P2P文件共享.ppt
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17
文件共享对等网的发展- KaZaA
这类网络是在纯对等网基础上引入了一定程度的中心 化处理，依赖于若干局部中心节点。它们由此获得了 比Gnutella-0.4 版更高的查询效率
但同时也在一定程度上存在中心点问题：作为局部中 心的超级节点的性能瓶颈和不稳定性将给其树叶节点 带来负面影响
18
KaZaA原理
P2P文件共享系统概览
主要内容
现有P2P文件共享系统的简介 P2P文件共享系统的三个主要问题
搜索与定位 数据传输 信誉、激励及安全相关问题
现在研究问题的总结 P2P文件共享系统测量的相关工作
2
Part1
3
P2P文件共享系统的发展
1999
Napster
4
2000
2001
2002
Gnutella LimeWire Morpheus
有良好性能及高接入带宽的计算机自动成为超级节点， 而普通节点则与超级节点相连接。通常超级节点之间 形成纯粹的对等网，而普通节点则像树叶一样围绕在 作为主干的超级节点周围。
16
文件共享对等网的发展- KaZaA
普通节点加入对等网时，将选择一个超级节点作为其 Hub节点，并向该超级节点报告自己的共享文件信息， 而普通节点需要查询文件时，则向其Hub节点提交请 求，文件查询在超级节点之间完成。这样实际上形成 了一个两层结构，第一层是超级节点形成的纯对等网， 第二层由普通节点组成。
1999-2009，P2P十年……
5
文件共享对等网的发展- Napster
文件共享是当前对等网的最主要应用。最早的实用 文件共享对等系统Napster出现于1999 年，它为用 户提供在因特网上共享Mp3 音乐文件的对等网应用。 Napster 系统内具有提供文件搜索服务的目录服务 器，用户间文件共享的过程如下：
得文件。
7
Napster原理
insert(X, 1.2.3.4)
...
Publish
I have X! 1.2.3.4
8
Napster原理
4.3.2.1
Fetch
search(A) --> 4.3.2.1
Query Reply
Where is file A?
9
文件共享对等网的发展- Napster
FastTrack iMesh&Grokster Kazaa
eDonkey DC++
OverNet BitTorrent
现在
eDonkey2000 eXeem
P2P的历史（工业界）
溯源：Napster -- 1999年，18岁的美国学生Shawn Fanning -- 宿舍开发，朋友共享mp3 -- 半年5000万用户！ -- 2001年，版权纠纷，被迫关闭
6
文件共享对等网的发展- Napster
1) 所有用户将目录和文件名等信息上传到目录服务器 2) 用户A 向目录服务器查询某文件，并从服务器得到
结果。 3) 用户A 根据查询结果向含有该文件的成员节点进行
ping 操作，来挑出有最佳网络传输速率的成员X 4) 用户A 与成员X 间建立普通的网络连接，从X 处取
123.2.0.18
BT
2002年10月 Bram Cohen穷困潦倒……
企业家Gilmore资助生活费 ☺ 2003年BitTorrent流行
Bram Cohen依然穷困潦倒 2003年末找到工作！
21
文件共享对等网的发展- BitTorrent、 eDonkey/eMule
由于用户对视频等大尺寸文件的热衷，文件共享对等 网发展出相应的分片下载技术。目前因特网上的大文 件分发系统是最为成功的文件共享对等网应用， 例如 BitTorrent、eDonkey/eMule，它们都采用了分片下载 技术。
2000年，eDonkey 2002年，Merkur改良
eDonkey eMule 国内VeryCD
层次化无结构P2P系统
15
文件共享对等网的发展- KaZaA
为提高文件查询效率，KaZaA,DirectConnect以及 Gnutella-0.6 版等系统做了进一步的改进。它们采用 了层次化的结构，将系统中的节点分成两种：超级节 点（supernode 或ultranode）和普通节点。
12
Gnutella原理
I have file A. Reply
Query Where is file A?
13
I have file A.
14
KaZaa/Skype, eDonkey/eMule
2009年7月，KaZaa Niklas & Friis 300万在线用户！ Niklas继续创办Skype
insert(X, 123.2.21.23)
...
Publish I have X!
123.2.21.23
19
KaZaA原理
search(A) --> 123.2.22.50
123.2.22.50 Query
Where is file A?
