P2P网络中的拓扑结构.
计算机网络的分类
计算机网络的分类计算机网络是由多台计算机连接在一起,通过通信设备和传输介质互相传递数据和信息的系统。
它已经成为当今社会的重要组成部分,为人们的生活和工作提供了便利。
根据网络的规模、使用范围和结构等特点,计算机网络可以分为多种分类。
本文将介绍常见的计算机网络分类。
一、按照拓扑结构分类1. 总线型网络总线型网络是最简单的网络拓扑结构之一。
它采用一条主线连接各个节点,节点之间共享这条主线。
当一个节点发送数据时,其他节点可以通过监听总线上的信号来接收数据。
总线型网络的优点是结构简单、成本低廉,但是当总线发生故障时会导致整个网络瘫痪。
2. 星型网络星型网络以中心节点为核心,其他节点以单向或双向链路连接到中心节点。
中心节点负责数据的转发和管理,其他节点之间的通信必须经过中心节点。
星型网络的优点是易于管理和扩展,但是中心节点出现故障时会影响整个网络的正常运行。
3. 环型网络环型网络的节点通过链路连接成环,每个节点都与相邻节点相连。
数据在环上依次传递,每个节点通过监听环上的数据来接收或发送数据。
环型网络的优点是结构稳定、抗故障能力强,但是由于数据只能顺时针传递,对于大规模网络来说,节点之间的通信延迟较高。
4. 网状网络网状网络是最复杂的拓扑结构之一。
每个节点都与其他节点相连,节点之间可以通过多条链路进行通信。
网状网络的优点是具有很高的可靠性和冗余度,节点之间的通信不会被单个节点故障所影响,但是需要较多的链路和节点,成本较高。
二、按照网络覆盖范围分类1. 局域网(LAN)局域网是在一个相对较小的地理范围内建立的计算机网络,如公司、学校或者家庭网络。
局域网一般使用以太网作为传输介质,通过交换机或路由器连接各个计算机和设备。
局域网的传输速率较高,通信延迟较低,适合用于内部资源共享和办公环境。
2. 城域网(MAN)城域网是连接在一个城市范围内的计算机网络,一般由多个局域网通过高速传输线路相连接。
城域网的传输速率比局域网更高,在城市范围内提供了较快的数据交换和通信服务。
P2P技术复习题
填空题1.P2P即()的缩写,是伙伴对伙伴、对等、点到点的意思。
2.()项目是以共享计算能力为目标的P2P系统。
3.从Internet的角度来讲,P2P网络是叠加在底层通信网络基础设施之上的(),是网络中的网络。
4.根据拓扑结构的关系可将P2P网络分为4种形式,分别是集中式拓扑、全分布式结构化拓扑、()和()。
5.用户执行一个P2P搜索,最直接、简单的评价方式是对()的评估。
6.集中式P2P网络的典型代表系统是()。
7.集中式P2P网络主要采用()的机制来发现P2P网络中的结点。
8.Napster协议中的消息格式包括三个字段,分别是长度,功能和()。
9.按照搜索策略,非结构化P2P网络的搜索方法可以分为两大类:盲目搜索和()。
10.小世界模型理论证明任何两个节点之间最多只要用()条边就可以连接。
11.Gnutella主要包含()个描述符,它们分别是:Ping、Pong、Query、()和()。
12.在DHT网络中,客户端主机称为(),存储的数据项称为()。
13.在DHT网络中,结点存储的是对象的(),每个对象都有自己的()。
14.()是指将结点信息和资源信息经过散列运算后得到相同形式的标识符。
15.后向结点列表一般指Chord环中某个结点在()方向上最近的r个连续的结点组成的列表。
16.混合式P2P网络拓扑中包含两类结点,一类是搜索结点,另一类是()。
17.KaZaA网络为了克服文件查询的局部性问题,采用了不断更新()的方法。
18.KaZaA网络的自适应性是通过KaZaA结点之间频繁地交换()来保持的。
19.目前常用的P2P开发平台主要有Sun公司的()和微软公司的()。
20.JXTA的结构由三层组成,第一层是(),第二层是服务层,第三层是()。
21.在JXTA应用中,()就是实现了特定通信协议的Peer地址。
22.()在WPPN平台中是负责维护对等点的集合。
23.PNRP ID为256bit,高128bit为对等点名称,低128bit为()。
拓扑结构介绍及其种类
拓扑和端接知多少拓扑结构介绍及其种类拓扑结构一词起源于计算机网络,是指网络中各个站点相互连接的形式,同时也是用来反映网络中各实体的结构关系,是建设计算机网络的第一步,也是实现各种网络协议的基础,它对网络的性能,系统的可靠性与通信费用都有重大影响。
而今天我们要说的是PCB设计中的拓扑,和网络中差不多,指的是芯片之间的连接关系。
我们也常常形容PCB布线就像是在玩连连看游戏,将相互有通讯关系的芯片连起来就好了,当然这只是一个最简单的比喻,真要是连连看那很多工程师就要高兴得跳起来了。
连连看只是最low的一层,会连起来还只能叫PCB布线师,真正的PCB设计工程师既要连得好看,还要能保证芯片之间的正常通信,从而保证整个系统的正常运行,所以我们真正需要的是PCB设计工程师而不是布线师,这也是我们高速先生正在做的事情。
理解了拓扑结构的大致意思,那我们就很好来展开这个话题了。
芯片之间的连接关系无非就是两种,一对一以及一对多,根据这个特性,我们可以将拓扑结构大致分成如下一些常见的类型(不对的地方欢迎大家指正哈!)。
点对点拓扑结构(P2P)也即一对一的拓扑,大家说的P2P指的就是点对点,顾名思义,点对点在PCB上指的就是该总线(拓扑)只在两个芯片之间连接,这个很好理解哈。
我们常规的点对点结构太多了,如高速时钟信号、带一个DDR3颗粒的时钟、地址、数据信号等,如下图所示的结构都可以叫做点对点拓扑。
