(jié)點或者出口的帶寬。而P4P則是智能選取數(shù)據(jù)交換對象，更多的通過智能運算選擇同一\ｔ"_blanｋ"路由器或者地域性網(wǎng)絡來進行數(shù)據(jù)交換,最大程度上解決大型節(jié)點和網(wǎng)絡出口負載，同樣通過智能選擇數(shù)據(jù)交換對象也能大大提高數(shù)據(jù)傳輸能力。舉例來看。西工大的用戶就可以優(yōu)先和本校的用戶來實現(xiàn)文件片段的交換,再擴展至較遠的地區(qū),有十分的必要時，才會出國進行文件片段交換。當然，P4Ｐ的運行機制，要遠遠超過“同城交換”的概念,它還會根據(jù)用戶的上行、下載帶寬進行綜合判斷，以進行最有效選擇,最大化整體交換的效率。值得一提的是，Ｐ4Ｐ的開山鼻祖是一位工作在耶魯大學的中國人，HYPERLIＮK"http://baike.bａｉdu.ｃom/view/1９0２0６２.htm＂\ｔ"＿ｂｌanｋ"謝海永博士。謝博士系美國分布式計算工業(yè)聯(lián)盟(DCIA)和P4P工作組的首席研究員，提出并完成了Ｐ4P理論和系統(tǒng)設計。這項中國人主導的發(fā)明，在商業(yè)測試中有出色表現(xiàn)。根據(jù)Ｖeriｚｏｎ的反饋，使用P4P技術，Ｐ2P用戶平均下載速度提高60%，光纖到戶用戶提高２05%~6６5%。此外,運營商內部ＨＹPERLINK"ｈttp://ｂａｉke.ｂaidｕ．com/viｅw/55935９２.htｍ"\t＂_ｂlank"數(shù)據(jù)傳送距離減少了8４%。用戶有58%的數(shù)據(jù)是來自同城，較傳統(tǒng)P２P的６.3%比例有了近1０倍提升。管理困難(P２P網(wǎng)絡的精髓在于其"烏托邦"式的管理方式)相對于C/S，Ｐ2P:傳輸內容不易控制,垃圾信息,黃色信息另外，Peer用戶用戶認證困難。圖二為P２Ｐ與Ｃ/S圖解決之道：管理的Ｐ２P應用,如Skyｐe.協(xié)同軟件圖二技術標準的定制Ｐ2Ｐ技術各向發(fā)展，開發(fā)資源統(tǒng)一合力,標準遲遲未能確定。解決之道：Ｉntel的P２P網(wǎng)絡分層協(xié)議,Suｎ的jxｔａ。1.3P2P的應用對于目前在intｅrnｅt網(wǎng)上的普通用戶,很多應用基本都采用了P2P技術圖三為P２P的應用圖圖三2P２P的實現(xiàn)原理2.1P2Ｐ的資源定位P2P資源定位技術為P2P系統(tǒng)提供了拓撲構造、消息路由和資源搜索等關鍵性基礎功能。因此，P2Ｐ資源定位技術是P２Ｐ基礎性關鍵技術。Ｐ2Ｐ系統(tǒng)具有的規(guī)模巨大和動態(tài)性強等特點給Ｐ２P資源定位技術帶來了很多挑戰(zhàn)。所以，P２Ｐ資源定位技術具有自己獨有的要求：應采用分散式（deｅentralieｚd)的結構,通過有效的分布式算法來實現(xiàn)資源定位,盡可能不依賴于少數(shù)中心服務器;應能適應不同結點規(guī)模的P2P系統(tǒng)，能夠支持大規(guī)模的結點和資源;應能夠自適應系統(tǒng)中結點的動態(tài)加入或退出,提供相對穩(wěn)定的資源定位服務；應能夠提供一定的容錯能力,在部分網(wǎng)絡連接或結點失效時仍能保證系統(tǒng)的可用性。目前,針對非結構化拓撲的P2P系統(tǒng)采用的資源定位方法主要有：使用中央目錄服務器來支持資源定位,通過受限泛洪(ｎoｏding)技術實現(xiàn)的資源搜索,隨機搜索等技術等來實現(xiàn)資源的定位，但總體說來,非結構化拓撲P２P系統(tǒng)中資源定位技術的可擴展性和性能較差、資源定位的效率和準確率難以保證等問題仍相當突出，有待深入研究。結構化拓撲的Ｐ2P系統(tǒng)通常采用分布哈希表（DiｓrtｉbuｔdedHasｈTabｌe)方法作為資源定位技術。ＤHT方法中同時實現(xiàn)了Ｐ2P系統(tǒng)的拓撲構造、消息路由和資源搜索三大功能。在DHT方法中，每個結點都有唯一的結點標識（如通過哈希函數(shù)根據(jù)其Pl地址得到或根據(jù)某種規(guī)則動態(tài)創(chuàng)建)，系統(tǒng)根據(jù)結點標識構建PZP網(wǎng)絡拓撲。每個結點都維護一個“路由表”,保存相關鄰居結點的信息。ＤHT消息路由過程與ＰＩ路由過程相似，每個結點根據(jù)其“路由表”將消息轉發(fā)到相應的鄰居結點上，直到消息最終到達目標結點。當結點加入或退出時，各相關結點需要修改路由表，并動態(tài)調整,以維護分布哈希表的一致性。2．２Nat穿透在計算機科學中，NＡT穿越(NATtraversａl)涉及TCＰ/IPHYＰEＲLINＫ＂http：／/zh．ｗｉkiｐeｄiａ．oｒg/wiki/%Ｅ7%BＤ%9１%E7％BB%9C"\o"網(wǎng)絡"網(wǎng)絡中的一個常見問題，即在處于使用了NAT設備的私有TCP／ＩP網(wǎng)絡中的主機之間建立連接的問題。會遇到這個問題的通常是那些客戶端網(wǎng)絡交互應用程序的開發(fā)人員，尤其是在對等網(wǎng)絡和VoＩP領域中。ＩＰsec