Replies
20来自百度文库
search(A) --> 123.2.0.18
11
文件共享对等网的发展- Gnutella
由于没有中心服务器，Gnutella 系统不受单一节点性 能瓶颈的约束从而具有很好的可伸缩性，系统规模可 以扩展到上百万节点甚至上千万节点；同时系统具有 良好的健壮性和负载均衡特性。
但是，Gnutella-0.4 版的网络拓扑为无结构的随机图 ，在此基础上的泛洪查询方式导致文件查询效率没有 保证。
系统中目录服务器只提供文件检索服务，而文件存储 和下载服务在Napster 用户之间进行，服务器和节点 之间的信息传输数据量小。
由于目录服务器的存在，Napster 系统具有集中特性 ，从而保证了文件检索的高效率，为文件共享系统提 供了强大的管理能力。但Napster 没有完全脱离传统 的C/S 结构，而是依赖于中央服务器，因此不是纯粹 的对等网。
10
文件共享对等网的发展- Gnutella
在文件检索方式上，Gnutella改变了Napster的集中式 而代之以分布式，文件检索由网络中所有节点共同完 成，从而彻底取消了中心服务器，成为纯粹的对等网
在Gnutella-0.4 版中，文件查询采用泛洪（flood）机 制：一个节点向它的邻居节点查询文件，一个邻居节 点收到查询后若含有该文件就响应，若不含有该文件 则将查询转发给各个邻居，这些邻居同样向它们各自 的邻居转发，直到有节点响应查询或者查询跳数超过 预设上限
文件共享对等网的发展- KaZaA
这类网络是在纯对等网基础上引入了一定程度的中心 化处理，依赖于若干局部中心节点。它们由此获得了 比Gnutella-0.4 版更高的查询效率
但同时也在一定程度上存在中心点问题：作为局部中 心的超级节点的性能瓶颈和不稳定性将给其树叶节点 带来负面影响
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KaZaA原理
P2P文件共享系统概览
主要内容
现有P2P文件共享系统的简介 P2P文件共享系统的三个主要问题
搜索与定位 数据传输 信誉、激励及安全相关问题
现在研究问题的总结 P2P文件共享系统测量的相关工作
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Part1
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P2P文件共享系统的发展
1999
Napster
4
2000
2001
2002
Gnutella LimeWire Morpheus
有良好性能及高接入带宽的计算机自动成为超级节点， 而普通节点则与超级节点相连接。通常超级节点之间 形成纯粹的对等网，而普通节点则像树叶一样围绕在 作为主干的超级节点周围。
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文件共享对等网的发展- KaZaA
普通节点加入对等网时，将选择一个超级节点作为其 Hub节点，并向该超级节点报告自己的共享文件信息， 而普通节点需要查询文件时，则向其Hub节点提交请 求，文件查询在超级节点之间完成。这样实际上形成 了一个两层结构，第一层是超级节点形成的纯对等网， 第二层由普通节点组成。
1999-2009，P2P十年……
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文件共享对等网的发展- Napster
文件共享是当前对等网的最主要应用。最早的实用 文件共享对等系统Napster出现于1999 年，它为用 户提供在因特网上共享Mp3 音乐文件的对等网应用。 Napster 系统内具有提供文件搜索服务的目录服务 器，用户间文件共享的过程如下：
得文件。
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Napster原理
insert(X, 1.2.3.4)
...
Publish
I have X! 1.2.3.4
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Napster原理
4.3.2.1
Fetch
search(A) --> 4.3.2.1
Query Reply
Where is file A?
9
文件共享对等网的发展- Napster
FastTrack iMesh&Grokster Kazaa
eDonkey DC++
OverNet BitTorrent
现在
eDonkey2000 eXeem
P2P的历史（工业界）
溯源：Napster -- 1999年，18岁的美国学生Shawn Fanning -- 宿舍开发，朋友共享mp3 -- 半年5000万用户！ -- 2001年，版权纠纷，被迫关闭
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文件共享对等网的发展- Napster
1) 所有用户将目录和文件名等信息上传到目录服务器 2) 用户A 向目录服务器查询某文件，并从服务器得到
结果。 3) 用户A 根据查询结果向含有该文件的成员节点进行
ping 操作，来挑出有最佳网络传输速率的成员X 4) 用户A 与成员X 间建立普通的网络连接，从X 处取
123.2.0.18
BT
2002年10月 Bram Cohen穷困潦倒……
企业家Gilmore资助生活费 ☺ 2003年BitTorrent流行
Bram Cohen依然穷困潦倒 2003年末找到工作！
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文件共享对等网的发展- BitTorrent、 eDonkey/eMule
由于用户对视频等大尺寸文件的热衷，文件共享对等 网发展出相应的分片下载技术。目前因特网上的大文 件分发系统是最为成功的文件共享对等网应用， 例如 BitTorrent、eDonkey/eMule，它们都采用了分片下载 技术。
2000年，eDonkey 2002年，Merkur改良
eDonkey eMule 国内VeryCD
层次化无结构P2P系统
15
文件共享对等网的发展- KaZaA
为提高文件查询效率，KaZaA,DirectConnect以及 Gnutella-0.6 版等系统做了进一步的改进。它们采用 了层次化的结构，将系统中的节点分成两种：超级节 点（supernode 或ultranode）和普通节点。
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Gnutella原理
I have file A. Reply
Query Where is file A?
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I have file A.
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KaZaa/Skype, eDonkey/eMule
2009年7月，KaZaa Niklas & Friis 300万在线用户！ Niklas继续创办Skype
insert(X, 123.2.21.23)
...
Publish I have X!
123.2.21.23
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KaZaA原理
search(A) --> 123.2.22.50
123.2.22.50 Query
Where is file A?
Replies
20来自百度文库
search(A) --> 123.2.0.18
11
文件共享对等网的发展- Gnutella
由于没有中心服务器，Gnutella 系统不受单一节点性 能瓶颈的约束从而具有很好的可伸缩性，系统规模可 以扩展到上百万节点甚至上千万节点；同时系统具有 良好的健壮性和负载均衡特性。
但是，Gnutella-0.4 版的网络拓扑为无结构的随机图 ，在此基础上的泛洪查询方式导致文件查询效率没有 保证。
系统中目录服务器只提供文件检索服务，而文件存储 和下载服务在Napster 用户之间进行，服务器和节点 之间的信息传输数据量小。
由于目录服务器的存在，Napster 系统具有集中特性 ，从而保证了文件检索的高效率，为文件共享系统提 供了强大的管理能力。但Napster 没有完全脱离传统 的C/S 结构，而是依赖于中央服务器，因此不是纯粹 的对等网。
10
文件共享对等网的发展- Gnutella
在文件检索方式上，Gnutella改变了Napster的集中式 而代之以分布式，文件检索由网络中所有节点共同完 成，从而彻底取消了中心服务器，成为纯粹的对等网
在Gnutella-0.4 版中，文件查询采用泛洪（flood）机 制：一个节点向它的邻居节点查询文件，一个邻居节 点收到查询后若含有该文件就响应，若不含有该文件 则将查询转发给各个邻居，这些邻居同样向它们各自 的邻居转发，直到有节点响应查询或者查询跳数超过 预设上限