点对点拓扑结构示例点对多点拓扑结构点对多点不是某一特定的拓扑而是一种统称,即一条总线(拓扑)从一个芯片再连接到多个芯片的结构。
记得当初学几何的时候两点连成一条线(P2P),三点就可以连成一个面,而多点就可以连成多个面了,所以这种多点结构就比较复杂,又可以分成如下一些常见的类型。
菊花链拓扑结构菊花链一词最基本的概念指的是一种由许多菊花串接在一起形成的花环,早期也叫手牵手链接方式,一个人最多只能通过两条手臂牵着另外两个人(相当于一个芯片最多只能通过两段传输线连接到另外的两个芯片上),后来衍变到电子电器工程中菊花链又代表一种配线方案,例如设备A和设备B用电缆相连,设备B再用电缆和设备C相连,设备C用电缆和设备D相连,在这种连接方法中不会形成网状的拓扑结构,只有相邻的设备之间才能直接通信,例如在上例中设备A是不能和设备C直接通信的,它们必须通过设备B 来中转,这种方法同样不会形成环路。
P2P资源搜索技术调研
P2P资源搜索技术调研陈海宁(信息科学与工程学院信息0801)摘要 :资源搜索机制作为 P2P应用的核心技术 ,其目标是在 P2P这种分布式动态环境中以最快的速度找到最多的满足用户要求的系统节点资源。
对 P2P网络中种类型搜索机制的原理与性能进行了分析与比较。
关键词:计算机系统,P2P,搜索机制所有的计算机系统可分为集中式和分布式两类集中式系统,主要指IBM、HP等小型机以上档次的系统,一个主机带多个终端。
终端没有数据处理能力,运算全部在主机上进行。
现在的银行系统,大部分都是这种集中式的系统,此外,在大型企业、科研单位、军队、政府等也有分布。
集中式系统,主要流行与上个世纪。
现在还在使用集中式系统的,很大一部分是为了沿用原来的软件,而这些软件往往很昂贵。
分布式系统是把各地不同地理位置的计算机集中起来形成一个系统.例如DNS服务器就是一个典型的例子.他把全世界的DNS 服务器通过internet连接起来,全世界共有13台根DNS服务器,但并不是存储有全世界的域名的.而是分配存储.例如.cn的域名服务器在中国.当外国客户机要访问中国域名时先在本地服务器查(没有查到)---然后在本地主查到是中国的域名就到中国主服务器查.得到对应的IP地址,然后去访问. 分布式系统,一般采用客户机/服务器模式、多层、服务器集群等技术。
是现在的主流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服务器和文件系统一、什么是 P2P?为说明问题我们先打个比方:如果说局域网中的“网络邻居”是乡里乡亲,那么互联网中的“P2P”则是“天涯比邻”。
P2P是peer-to-peer的缩写,peer在英语里有“(地位、能力等)同等者”、“同事”和“伙伴”等意义。
这样一来,P2P也就可以理解为“伙伴对伙伴”的意思,或称为对等联网。
P2P网络结构模型探析
! !曼
网 络 结 构 模 型 探 析
计算机科学与技 术 浙江杭州 )
载平衡 。 三 、 结构 化 PP 络 模 型 2网
墨蕊
获得 足够 的邻居 节 点,从 而加入 系统 。信 息 搜 索 :G u e 1 使 用 洪 泛 式 ( l o i g 的 资 n t Ia fo dn ) 源 查 询 机 制 。 发 起 资源 查 询 的 节 点 向 所 有 邻 居 节 点 发 送 Q E Y 息 ,而 收  ̄ Q E Y 息 的 UR消 UR消 节 点 除 了进 行 本 地 查 询 , 即 看 自己 有 没 有 所 查 询 资 源 外 ,还 把 查 询 进 一 步 转 发 给 自 己 的 引 言 所有 邻居节 点 。这些节 点 收到这 一消 息后 , P P 络 是 在 I 络 基 础 之 上 ,通 过 应 重 复 进 行 同 样 的 操 作 , 即进 行 本 地 查 询 和 消 2网 P网 用 软 件 构 筑 起 来 的 一 个 逻 辑 覆 盖 网 (o i a 息 广播 。为避 免无 穷递 归,每个 搜索 消息 都 Lg c 1 O e l y e w r ) 并 不 是 独 立 于 现 行 的 I 有 一 个 T L(i e t — i e 域 , 它 随 着 转 发 v r a N t o k , P T T m— oL v) 网 络 之 外 的 什 么 特 殊 网络 。 在 实 际 物 理 网 络 的 进 行 而 递 减 ,T L 0 消 息 不 再 被 转 发 。 T为 时 中 安 装 有 某 种 P P 件 的 节 点 可 以构 成 一 个 逻 另 外 节 点 对 近 期 接 收 到 的 消 息 进 行 缓 存 , 以 2软 辑覆盖 网络 ,而没有安装这 种P P 2 软件 的节点 避 免 重 复 处 理 同 样 的 消 息 。 搜 索 操 作 结 束 则被排除在外 。 后 ,发起 搜索 的节 点会收 到一 些查询 结果 , PP 2 网络架 构,又 称为P P网络 模型 ,是 记 录 了满 足 条 件 的 文 件 及 其 存 放 的 节 点 I 2 P, 指 P P 络 中 节 点 的 逻 辑 组 织 结 构 , 即 节 点 节 点可 从中选 择一 些节 点来下 载所 需文件 。 2网 互 联 的 拓 扑 结 构 和 节 点 在 与 相 邻 节 点 保 持 连 G u e l 具有较 好 的扩 展性 ,也不 存在单 故 n t la 接 时 的 行 为 规 范 , 一 般 用 一 个 连 通 的 图 来 表 障 点 ,但 其 查 询 机 制 效 率 较 低 , 而 且 也 不 能 示 。