结构化P2P网络的安全高效路由算法的研究

对等网络(P2P)总结整理解析

对等网络 (P2P一、概述(一定义对等网络 (P2P网络是分布式系统和计算机网络相结合的产物 ,在应用领域和学术界获得了广泛的重视和成功 ,被称为“改变 Internet 的新一代网络技术〞。

对等网络 (P2P:Peer to Peer。

peer指网络结点在 :1 行为上是自由的—任意参加、退出 ,不受其它结点限制 ,匿名 ;2 功能上是平等的—不管实际能力的差异 ;3 连接上是互联的—直接 /间接 ,任两结点可建立逻辑链接,对应物理网上的一条IP 路径。

(二 P2P网络的优势1、充分利用网络带宽P2P不通过效劳器进行信息交换 ,无效劳器瓶颈 ,无单点失效 ,充分利用网络带宽 , 如 BT 下载多个文件 ,可接近实际最大带宽 ,HTTP 及 FTP 很少有这样的效果2、提高网络工作效率结构化 P2P 有严格拓扑结构 ,基于 DHT, 将网络结点、数据对象高效均匀地映射到覆盖网中 ,路由效率高3、开发了每个网络结点的潜力结点资源是指计算能力及存储容量,个人计算机并非永久联网,是临时性的动态结点,称为“网络边缘结点〞。

P2P 使内容“位于中心〞转变为“位于边缘〞,计算模式由“效劳器集中计算〞转变为“分布式协同计算〞。

4、具有高可扩展性 (scalability当网络结点总数增加时 ,可进行可扩展性衡量。

P2P 网络中 ,结点间分摊通信开销 ,无需增加设备 ,路由跳数增量小。

5、良好的容错性主要表达在 :冗余方法、周期性检测、结点自适应状态维护。

二、第一代混合式P2P网络(一主要代表混合式 P2P 网络 ,它是 C/S 和 P2P 两种模式的混合 ;有两个主要代表 :1、Napster—— P2P网络的先驱2、BitTorrent——分片优化的新一代混合式P2P网络(二第一代 P2P网络的特点1、拓扑结构1 混合式 (C/S+P2P2 星型拓扑结构 ,以效劳器为核心2、查询与路由1 用户向效劳器发出查询请求,效劳器返回文件索引2用户根据索引与其它用户进行数据传输3路由跳数为 O(1,即常数跳3、容错性 :取决于效劳器的故障概率(实际网络中 ,由于本钱原因 ,可用性较低。

P2P网络的安全问题分析

P2P网络的安全问题分析2007220334 庞玲摘要本文介绍了P2P的基本概念以及特点，P2P网络通过直接交换方式在大量分散的计算机之间实现资源及服务共享，其具有分布式结构以及能够充分利用网络资源的特性，使得它在文件共享，流媒体，即时通信，匿名通信等应用中发挥了巨大作用。

分析了在P2P网络及其应用中的一些安全问题，并针对不同的情况提出了相应的解决方案。

关键词P2P，安全性，文件共享，流媒体，即时通信，匿名通信一、P2P概述P2P即Peer-to-Peer，称为对等计算或对等网络。

P2P技术主要指由硬件形成连接后的信息控制技术，其主要代表形式是基于网络协议的客户端软件。

P2P起源于最初的互联网通信方式，如通过局域网互联同一建筑物内的PC。

因此从基础技术角度看，P2P不是新技术，而是新的应用技术模式[1]。

学术界、工业界对于P2P没有一个统一的定义，Intel将P2P定义为“通过系统间的直接交换所达成的计算机资源与信息的共享”，这些资源与服务包括信息交换、处理器时钟、缓存和磁盘空间等。

而IBM将P2P定义如下，P2P系统由若干互联协作的计算机构成，且至少具有如下特征之一：系统依存于边缘化(非中央式服务器)设备的主动协作，每个成员直接从其他成员而不是从服务器的参与中受益；系统中成员同时扮演服务器与客户端的角色；系统应用的用户能够意识到彼此的存在，构成一个虚拟或实际的群体[2]。

