P2P网络的测量与分析_李勇彦

P2P网络及应用的介绍与分析
自然辩证法2班2011110461 张弘韬信通学院八班
写在前面的话：
我为什么写这篇文章
众所周知，在最近十几年里，P2P技术得到了很大的发展，P2P的理念已经深入到了互联网的各个角落，其应用也必将越加深入和广泛。

P2P是一种技术，但更多的是一种思想，有着改变整个互联网基础的潜能的思想。

BT，即BitTorrent，是P2P技术在下载软件里的成功应用。

BT网络充分体现了P2P中的对等概念和资源的共享及互通的便利的特点。

BT网络虽然需要Tracker服务器用来帮助寻址和更新用户下载信息，但是资源本身都存放于远端客户主机之上，这就大大降低了服务器的负担，而BT网络中提供的多点下载特性，更是BT得到了众多网民的青睐的原因所在。

在高校中，很多同学都使用BT软件进行下载，在我校北京邮电大学的网站中，有着大量的资源可以供我们下载，不仅速度快，而且时效性好，为我校的师生提供了便捷的获取各种资源的途径。

我想通过本篇文章，以BT下载为例，介绍一下P2P业务。

P2P的介绍
P2P是peer-to-peer的缩写，即对等连接，可以简单地定义为通过直接交换，共享计算机资源和服务。

通常这些资源和服务包括：信息的共享与交换、计算资源(如CPU的共享使用)、存储资源(如缓存和磁盘空间的使用)等。

P2P的发展
P2P的发展可以被划分为三代：第一代是以Napster为代表的、还用中央服务器管理的P2P，这一代的P2P生命力十分脆弱——只要关闭服务器，网络就死了；第二代分布式P2P没有中央服务器，以Gnutella为代表，但是速度太慢；而第三代为混合型，采用分布服务器。

目前我国流行的BT就是属于这类。

目前，国内P2P的应用主要有两个方向：文件共享及协同工作。

在基于P2P 技术进行文件共享方面，国内已经有多家公司推出了自己的产品，目前主要的中文P2P软件有Workslink、Ezpeer、Jelawat、Kuro、Toperson等。

由于P2P技术在国内的应用还刚刚开始，多数人对其认识还不完整，还有很多发展障碍，如版权问题、带宽问题、安全与管理等等。

而当前，BT正卷入全球性打击盗版行动的风波中，好莱坞企业的胜利也显示出这个全球最大的P2P 网络的弱点。

但这并不意味着BitTorrent会消失。

这项技术仍有许多合法的用途，例如可以用来散播游戏或是Linux 操作系统。

P2P的应用前景
从结构角度看，P2P带来了几个改变：首先，客户不再需要将文件上传到服务器，而只需要使用P2P将共享信息提供出去；其次，运行P2P的个人电脑不需要固定IP地址和永久的互联网连接，这使得那些拨号上网的用户也可以享受P2P带来的变革，这部分用户在所有用户中占有极大的比重；最后，P2P完全改变过去控制互联网的C/S模式，消除客户机和服务器二者之间的差别。

也就是说，P2P引导网络计算模式从集中式向分布式偏移，即网络应用的核心从中央服务器向网络边缘的终端设备扩散：服务器到服务器、服务器到PC机、PC机到PC机，PC机到WAP手机……所有网络节点上的设备都可以建立P2P对话。

这使人们在Internet 上的交互行为被提到了一个更高的层次，使人们以更主动深刻的方式参与到网络中去。

从应用的角度来说，P2P技术更好的解决网络上几种类型的应用：对等计算、协同工作、搜索引擎、文件交换等。

a.对等计算
采用P2P技术的对等计算，正是把网络中的众多计算机暂时不用的计算能力连结起来，使用积累的能力执行超级计算机的任务。

任何需要大量数据处理的行业都可从对等计算中获利，如天气预报、动画制作、基因组的研究等，有了对等计算之后，就不再需要昂贵的超级计算机了。

b.协同工作
企业机构的日益分散，企业内部及企业之间的交互变为尤其重要，但传统的Web方式实现，给服务器带来了极大的负担，造成了昂贵的成本支出。

P2P网络的出现使协同工作成为可能：互联网上任意两台PC都可建立实时的联系，建立了这样一个安全、共享的虚拟空间，人们可以进行各种各样的活动，如工作安排，文件的审批。

c.搜索引擎
P2P技术的另一个优势是开发出强大的搜索工具。

P2P技术使用户能够深度搜索文档，而且这种搜索无需通过Web服务器，也可以不受信息文档格式和宿主设备的限制，可达到传统目录式搜索引擎(只能搜索到20%-30%的网络资源)无可比拟的深度(理论上将包括网络上的所有开放的信息资源)。

d.文件交换
可以说文件交换的需求直接引发了P2P技术热潮。

在传统的Web方式中，要实现文件交换需要服务器的大力参与，通过将文件上传到某个特定的网站，用户再到某个网站搜索需要的文件，然后下载，这种方式的不便之处不言而喻。

电子邮件是方便了个人间文件传递问题，却没法解决大范围的交换。

BT工作原理
BT软件的特点：在下载——download的同时，也在为其他用户提供上传——upload，所以不会随着用户数的增加而降低下载速度。

使用非常方便，很适合新发布的热门下载。

其特点简单的说就是：下载的人越多，速度越快。

.torrent 的作用
在使用BT下载之前，需要先下载一个.torrent文件，这个文件到底有什么用处呢？.torrent文件其实就是我们俗称的种子，首先，在种子中记录有announce 信息，这个信息纪录了发布服务器的位置，让BT软件可以知道是那个WEB服务器发布的，然后.torrent文件中版喊了一些文件信息，诸如文件名，目录名，长度，最后包含的是片段长度以及片段的Sha1 校验码，（BT为了事现续传和文件校验，就把文件分成若干个片段），如果我们用记事本等软件打打开.torrent文件的话，就能很清楚的看到在乱码片段的后面就是是片段Sha1 校验码。