但P P网络 的连接 图与物理 网络 的拓扑连 保 证 搜 索 到 所 需 的 、 确 实 存 在 的 资 源 , 同 时 2 接 图不 同,在覆 盖 网中相邻 的节 点可能 在实 每 次查 询都要 产生 大量 的转发 消息 ,容 易形 际物 理 网络 中位 于 不同的子 网 中, 中间相隔 成 消 息泛 滥 , 增 加 了 网 络 的 负 担 。 多个 路 由 器 , 而 在 覆 盖 网 中 不 相 邻 的 节 点 在 () 合 式 网 络 模 型 3混 实际物 理网络 中却可 能是直接相连 的。P P网 2 KZ A a a 是混合式 P P 2 模型 的典型 代表 ,它 2分 络模 型 主要分 为结构化 和非 结构化 两类 ,结 在 纯 P P 布 式 模 型 基 础 上 引 入 了 超 级 节 点 的 构化 P P 统 是 指 系 统 中 的 数 据 存 放 的 位 置 和 概 念 , 综 合 了 集 中 式 P P 速 查 找 和 纯 P P 2系 2快 2 去 数 据的K y 有关 ,而非结 构化P P 统中 , e值 2系 中心化的优势 。K Z A 型将节点按 能力 不 同 aa模 数 据 的存 放 位 置与 数 据 是 无 关 的 。 ( 计算能力 、内存 大小 、连接 带宽 、在线 时间 二 、 非 结 构 化P P 2 网络 模 型 等) 区分为普通节 点和超级节 点两类 。当一个 非结构化P P 2 网络模型按节 点的集中化程 普 通节点启动K Z A a a 程序 时,它首先与某 一超 度又分 : 级 节点建立T P C 连接 ,然后 向这个超级节 点发 () 中 式 P P 络 模 型 1集 2网 送 它所 拥有 的文件 的元 数据 ,元数 据包 括 : 以N p t r a s e 为代 表的集 中式P P 2 网络 架构 文 件 名 ,文 件 大 小 , 文 件 内 容 的 哈 希 值 (a h H s 是 最 早 出 现 的P P 用 模 式 , 由 于 仍 具 有 中 v l e , 以及 其 它 信 息 ( 按 关 键 字 查 询 时 将 2应 a u) 在 央服 务 器 , 没 有 完 全 去 除 服 务 器 的 性 质 , 所 用到这些信息) 。文件 内容哈希值是 一个文件 以又被称 为非纯粹 的PP 络 。在Np t r 2网 a s e 系 的 唯 一 标 识 , 在 某 文 件 的 下 载 任 务 失 败 后 , 统 中 , 资源 的 检 索 过 程 类 似 于 传 统 的 c s 模 K Z A 户端可 以根据此 文件 内容 的哈希值 自 / aa客 式 , 即 所 有 节 点 向 中 央 服 务 器 查 询 资 源 ,但 动 搜 索 哈 希 值 相 同 的 文 件 。 与传统的c s 式不同的是 ,资源 并非存储在 /模 超 级 节 点 维 护 着 所 有 隶 属 于 它 的 普 通 节 服 务 器 上 ,而 是 存 储 在 各 个 节 点 中 。从 服 务 点 的 文 件 标 识 和 对 应 的 I 地 址 等 信 息 , 有 点 P 器 的 返 回 结 果 中 , 查 询 节 点 根 据 网 络 流 量 和 类 似 于 N p t r 的 中 央 服 务 器 。 超 级 节 点 ase中 延迟等 信息选 择合 适的节 点建 立直接连 接 , 与 其 所 属 的 若 干 个 普 通 节 点 构 成 一 个 自治 的 进 行 数 据 传 输 , 数 据 传 输 不 需 要 经 过 中 央 服 簇 。而 整 个 P P 2 网络 中 各 个 不 同 的簇 之 间 再 通 务 器 。 这 种 网 络 架 构 的 资源 搜 索 效 率 较 高 , 过 纯 P P 模 式 将 超 级 节 点 连 接 起 来 ,甚 至 也 2的 但其主 要缺 点是 中央服 务器是 系统 的单故 障 可 以 在 各 个 节 点 之 间 再 次 选 取 性 能 最 优 的 节 点 , 如 果 中 央 服 务 器 出 现 故 障 , 则 整 个 系 统 点 , 或 者 另 外 引 入 一 个 新 的 性 能 最 优 的 节 点 就会瘫 痪 ,所有节 点都没 法查 询到所 需 的资 作 为 索 引节 点 来 保 存 和 维 护 整 个 网 络 中 可 以
P2P网络中结构化模型研究
工 程 技 术 Cmue DSfwr n p lctos o p t r C o t a e a d A p ia in 2 1 第 7期 0 2年
P P网络中结构化模型研究 2
孙 绰
( 武警 工程 大学研 究生管理大队 3 6队 ,西安
708 ) 10 6
、
计算机光盘软件与应用
2 1 第 7期 0 2年 C m u e DS f w r n p l c t o s o p trC o t a ea dA p i a in 工 程 技 术
超级结 点路 由表维护简单 ; 2 可靠性较 高, . 单个超级结点失败不会造成其他结 点脱 离
中图分类号:T 33 2 文献标识码:A 文章编号:10— 59 21) 7 08 ̄ 2 P 9. 0 07 99 ( 20— 03 0 0
P P网 络 概 述 2 随着计算机技术与通信科技 的发展 , 网络通信 已经成为人 们生活 中不可缺少 的一部分 。因特 网是最大 的计 算机 网络 ,客 户/ 服务器 ( 1n / e v r c s C i e S r e / )网络模式 的出现极大促进 了 因特 网的发展 , 然而 网络 带宽 以每 7 月翻 倍的速度增长 , 个 计 算 资源近似按 照摩尔定 律速度增长 ,而存储 能力每年仅提 升 7 。因此,计算和存储资源可能逐渐变为 “ % 瓶颈 ” 目前 ,个 。 人计算机 已经得到较为充分 的发展 , 对等计算模式的引用可 以 充分利用节点资源 , 每个节点 既是客户机又是服务器 , 人人贡 献出 自己的资源 同时又享受他人提供 的资源 , 而且对等模式拥 有 良好 的可 扩 展 性 , 然 会 长 期存 在 下 去 , 得 更 广 泛 的应 用 必 获
