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P2P原理与技术 P2P原理与技术 概述 分类 构件与算法 关键技术特性 P2P分析与比较 研究与未来 1.1 什么是P2P P2P：Peer-to-Peer 对等(网络，计算)…;端到端… 以非集中方式使用分布式资源来完成关键任务的一类系统和应用 资源包括计算能力、数据（存储和内容）、网络带宽和场景（计算机、人和其它资源） 关键任务可能是分布式计算、数据/内容共享，通信和协同、或平台服务 典型位置：因特网边界或ad-hoc网内 网络服务规模三法则 P2P的效果 巨大的扩展力 通过低成本交互来聚合资源，导致整体大于部分之和。 低成本的所有权和共享 使用现存的基础设施、削减和分布成本 匿名和隐私 允许对等端在其数据和资源上很大的自治控制 P2P 今天的影响 P2P文件共享产生的流量可能是今天因特网最大的单项流量 不同共享P2P的下载率和使用率 分布式 P2P 仿真 Folding@home/蛋白质折叠和药物设计 虚拟超级计算机 peer-to-peer technology 产生空前大量的计算能力 使医疗研究者能加速治疗方法的改进和药物的设计 加快癌研究的新发现 1.2 P2P的定义 Intel 工作组：通过在系统之间直接交换来共享计算机资源和服务的一种应用模式 A.Weytsel:在因特网周边以非客户地位使用的设备 R.l.Granham: 通过3个关键条件定义 具有服务器质量的可运行计算机 具有独立于DNS的寻址系统 具有与可变连接合作的能力 C.Shirky: 利用因特网边界的存储/CPU/内容/现场等资源的一种应用 访问这些非集中资源意味着运行在不稳定连接和不可预知IP地址环境下，P2P节点必须运行在DNS系统外边 具备有效或全部的自治 Kindberg:独立生存的系统 D.J.Milojicic:给对等组提供或从对等组获得共享 对等端向组给出某些资源，并从组获得某些资源 Napster:把音乐供给组内其他人，并从其他人获得音乐 捐赠计算资源用于外星生命的有哪些信誉好的足球投注网站或战胜癌症，获得帮助其他人的满足 另一种应用模式选择： 相对集中式和C/S模式 纯P2P：没有服务器的概念，所有成员都是对等端 并不是全新的概念 早期分布式系统：如UUCP和交换网络 电话通信 计算机网络中的通信、网络游戏中的诸玩家 自助餐，志愿组活动… 1.3 P2P 与 C/S 二者在结构和构成上有很大区别 管理能力、构态能力、功能（查找或发现）、组织(分层与网孔)、元素（DNS）和协议(IP) 但又无明显边界 都能运行在不同的（Internet / Intranet）平台上 都能服务传统或新的应用：eBusiness eServices … 1.4 P2P 相关背景 一般计算和因特网特殊计算的历史演进：因特网边界计算：如SETI@home和其它分布式计算系统 内容共享的社会方面：如Napster音乐和其他文件/内容共享系统 计算机、网络通信技术的进步和改进 大型机－桌面PC －便携机－手持设备（手机） 使通信和协同变得更方便 P2P软件结构：如JXTA，.NET 开发的P2P算法：如Gnutella，FreeNet 1.5 P2P之目标：满足应用需要 共享/削减成本：Napster 共享文件空间，SETI@home聚合未用资源 改进可扩展性/可靠性：对缺乏很强中心授权的自治对等端这点尤为重要 资源聚合与互操作能力 增加自治 匿名/隐私：自治的理念和结果。用户不希望任何人或ISP知道其包含在系统中 动态性;资源动态进入或离开系统 实现Ad-hoc通信和协同，动态的理念和结果 P2P解决方案 2 P2P分类 所有的计算机系统可分为集中式和分布式两类 分布式可进一步划分为C/S和P2P模式 C/S模式可划分为 扁平：所有的客户端仅仅和单个服务器（含重复服务器）通信，如传统的中间件 分层：提高可扩展性，某层的服务器又作为更高层的客户端：如DNS服务器和文件系统 纯P2P系统：如Gnutella 和 Freenet 混合P2P系统：首先从服务器获得元数据或索引信息，如存储某些信息的对等端的标识符，或安全信誉的验证，以后P2P通信直接和对等端进行，典型系统有： Napster,Groove , Aimster , Magi , Softwax ,iMesh 以及华中科技大学的5Q…;Anysee 某些有SuperPeers的中间形式：如Kazaa，超级Peers拥有其他Peers没有的信息，它们常常在不能发现时查找这些超级Peers 2.1 P2P系统的分类 P2P 多维视图 2.2 P2P 应用分类 可并行化P2P应用 计算密集型：把一个大的任务分解成许多可在大量独立对等端省并行执行的子任务。 基本思想是：利用连接在因特网上的诸多计算机的空闲周期来解那些需要大量