VPN客戶普遍使用NAT－T來達到使EＳP包通過ＮAT的目的。盡管有許多穿越NＡT的技術,但沒有一項是完美的,這是因為NAT的行為是非標準化的。這些技術中的大多數(shù)都要求有一個公共服務器,而且這個服務器使用的是一個眾所周知的、從全球任何地方都能訪問得到的IＰ地址。一些方法僅在建立連接時需要使用這個服務器,而其它的方法則通過這個服務器中繼所有的數(shù)據(jù)——這就引入了帶寬開銷的問題。兩種常用的NAT穿越技術是：UDP打洞和STUN。除此之外,還有TURN，

ICE,

ALG，以及ＳＢＣ。2.３數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理是對數(shù)據(jù)的采集、存儲、檢索、加工、變換和傳輸。數(shù)據(jù)是對事實、概念或指令的一種表達形式，可由人工或自動化裝置進行處理。數(shù)據(jù)的形式可以是數(shù)字、文字、圖形或聲音等。數(shù)據(jù)經(jīng)過解釋并賦予一定的意義之后，便成為信息。數(shù)據(jù)處理的基本目的是從大量的、可能是雜亂無章的、難以理解的數(shù)據(jù)中抽取并推導出對于某些特定的人們來說是有價值、有意義的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理是系統(tǒng)工程和自動控制的基本環(huán)節(jié)。數(shù)據(jù)處理貫穿于社會生產(chǎn)和社會生活的各個領域。數(shù)據(jù)處理技術的發(fā)展及其應用的廣度和深度,極大地影響著人類社會發(fā)展的進程。圖四為數(shù)據(jù)處理流程圖四３P2P的改進和新趨勢3.１Ｐ2SP就是下載不再象傳統(tǒng)方式那樣只能依賴服務器，內容的傳遞可以在網(wǎng)絡上的各個終端機器中進行。P2SP除了包含P2P以外,Ｐ２ＳP的“Ｓ”是指服務器。P2SP有效地把原本孤立的服務器和其鏡像資源以及P2Ｐ資源整合到了一起。圖五為P2SP實際流程圖圖五3.2Ｐ4P P4P全稱“ProactivｅnetｗｏｒｋProviｄerPａrticipationｆｏｒP2P”,是P2P技術的升級版，意在加強服務供應商(ＩSP)與客戶端程序的通信,降低骨干網(wǎng)絡傳輸壓力和運營成本，并提高改良的P2Ｐ文件傳輸?shù)男阅堋ＥcP２P隨機挑選Ｐeeｒ（對等機)不同,P４P協(xié)議可以協(xié)調網(wǎng)絡拓撲數(shù)據(jù),能夠有效選擇Peer，從而提高網(wǎng)絡路由效率。圖六為P4P的示意圖圖六4總結P2Ｐ技術得勢于其開放性，自1999年產(chǎn)生以來，不斷的在改進和優(yōu)化；同時在PＣ計算機存儲能力大力提升,互聯(lián)網(wǎng)帶寬高速擴充的時代節(jié)奏下,P2P是一種趨勢。由于P2P構架靈活，適用面廣闊，所以將P2P應用到新領域的現(xiàn)象層出不窮，P2P的軟件產(chǎn)品也如雨后春筍一般爆炸性增長。通過本文的描述可以看出，P2P的基本原理是容易實現(xiàn)的，人們的研究方向向也由基礎架構的構建和維護及優(yōu)化算話等桎梏中擺脫出來,開始深入到