p2p和p2sp下载原理
这类软件是用的P2P的原理也就是楼上所说的那样人越多,速度月快.P2P简介P2P(Peer-to-Peer)这个词如果仅仅理解为一种网络拓扑结构,那不能称之为新鲜事物,因为早在许多年之前Internet刚刚诞生时就已经有了,而且当时的Internet就是一个P2P结构的大网络。
人们之间完全是以“点-点”方式通讯的,根本不存在现在所谓的Server和Client。
这可以看作是P2P最原始的形势。
经过几十年的发展,Internet上的资源逐渐丰富起来,并呈现爆炸式增长的态势。
而与此同时,资源的流向却趋于集中化,大量公开的资源以所谓的Server形式在Internet上提供,网络应用也多以集中化方式提供服务,比如:Web、FTP等。
不可否认,这种集中化的发展大大促进了Internet的普及与应用,成就了今天Internet的神话。
然而,在这个唯一全球互联的网络上,集中化的方式使服务缺少个性,并充满着浓烈商业气息,人们每天机械地访问几个熟悉的门户网站的Web Server,去Mail Server上收发Email,到各种FTP Server去下载文件,就连人们喜欢的ICQ、QQ 等即时通讯也是基于典型的Client/Server模型。
今天的Internet已经完全“笼罩”在Server 的控制中。
我们不否认Server对于Internet发展的重要贡献,因为“网络社会”同人类社会一样,也是由原始社会的“原始的民主”慢慢发展到“封建专政”,最后还会慢慢过渡到现代的民主,整个过程是在进步的。
但应该看到,Server集中式的服务方式有许多技术弊端。
一个最主要的问题就是资源无法得到充分利用。
Internet最大的特点是全球互联,在Internet 上最大的资源拥有群不是Server而是Client。
可以说Client才是Internet的主体。
有资料统计,全球Server提供的资源加在一起还不足Internet资源总量的1%。
p2p协议原理
p2p协议原理一、P2P协议的基本原理P2P(Peer-to-Peer)是一种通信模式,它没有中央服务器,所有节点对等连接。
它是指一种计算机网络技术,其中每个节点都可以是服务请求者、服务提供者或者两者兼备,良好的P2P系统可以优化网络带宽并提高性能,它能使用户更加直接地分享文件和应用程序,特别是在大型文件传输时它的好处非常明显。
P2P协议的基本原理可以分为以下几个方面:1. 去中心化服务P2P网络没有统一的控制中心,又称之为去中心化服务。
每个节点都可以独立地提供或者接受服务,可以随时加入或者离开网络,并各自掌握着一部分数据和计算资源。
因此,P2P网络不存在单个点的故障,对节点数量不敏感,对规模不限制,也不需要专业的数据中心来维护。
2. 分布式数据存储P2P网络的数据都是存储在各个节点上的,通过节点之间的互联形成了一个分布式的存储系统。
每个节点都是其他节点的数据中心,存储若干个副本,确保数据不会因为某个节点的故障而丢失。
当有新的数据添加到网络中时,P2P协议自动将数据复制到一定数量的节点上,同时也会自动清除不需要的过期数据,确保数据的完整性和可用性。
3. 动态网络拓扑P2P网络的拓扑结构是动态的。
任何一个节点都可以加入或者离开网络,也可以随时和其他节点建立或者断开连接。
当节点加入网络时,P2P协议会自动在已有的节点中选择最优的节点,建立P2P连接。
这个连接不仅可以传输数据,还可以共享网络资源,比如CPU、带宽等。
当节点离开网络时,P2P协议会自动结束连接并将数据复制到其他节点上,确保数据的下传速度和可靠性。
4. 去重复下载P2P协议可以去除已经存在的数据,在进行下载时先获取早已下载过的数据块,这样可以省去下载时间和带宽资源的浪费,同时也减少了网络占用带宽,提高了整个P2P 系统的效率。
二、P2P协议的流程P2P协议的工作流程包括了搜索、连接、数据块传输、退出等多个步骤。
下面将对P2P协议的流程进行简要介绍:1. 搜索在P2P协议中,搜索是指向其他节点获取需要的数据块。
P2P网络搜索技术
Chord:插入
Node 105
Key 5
K5 K20
N105
Circular ID space
N32
N90
K80
Chord结点加入算法
Chord的自适应需要保持两个不变的属性
每个结点的后继始终正确 对每个对象k,结点successor(k)始终负责k的索引
为此,新结点n的加入需要完成几个任务
Chord/CAN/Tapestry/Pastry
目标相同
减少路由到指定文件的P2P跳数
减少每个Peer必须保持的路由状态
算法异同
都保证算法的跳数与Peer群组的大小相关 或都指出算法能以高概率完成 方法上的差别很小
Chord
每个Peer保持LogN其他Peer的踪迹(N是群组的全部Peer
“N90 has K80”
N32
K80 N90
N60
结点维护一个有m(ID位数)项的路由表,也称“指 向表”(finger table),其中第i项指向结点s, s=successor(n+2i-1),1≤i≤m,即s是在顺时针方向到n 的距离至少为2i-1的第一个结点,记做n.finger[i].node Chord路由表的特点:
1.2.3.4
Napster原理
4.3.2.1 search(A) --> 4.3.2.1
Fetch
Query
Reply
Where is file A?
