对等网络 Peer-to-Peer Networks（P2P）

对等网络 Peer-to-Peer networks (P2P)

对等网络 Peer-to-Peer Networks （P2P）

1.概述 口传统的因特网应用采用客户-服务器模式: ■所有内容与服务在服务器上,客户向服务器请求 内容或服务,客户自己的资源不共享 ■这种集中式结构面临服务器负载过重、拒绝服务 攻击、网络带宽限制等难以解决的问题

1. 概述  传统的因特网应用采用客户-服务器模式： ◼ 所有内容与服务在服务器上，客户向服务器请求 内容或服务，客户自己的资源不共享。 ◼ 这种集中式结构面临服务器负载过重、拒绝服务 攻击、网络带宽限制等难以解决的问题

对等计算模型 日在对等网络中: ■每个节点都有一些资源(处理能力、存储空间、 网络带宽、内容等)可以提供给其它节点。 节点之间直接共享资源,不需要服务器参与。 ■所有节点地位相等(称对等方),具备客户和 服务器双重特性。 ■可缓解集中式结构的问题,充分利用终端的丰 富资源

对等计算模型  在对等网络中： ◼ 每个节点都有一些资源（处理能力、存储空间、 网络带宽、内容等）可以提供给其它节点。 ◼ 节点之间直接共享资源，不需要服务器参与。 ◼ 所有节点地位相等（称对等方），具备客户和 服务器双重特性。 ◼ 可缓解集中式结构的问题，充分利用终端的丰 富资源

P2P技术的发展 口P2P技术的第一个应用是 Napster文件共享系统 (1999-2000),用户通过该系统交换音乐文件。 口自1999年以来,P2P研究得到学术界和商业组织的 广泛关注,同时该技术也一直饱受争议。 口P2P技术被广泛应用于计算机网络的各个应用领域, 如文件共享、流媒体直播与点播、分布式科学计算、 语音通信、在线游戏支撑平台等。 口目前以文件共享为代表的P2P应用已成为因特网上增 长最迅速的应用

P2P技术的发展  P2P技术的第一个应用是Napster文件共享系统 （1999-2000），用户通过该系统交换音乐文件。  自1999年以来，P2P研究得到学术界和商业组织的 广泛关注，同时该技术也一直饱受争议。  P2P技术被广泛应用于计算机网络的各个应用领域， 如文件共享、流媒体直播与点播、分布式科学计算、 语音通信、在线游戏支撑平台等。  目前以文件共享为代表的P2P应用已成为因特网上增 长最迅速的应用

P2P技术的应用(1) 口提供文件或其它内容共享,如 Napster、 Gnutel|a、 eDonkey、 emule、 Bittorrent等。 口 Bit Torrent是最流行的P2P文件共享系统之一: 种子节点(保存完整的文件拷贝)把一个文件分成N 个分片(默认为256KB) ■节点Ⅹ从种子节点随机下载第L个分片,Y随机下载第 M个分片,然后节点Ⅹ与Y交换彼此拥有的分片 减轻了种子节点的负担,提高了节点下载的速度与效 率

P2P技术的应用（1）  提供文件或其它内容共享，如Napster、 Gnutella、eDonkey、emule、BitTorrent等。  BitTorrent是最流行的P2P文件共享系统之一： ◼ 种子节点（保存完整的文件拷贝）把一个文件分成N 个分片（默认为256KB）。 ◼ 节点X从种子节点随机下载第L个分片，Y 随机下载第 M个分片，然后节点X与Y 交换彼此拥有的分片。 ◼ 减轻了种子节点的负担，提高了节点下载的速度与效 率

P2P技术的应用(2) 口P2P媒体网: ■P2P也非常适合流媒体直播与点播,因此P2P研 究热点迅速转移到P2P的流媒体上。 目前P2P非常广泛的一个应用是网上实时电视, 提供节目的成本很低,用户却可以得到较好的收 视质量。 ■流行的软件包括 Coolstreaming、 Any See、 Gridmedia、 PPLive和 PPStream等

P2P技术的应用（2）  P2P媒体网： ◼ P2P也非常适合流媒体直播与点播，因此P2P研 究热点迅速转移到P2P的流媒体上。 ◼ 目前P2P非常广泛的一个应用是网上实时电视， 提供节目的成本很低，用户却可以得到较好的收 视质量。 ◼ 流行的软件包括Coolstreaming、AnySee、 Gridmedia、PPLive和PPStream等

P2P技术的应用(3) 口基于P2P方式的协同处理与服务共享平台: ■P2P技术将众多终端空闲的CPU资源联合起来,服 务于一个共同的计算 计算任务(包括逻辑与数据等)划分成多个片,分 配到参与计算的P2P节点上;计算结果返回给一个 或多个服务器;众多结果整合得到最终结果。 ■最著名的P2P分布式科学计算系统为搜索外星文明 的SETI@home科学实验

P2P技术的应用（3）  基于P2P方式的协同处理与服务共享平台： ◼ P2P技术将众多终端空闲的CPU资源联合起来，服 务于一个共同的计算。 ◼ 计算任务（包括逻辑与数据等）划分成多个片，分 配到参与计算的P2P节点上；计算结果返回给一个 或多个服务器；众多结果整合得到最终结果。 ◼ 最著名的P2P分布式科学计算系统为搜索外星文明 的SETI@home科学实验

P2P技术的应用(4) 口即时通信交流: ■voIP是一种全新的网络电话通信业务, Skype 就是一款典型的P2 P VOIP软件。 Skype的出现给传统电信业带来强烈的冲击,截 至2011年年底, Skype占有全球长途通话时长 的33% Skype仍在迅速向各个国家渗透

P2P技术的应用（4）  即时通信交流： ◼ VoIP是一种全新的网络电话通信业务，Skype 就是一款典型的P2P VoIP软件。 ◼ Skype的出现给传统电信业带来强烈的冲击，截 至2011年年底，Skype占有全球长途通话时长 的33%。 ◼ Skype仍在迅速向各个国家渗透

P2P系统的定义 口P2P系统是一个由直接相连的节点所构成的 分布式系统,这些节点能够为了共享内容 CPU时间、存储或者带宽等资源而自组织形 成一定的网络拓扑结构,能够在适应节点数 目的变化和失效的同时维持可以接受的连接 能力和性能,并且不需要一个全局服务器或 者权威的中介支持

P2P系统的定义  P2P系统是一个由直接相连的节点所构成的 分布式系统，这些节点能够为了共享内容、 CPU时间、存储或者带宽等资源而自组织形 成一定的网络拓扑结构，能够在适应节点数 目的变化和失效的同时维持可以接受的连接 能力和性能，并且不需要一个全局服务器或 者权威的中介支持

2.P2P网络的拓扑结构 口P2P系统的主要概念之一是分散,包括分布式存储、 处理、信息共享和控制信息。 口根据P2P系统的分散程度,可以将P2P架构分成纯分 散式和混合式。 口根据结构关系可以将P2P系统细分为四种拓扑形式: ■中心化拓扑 ■全分布式非结构化拓扑 全分布式结构化拓扑 半分布式拓扑

2. P2P网络的拓扑结构  P2P系统的主要概念之一是分散，包括分布式存储、 处理、信息共享和控制信息。  根据P2P系统的分散程度，可以将P2P架构分成纯分 散式和混合式。  根据结构关系可以将P2P系统细分为四种拓扑形式： ◼ 中心化拓扑 ◼ 全分布式非结构化拓扑 ◼ 全分布式结构化拓扑 ◼ 半分布式拓扑