当种子文件被资源发布者发布到服务器上以后，如果别人要想下载你的文件，你就需要把被下载的文件进行“做种”的操作。

而在eMule、Shareaza等P2P软件，别人如果要想下载文件，首先你要“共享”被下载的文件。

在BT下载中，也是一样的，除了要先把种子文件上传到服务器外，你还的把被下载文件共享，只不过这种共享方法和其它P2P 软件的共享方法不同、叫法不同罢了，在BT下载在，把共享叫“做种”，被下载的文件叫做“种子”。

所以说你下载到100%了，还在继续上传就是因为你在提供种子服务，所以这才叫做BT，BT具有人人下载，人人上传的特点，所以只下载不上传的行为是不被允许的。

BT的优缺点分析
BT成为广大网迷的最爱不无道理。

首先，BT的网络资源充足，热门资源更新速度快，可以满足不同用户群的需求，尤其受到青年网友的钟爱。

每天在各个BT网站上发布的BT资源相当的丰富，而且用户在下载资源的同时也提供上传，这样就能保证BT资源的连续可用性，据统计调查，目前BT流量已经占到网络流量的三四成之多，可见BT应用范围之广，下载量之大。

其次，BT下载的速度比较快。

BT系统中没有传统的服务器，所谓的Tracker 也只起资源定位的作用，它的负载是比较小的。

不会向传统的存放资源的HTTP，FTP站点那样由于用户过多，不堪重负而down掉。

所以其稳定性更好。

在BT系统中，由于它的特有机制，用户越多，下载速度反而会越快，这就是其最显著的特点和优点。

但是BT自身的优越性不能掩盖它所带来的负面影响：
首先，对于没有经验的用户，不正当的使用BT会给硬盘带来损坏。

这主要是因为BT下载前首先会在硬盘缓冲区写入与下载文件容量相同的一个镜像文件，然后通过填充的方法写入数据，当填充过程结束时，下载的过程也就完成了。

每次下载时，软件还需要对所有区块进行校验计算，而这是相当占用资源和磨损硬盘的，如果下载上传过程中再同时进行读写操作，那硬盘可能会出现坏道。

基于这个原理，用户可以适当增大硬盘缓存文件的大小，另外也要注意在使用BT软件时尽量避免对硬盘进行其他读写操作，另一方面也要避免硬盘超负荷工作，这样一般就不会对硬盘生成大的伤害了。

但对于没有经验的用户，BT的使用可能会带来意想不到的危害。

其次，由于BT的工作原理是“多点下载”，也就是说参与进来的用户数量越多，单个用户下载的速度也越快，但实际情况下，不少用户为了避免系统资源被过多占用以及基于安全方面的考虑，一般都对上传速度进行了相应的限制，有时甚至在自己下载结束后就立即关闭BitTorrent，这样一来可用的“种子”数将越来
越少，从而影响了其他用户的下载速度，有时甚至由于“种子”数为零而导致无法下载，这也是用户抱怨说BT下载速度并不快的原因所在。

与之相反，在某一热门资源刚出炉时，由于大家都急于获得资源，导致使用BT的用户在某一时段内过多，BT所占用的网络带宽的比例骤然增加，既而影响网络运营商提供的其他服务，同时也使用户享用其他网络服务的效率变差。

综合利弊，虽然BT软件存在上面提到的种种危机，而且其命运也一直处于飘摇不定的情况，但其作为宽带时代一种全新的网络共享方式，仍然为用户提供了巨大的方便及具有非凡的价值。

其“人人为我，我为人人”的思想相信会使BT的明天更加美好。

When you are old and grey and full of sleep,
And nodding by the fire, take down this book,
And slowly read, and dream of the soft look
Your eyes had once, and of their shadows deep;
How many loved your moments of glad grace,
And loved your beauty with love false or true,
But one man loved the pilgrim soul in you,
And loved the sorrows of your changing face;
And bending down beside the glowing bars,
Murmur, a little sadly, how love fled
And paced upon the mountains overhead
And hid his face amid a crowd of stars.
The furthest distance in the world
Is not between life and death
But when I stand in front of you
Yet you don't know that
I love you.
The furthest distance in the world
Is not when I stand in front of you
Yet you can't see my love
But when undoubtedly knowing the love from both Yet cannot be together.
The furthest distance in the world
Is not being apart while being in love
But when I plainly cannot resist the yearning
Yet pretending you have never been in my heart. The furthest distance in the world
Is not struggling against the tides
But using one's indifferent heart
To dig an uncrossable river
For the one who loves you.
When you are old and grey and full of sleep,
And nodding by the fire, take down this book,
And slowly read, and dream of the soft look
Your eyes had once, and of their shadows deep; How many loved your moments of glad grace, And loved your beauty with love false or true,
But one man loved the pilgrim soul in you,
And loved the sorrows of your changing face; And bending down beside the glowing bars, Murmur, a little sadly, how love fled
And paced upon the mountains overhead
And hid his face amid a crowd of stars.
The furthest distance in the world
Is not between life and death
But when I stand in front of you
Yet you don't know that
I love you.
The furthest distance in the world
Is not when I stand in front of you
Yet you can't see my love
But when undoubtedly knowing the love from both
Yet cannot be together.
The furthest distance in the world
Is not being apart while being in love
But when I plainly cannot resist the yearning
Yet pretending you have never been in my heart. The furthest distance in the world
Is not struggling against the tides
But using one's indifferent heart
To dig an uncrossable river
For the one who loves you.。