分布式结构化P2P搜索
分布式结构化P2P搜索
结构化P2P网络中,每个节点都有固定的地址,整个网络具有相对稳定而规则的拓扑结构。依赖 拓扑结构可以给网络的每个节点指定一个逻辑地址,并把地址和节点的位置对应起来。
对等网络
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
2.1 中心化拓扑
最早出现的P2P网络结构,也称集中目录式 结构,或非纯粹的P2P结构。
优点:
一旦缓存超时,需通过其它超级节点查找用户。
查找用户
具有公网地址的客户端,查找用户的过程:
向超级节点(SN)发送要查找的用户信息; 若不成功,从SN获取四个节点地址,发送用户信息; 若不成功,报告SN,获取八个节点地址,发送用户信
息; …… 成功或失败返回
位于私网内的受限客户端,查找用户的过程:
火墙类型。 客户端发现拥有公网IP地址的在线Skype节
点。
连接到超级节点
客户端在主机缓存中维护一个超级节点列表,包含 一系列超级节点的<IP地址,端口>。
初次安装客户端软件后,超级节点列表中至少包含 7个<IP地址,端口>,这些便是初始的超级节点。
登录时,客户端试图同列表中的每一个表项(超级 节点)建立连接。
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)
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
p2p技术
1、什么是P2P技术?并说说明其优缺点点对点技术(point to point,简称P2P)又称对等互联网络技术,是一种网络新技术,依赖网络中参与者的计算能力和带宽,而不是把依赖都聚集在较少的几台服务器上。
P2P网络通常用于通过Ad Hoc连接来连接节点。
这类网络可以用于多种用途,各种档案分享软件已经得到了广泛的使用。
P2P技术也被使用在类似VoIP等实时媒体业务的数据通信中。
P2P网络的一个重要的目标就是让所有的客户端都能提供资源,包括带宽,存储空间和计算能力。
因此,当有节点加入且对系统请求增多,整个系统的容量也增大。
这是具有一组固定服务器的C/S结构不能实现的,这种结构中客户端的增加意味着所有用户更慢的数据传输。
P2P网络的分布特性通过在多节点上复制数据,也增加了防故障的健壮性,并且在纯P2P网络中,节点不需要依靠一个中心索引服务器来发现数据。
在后一种情况下,系统也不会出现单点崩溃。
当用P2P来描述Napster 网络时,对等协议被认为是重要的,但是,实际中,Napster 网络取得的成就是对等节点(就象网络的末枝)联合一个中心索引来实现。
这可以使它能快速并且高效的定位可用的内容。
对等协议只是一种通用的方法来实现这一点。
P2P在安全上的好处:隐私保护与匿名通信在P2P网络中,由于信息的传输分散在各节点之间进行而无需经过某个集中环节,用户的隐私信息被窃听和泄漏的可能性大大缩小。
此外,目前解决Internet隐私问题主要采用中继转发的方法,从而将通信的参与者隐藏在众多的网络实体之中。
在一些传统的匿名通信系统中,实现这一机制依赖于某些中继服务器节点。
而在P2P中,所有参与者都可以提供中继转发的功能,因而大大提高了匿名通信的灵活性和可靠性,能够为用户提供更好的隐私保护。
健壮服务与网络抗毁P2P采用了完全分布式架构,网络中的节点既可以获取其他节点的资源或服务、同时又是资源或服务的提供者,不依赖于少数集中控制节点,具有比传统的Client/Server网络更好的健壮性和抗毁性,成为构建高健壮性网络的有效方式。
P2P技术原理
P2P技术原理P2P技术原理什么是对等⽹络(P2P)技术?P2P技术属于覆盖层⽹络(Overlay Network)的范畴,是相对于客户机/服务器(C/S)模式来说的⼀种⽹络信息交换⽅式。
在C/S模式中,数据的分发采⽤专门的服务器,多个客户端都从此服务器获取数据。
这种模式的优点是:数据的⼀致性容易控制,系统也容易管理。
但是此种模式的缺点是:因为服务器的个数只有⼀个(即便有多个也⾮常有限),系统容易出现单⼀失效点;单⼀服务器⾯对众多的客户端,由于CPU能⼒、内存⼤⼩、⽹络带宽的限制,可同时服务的客户端⾮常有限,可扩展性差。
P2P技术正是为了解决这些问题⽽提出来的⼀种对等⽹络结构。
在P2P⽹络中,每个节点既可以从其他节点得到服务,也可以向其他节点提供服务。
这样,庞⼤的终端资源被利⽤起来,⼀举解决了C/S模式中的两个弊端。
对等⽹络的基本结构(1)集中式对等⽹络(Napster、QQ)集中式对等⽹络基于中央⽬录服务器,为⽹络中各节⽬提供⽬录查询服务,传输内容⽆需再经过中央服务器。
这种⽹络,结构⽐较简单,中央服务器的负担⼤⼤降低。
但由于仍存在中央节点,容易形成传输瓶颈,扩展性也⽐较差,不适合⼤型⽹络。
但由于⽬录集中管理,对于⼩型⽹络的管理和控制上倒是⼀种可选择⽅案。
(2)⽆结构分布式⽹络(Gnutella)⽆结构分布式⽹络与集中式的最显著区别在于,它没有中央服务器,所有结点通过与相邻节点间的通信,接⼊整个⽹络。
在⽆结构的⽹络中,节点采⽤⼀种查询包的机制来搜索需要的资源。
具体的⽅式为,某节点将包含查询内容的查询包发送到与之相邻的节点,该查询包以扩散的⽅式在⽹络中蔓延,由于这样的⽅式如果不加节制,会造成消息泛滥,因此⼀般会设置⼀个适当的⽣存时间(TTL),在查询的过程中递减,当TTL值为0时,将不再继续发送。
这种⽆结构的⽅式,组织⽅式⽐较松散,节点的加⼊与离开⽐较⾃由,当查询热门内容时,很容易就能找到,但如果需求的内容⽐较冷门,较⼩的TTL不容易找到,⽽较⼤的TTL值⼜容易引起较⼤的查询流量,尤其当⽹络范围扩展到⼀定规模时,即使限制的TTL 值较⼩,仍然会引起流量的剧增。
P2P网络搜索技术
P2P网络搜索技术一、P2P技术简介(一)概念及特征。
P2P是peertopeer的缩写,是一种用于不同用户PC机之间共享他们所拥有的空闲软硬件资源(处理能力、存储能力、网络连接能力、可共享文件等),可以不经过中心节点直接互相访问和交换信息的技术。
它打破了传统的C/S式,在对等网络中,每个节点都具备客户机和服务器的双重特性,可以同时作为服务使用者和服务提供者。
与其他网络模型相比较,P2P有分散化、可扩展性和健壮性好、高性能等优点。
P2P技术目前的主要应用:文件共享与交换、协同工作、搜索引擎、分布计算、智能代理。
(二)P2P与C/S的区别。
每个对等点具有相同的地位,同时扮演着服务器和客户端两个角色,还具有路由和缓冲的功能。
P2P中每个结点可以很容易加入系统中,其中任一结点可以利用网络上其他对等体的信息资源、理器周期、速缓存和磁盘空间,P2P是基于内容的寻址方式。
P2P模式最主要的优点就是资源的高度利用率,所有节点的资源总和构成了整个网络的资源,整个网络可以被用作具有海量存储能力和巨大计算处理能力的超级计算机。
而且对等点越多,网络性能越好,网络随着规模的增大而越稳固。
信息在网络设备节点间直接流动,高速即时,降低中转服务成本。
但P2P也有些不足,P2P不易管理,对等点可以随意的加入或退出,会造成网络带宽和信息存有的不稳定。
二、P2P的几种搜索技术(一)P2P搜索的几种基本方式1、Index集中式架构。
存有一个提供索引功能的节点,这个节点的索引储存了资源所在的位置信息,给定资源的某种查询条件,索引可以迅速找出符合条件的资源及其所在的位置2、Hash分布式结构。
这种方式要求每一个资源都可以通过某种hash算法找到一个唯一的地址,发布资源时资源不是保存有本地,而是保存有这个资源hash后的地址所对应的节点中。
3、Flooding分布式架构。
这种方式要求每个节点都有查询本地资源的能力,每个节点都有d个邻居,这些节点之间通过邻居关系构成一个连通的网络。
09版网络技术教程课后练习题及答案
09版网络技术教程课后练习题及答案选择题和填空题第1章一、选择题(1)下列对计算机发展阶段的描述中,比较全面的是()。
A)计算机经过电子管、晶体管、集成电路、超大规模集成电路等发展阶段B)计算机经过大型计算机、中型计算机、小型计算机、微型计算机等发展阶段C)计算机经过大型计算机、微型计算机、网络计算机发展阶段D)计算机经过大型主机、小型计算机、微型计算机、局域网、Internet发展阶段(2)下列关于服务器的说法中,正确的是()。
A)服务器可以选用大型主机和小型计算机B)服务器只能选用安腾处理器C)服务器不能选用个人计算机D)服务器只能选用奔腾和安腾处理器(3)在扩展的ASCII码中,每个数字都能用二进制数表示,例如,1表示为00110001,2表示为0011001,那么2008可表示为()。
A)00110010 00000000 00000000 00110111B)00110010 00000000 00000000 00111000C)00110010 00110000 00110000 00110111D)00110010 00110000 00110000 00111000(4)下列关于奔腾处理器的说法中,正确的是()。
A)奔腾I是16位的,奔腾III是32位的B)奔腾II是32位的,奔腾4是64位的C)奔腾是32位的,安腾是64位的D)奔腾是64位的,安腾是64位的(5)下列关于奔腾处理器技术的叙述中,正确的是()。
A)超标量技术的特点是提高主频、细化流水B)分支预测能动态预测程序分支的转移C)超流水线技术的特点是内置多条流水线D)哈佛结构是把指令与数据混合存储(6)下列关于安腾处理器的叙述中,不正确的是()。
A)安腾主要用于服务器和工作站B)安腾的创新技术是采用复杂指令系统C)安腾的创新技术是简明并行指令计算D)安腾能使电子商务平稳地运行(7)主板有许多分类方法,按它本身的规格可分为()。
纯分布式P2P网络结构浅析
纯分布式P2P网络结构浅析作者:刘凯张华来源:《电脑知识与技术》2012年第36期摘要:P2P(Peer-to-Peer)是现今广泛使用的一种网络模型,非结构化P2P模型和结构化P2P模型是其中两种基本拓扑结构。
非结构化模型一般使用洪泛方法实现,结构化P2P网络一般使用分布式哈希表构建。
该文在分析两种P2P网络的基础上,对比了结构化P2P模型和非结构化P2P模型中的典型案例的实现过程,并对其优缺点进行了总结。
关键词:P2P;洪泛;分布式哈希表中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2012)36-8631-031 研究背景二十一世纪以来,信息技术迅速发展,互联网上的信息量快速增长,根据Google公司的报道,到2005年,Google已经索引了80.6亿个页面和10亿以上的图片,如何有效管理这些信息是一个热点和难点问题。
当前,互联网程序主要使用客户机/服务器(C/S)和浏览器/服务器(B/S)模式,这两种模式都以服务器为中心,由服务器负责存储资源和提供服务。
但随着互联网的发展,两种模式中服务器的负载越来越重,服务器成了发展的瓶颈,同时应用程序对服务器依赖性较大,一旦服务器出现故障,整个系统都面临崩溃。
P2P的出现,使得消除服务器为中心的网络瓶颈成为了可能。
最近几年,P2P计算已称为计算机中的热门话题之一。
P2P网络是一种分布式的网络,它打破了传统的C/S和B/S模式,在网络中每个计算机的功能和地位都是对等的,每个计算机既为其他用户提供服务,也想用其他用户所提供的服务,在P2P中,所有的运算、存储等都分布在各个计算机上,这样就减少了对服务器的依赖,减轻了服务器的负载。
2 P2P网络结构P2P系统一般要构造一个拓扑结构,在这个结构中需要解决节点命名,出错恢复和数据查询等问题,现有的P2P网络结构有以下几种:2.1混合型的P2P结构这种结构并不是完全的分布式P2P,这种结构中仍然有服务器的存在,不过服务器的作用发生了改变,和传统的C/S相比,此时服务器仅祈祷促成各种节点协调和扩展的功能,一般这种服务器我们称为索引服务器。
internet拓扑结构
internet拓扑结构网络拓扑结构(network topology)是指用传输介质network topology互联各种设备的物理布局,即就是用什么方式把网络中的计算机等设备连接起来。
拓扑图给出网络服务器,工作站的网络配置和相互间的连接。
网络拓扑结构主要有星型结构,环型结构,总线结构,分布式结构,树型结构,网状结构,蜂窝状结构等。
在实际应用中,主要是将星型拓扑结构,总线型拓扑结构和环型网络拓扑结构综合应用,形成互联网(互联网是指将两个或两个以上的计算机网络连接而成的更大的计算机网络)。
所以,在这只重点介绍这三种。
星型拓扑结构:星型网络由中心节点和其它从节点组成,中心节点可直接与从节点通信,而从节点间必须通过中心节点才能通信。
在星型网络中中心节点通常由一种称为集线器或交换机的设备充当,因此网络上的计算机之间是通过集线器或交换机来相互通信的,是目前局域网最常见的方式。
总线拓扑结构:总线型网络是一种比较简单的计算机网络结构,它采用一条称为公共总线的传输介质,将各计算机直接与总线连接,信息沿总线介质逐个节点广播传送。
最著名的总线拓扑结构是以太网环型网络拓扑结构:环型网络将计算机连成一个环。
在环型网络中,每台计算机按位置不同有一个顺序编号。
在环型网络中信号按计算机编号顺序以“接力”方式传输。
例如:若计算机A 欲将数据传输给计算机D 时,必须先传送给计算机B ,计算机 B 收到信号后发现不是给自己的,于是再传给计算机C ,这样直到传送到计算机D 。
在实际的应用中,拓扑结构深入我们的生活,现举在网吧应用的一例做详细的分析。
在网吧中,网吧路由器作为网吧的关键接入设备,必须要非常适合网吧使用的特点,具体情况如下:一般的网吧机器数量少则一百多台,多则几百台,而运营商给的接入带宽在很多地方都不大,需要精打细算使用。
网吧内部使用有游戏,浏览,聊天,视频,下载等。
其中网络游戏和即时聊天程序的数据包比较小,在网络比较拥堵的情况下必须有优先通过权限,才不至于卡机。
p2p原理及说明
/view/3280.htm[2009-12载东西的软件) 或许有人还记得,早在1998年,美国东北波士顿大学的一年级新生、18岁的肖恩?范宁为了能够解决他的室友的 一个问题——如何在网上找到音乐而编写的一个简单的程序,这个程序能够搜索音乐文件并提供检索,把所有的 音乐文件地址存放在一个集中的服务器中,这样使用者就能够方便地过滤上百的地址而找到自己需要的MP3文件 。到了1999年,令他们没有想到的是,这个叫做Napster的程序成为了人们争相转告的“杀手程序”——它令无数散 布在互联网上的音乐爱好者美梦成真,无数人在一夜之内开始使用Napster。在最高峰时Napster网络有8000万的 注册用户,这是一个让其他所有网络望尘莫及的数字。这大概可以作为P2P软件成功进入人们生活的一个标志。 时间表中这样记录着这一段历史: January 1999: Shawn Fanning, 18, creates the Napster application and service while a freshman at Northeastern University. (1999年1月,18岁的美国东北波士顿大学的一年级新生肖恩范宁开始了Napster程序的服务) May 1999: Napster Inc. is founded. (1999年5月,Napster公司宣告成立) 之所以我们注重开端,是因为这是一个非同意义上的起始,也正是从这天起,P2P开始了它曲折但极富生命力的 发展。 到了2000年,P2P技术的发展就得使用月甚至日来记载了。直到现在使用P2P技术的软件比比皆是,人们也在不 知不觉中感受到了P2P作为高科技发展载体的快乐。平常我们使用的QQ 、MSN就不提了,其他软件更是铺天盖 地,让人目不暇接。简单罗列一下,以飨读者。 软件名称 简介
P2P模式
P2P模式概述P2P是英文Peer-to-Peer(对等)的简称,又被称为“点对点”。
“对等”技术,是一种网络新技术,依赖网络中参与者的计算能力和带宽,而不是把依赖都聚集在较少的几台服务器上。
P2P还是英文Point to Point (点对点)的简称。
它是下载术语,意思是在你自己下载的同时,自己的电脑还要继续做主机上传,这种下载方式,人越多速度越快但缺点是对硬盘损伤比较大(在写的同时还要读),还有对内存占用较多,影响整机速度。
影响德国互联网调研机构ipoque称,P2P已经彻底统治了当今的互联网,其中50-90%的总流量都来自P2P程序。
在P2P程序里,BitTorrent已经超过eDonkey(含eMule),占了P2P流量的50~70%,而后者根据地区不同份额为5~50%,不过在某些地方,eDonkey仍是P2P首选。
另外有趣的是,虽然Skype对带宽需求并不敏感,但在一些地方的带宽占用率最高也能达到2%。
Ellacoya Networks在6月份公布的统计数据则显示,北美网络流量中只有37%来自P2P,HTTP依然高达46%,而这其中又有三分之一以上源于YouTube等视频分享网站。
虽然统计数字有差异,但ipoque和Ellacoya Networks都认为视频已经成为当今网民的一大需求,也正是各种各样的分享视频和高清视频占据了大量的网络带宽,ISP应当尽快部署新技术,满足网民需求,而不是一味将P2P视为洪水猛兽.简单的说,P2P直接将人们联系起来,让人们通过互联网直接交互。
P2P使得网络上的沟通变得容易、更直接共享和交互,真正地消除中间商。
P2P就是人可以直接连接到其他用户的计算机、交换文件,而不是像过去那样连接到服务器去浏览与下载。
P2P另一个重要特点是改变互联网现在的以大网站为中心的状态、重返"非中心化",并把权力交还给用户。
P2P看起来似乎很新,但是正如B2C、B2B是将现实世界中很平常的东西移植到互联网上一样,P2P并不是什么新东西。
非结构化P2P Overlay拓扑结构分析
非结构化P2P Overlay拓扑结构分析
姜卫;王观玉;宋世延
【期刊名称】《计算机与数字工程》
【年(卷),期】2010(038)002
【摘要】一个合理的P2P overlay可以为P2P应用提供更好的支持.非结构化P2P overlay的构建比较简单随意,适合于信息发布、即时通讯等节点随时加入退出的情况.构建具有可扩展性和稳健性的网络拓扑,是非结构化P2P overlay的研究热点之一.文章首先介绍了几种典型的非结构化P2P overlay,然后与以往研究不同,通过GT-ITM建模分析了每种P2P overlay拓扑结构的性能,主要分析了不同拓扑结构节点的度、最短路径分布、节点发现概率及结构的健壮性等,该工作对构造合理的P2P overlay拓扑结构和P2P系统的研究具有重要意义.
【总页数】6页(P66-70,85)
【作者】姜卫;王观玉;宋世延
【作者单位】海军工程大学,武汉,430033;黔南民族师范学院,都匀,558000;海军工程大学,武汉,430033
【正文语种】中文
【中图分类】TP393
【相关文献】
1.非结构化P2P覆盖网拓扑特性分析 [J], 易小年;朱钒
2.基于节点兴趣的非结构化P2P网络拓扑结构研究 [J], 何可;吴晓军;张玉梅
3.非结构化P2P网络拓扑结构的改进机制 [J], 许松
4.一种P2P Service Overlay网络拓扑设计 [J], 高晓燕;余镇危;武颖;史银龙
5.非结构化P2P系统Overlay优化技术综述 [J], 黄宇;金蓓弘
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半分布式结构(含有SuperNode)
kaZaa界面
半分布式结构的优点和缺点:
优点:性能、可扩展性较好,较容易管理 缺点:对超级点依赖性大,易于受到攻击,容 错性也受到影响
4种结构的性能比较
比较标准 中心化拓 全分布式 全分布式 半分布式 /拓扑结 扑 非结构化 结构化拓 拓扑 构 拓扑 扑 可扩展性 差 差 好 中
中心化拓扑
优点 :维护简单发现效率高 缺点:与传统客户机/服务器结构类似,容易 造成单点故障,访问的“热点”现象和法律 等相关问题.
经典案例:Napster
Napster的工作原理如图
Napster结构 Napster界面
Napster是最早出现的P2P系统之一,并在短 期内迅速成长起来。Napster实质上并非是纯 粹的P2P系统,它通过一个中央服务器保存 所有Napster用户上传的音乐文件索引和存放 位置的信息。当某个用户需要某个音乐文件 时,首先连接到Napster服务器,在服务器进 行检索,并由服务器返回存有该文件的用户 信息;再由请求者直接连到文件的所有者传 输文件。
面临问题:发现的准确性和可扩展性是非结构 化网络面临的两个重要问题 研究方向:目前对此类结构的研究主要集中于 改进发现算法和复制策略以提高发现的准确 率和性能。
•最初的Gnutella采用的Flooding 搜索算法示意图
采用第二代Gnutella协议最经典的软 件-Bearshare
完全分布式结构化拓扑网络
最新的研究成果体现在采用分布式散列表 (DHT) 分布式散列表(DHT)实际上是一个由广 域范围大量结点共同维护的巨大散列表。 散列表被分割成不连续的块,每个结点被 分配给一个属于自己的散列块,并成为这 个散列块的管理者。 DHT的结点既是动态 的结点数量也是巨大的,因此非中心化和 原子自组织成为两个设计的重要目标。
典型的案例:KaZaa
从结构 上来说,它使用了Gnutella的全分布 式的结构,这样可以使系统更好的扩展,因 为它无需中央索引服务器存储文件名,它是 自动的把性能好的机器看成为SuperNode, 它存储着离它最近的叶子节点的文件信息, 这些SuperNode,再连通起来形成一个 Overlay Network. 由于SuperNode的索引功 能,使搜索效率大大提高。
经典案例:Chord
Chord项目的目标是提供一个适合于P2P环境的分 布式资源发现服务,它通过使用DHT技术使得发现 指定对象只需要维护O(logN)长度的路由表。 Chord的主要贡献是提出了一个分布式查找协议, 该协议可将指定的关键字(Key) 映射到对应的结点 (Node) 。从算法来看,Chord是相容散列算法的变 体。MIT的GRID和RON项目则提出了在分布式广域 网中实施查找资源的系统框架。
P2P网络中的拓扑结构
报告人:潘华强 导师:刘玉华教授 2008-3-25
拓扑结构的定义:
拓扑结构是指分布式系统中各个计算单元之 间的物理或逻辑的互联关系,结点之间的拓 扑结构一直是确定系统类型的重要依据。
根据拓扑结构的关系可以将P2P研究 分为4种形式:
中心化拓扑(Centralized Topology) 全分布式非结构化拓扑(Decentralized Unstructured Topology) 全分布式结构化拓扑(Decentralized Structured Topology,也称作DHT网络) 半分布式拓扑(Partially Decentralized Topology)
这种对等网络模型存在的问题:
(1)中央服务器的瘫痪容易导致整个网络的崩 馈,可靠性和安全性较低。 (2)随着网络规模的扩大,对中央索引服务器 进行维护和更新的费用将急剧增加,所需成 本过高。 (3)中央服务器的存在引起共享资源在版权问 题上的纠纷,并因此被攻击为非纯粹意义上 的P2P网络模型。
Gnutella是一个P2P文件共享系统,它和 Napster最大的区别在于Gnutella是纯粹的 P2P系统,没有索引服务器,它采用了基于 完全随机图的洪泛(Flooding)发现和随机 转发(Random Walker)机制。为了控制搜 索消息的传输,通过TTL (Time To Live)的减 值来实现。
可靠性 差 好 好 中
可维护性 最好
发现算法 最高 效率 复杂查询 支持
最好
中 支持
好
高 不支持
中
中 支持
全分布非结构化
网络在重叠网络(overlay)采用了随机图的 组织方式,结点度数服从“Power-law”[a][b] 规律,从而能够较快发现目的结点,面对网 络的动态变化体现了较好的容错能力,因此 具有较好的可用性。同时可以支持复杂查询, 如带有规则表达式的多关键词查询,模糊查 询等.
典型的案例:Gnutella
Chord的Identifier Circle
半分布式结构
吸取了中心化结构和全分布式非结构化拓扑 的优点,选择性能较高的结点作为超级点, 在各个超级点上存储了系统中其他部分结点 的信息,发现算法仅在超级点之间转发,超 级点再将查询请求转发给适当的叶子结点。 半分布式结构也是一个层次式结构,超级点 之间构成一个高速转发层,超级点和所负责 的普通结点构成若干层次。