虽然各种定义略有不同，但共同点都是P2P打破了传统的C/S模式[3]：(1)网络中的不同节点之间无需经过中继设备直接交换数据或服务，每个节点的地位都是对等的，拥有对等的权利和义务，既充当服务器，为其他节点提供服务，同时也享用其他节点提供的服务。

(2)网络服务从“中心化”转向“边缘化”，减少了对传统C/S结构服务器1计算能力、存储能力的要求，同时因为资源分布在多个节点，更好地实现了整个网络的负载均衡。

(3)P2P技术可以使非互联网络用户很容易加入到系统中，理论上其可扩展性几乎可以认为是无限的。

P2P网络拓扑结构

P2P网络拓扑
P2P 网络拓扑是P2P信息共享技术的基础, 它负责合理地组织网络中的节点以及节点上提供共享的信息资源, 并在此基础上高效地发送查询请求和查询应答消息, 其目的是在保证检索质量的情况下, 尽可能减少查询所引发的各种开销。
集中式
非结构化
全分布式混合式
P2P网络环装结构
全分布式结构化
P-Grid算法
• 作为反馈的索引值可以从以下两种方法得到: (1)乐观方法乐观算法建立在转发节点将成功完成查询请求的假定条件之上: 当一个节点向一个或几个邻居节点转发查询时, 就增加被选节点的索引值。 (2)悲观方法悲观算法与乐观算法相反: 当一个节点向一个或几个邻居节点转发查询时, 就减少被选节点的索引值 (假设转发节点将失败)。
尹禾 192121
目录
• 了解P2P • 了解网络拓扑结构
• P2P网络拓扑结构的分类与优缺点 • 拓扑结构及算法实现 • 总结与展望
P2P技术
P2P（Peer-to-Peer）网络，被叫做对等网络或对等计算，是一种有别于传统C/S（客户端/服务器）模式的分布式网络。
传统C/S网络模式
P2P网络模式
P-Grid算法是一种基于虚拟分布式搜索树的P2P系统：每个节点（Peer）只保存整棵树的一部分内容，这种树结构只有通过各个节点间的通信合作才能建立起来。 •2.基本思想 P-Grid定义了一种新的数据访问结构。它的基本思想是: 节点通过相互间随机的访问, 连续不断地分割搜索空间, 每个节点均保留足够的信息以便在以后响应搜索请求时与其它节点通信。最终形成的分布式访问结构就称为“P-Grid”(Peer Grid)。
•3.优点
搜索高效、快速，极大地减少了网络带宽，是一个真正的分布式系统，不需要中央协调者。

一种新型的基于结构化P2P的路由算法

泛洪的方式进行数据搜索，就不可避免消息泛滥的问题，导致整个网络系统无法扩展，适应大规模的网络。因此，了适用大规模网络和改不为善ＰＰ网络的可扩展性，２结构化覆盖网（ｔｃｒｄｏｅｌｙｎｔ０ｋ简称ｓｕｔｅｖｒｅｒ，ｒｕａｗＳＮ）Ｏ应运而生如ＰｓｙＣｏｄＣ和Ｔｐｓｙ等。这些系统的共ａｔ，ｈｒ，ＡＮｒａｅｔｔｒ同点就是使用哈希（ａｈ函数，ｈｓ）把节点和数据哈希成一个具体的键值，利用键值来进行数据的放置与维护。虽然这些系统便于扩展，但是这些系统在设计的时候并没有考虑实际网络拓扑结构，导致两个邻居节点可能由于哈希的结果，取数据时不能采取就近原则，存在绕路问题，严重的降低了路由的效率。本文将自组织网络技术和结构化覆盖网络技术ｔ” Ｉ整合在一起，设计完全分布式的分簇自组织网络路由模型（ｌｔｌＯｇｎｉｇｅＣｕｅＳｆｒｉｎｔｓｒｅ－ａｚＮ — ｗｒ，称ＣＯ。基于ＣＯｏｋ简ＳＮ）ＳＮ模型设计了绕路避免网络路由算法（ｅＤ— ｔｕｖｉｉｇＮｔｏｋＲｕｅ简称ＤＡＲ）ｏｒｏｄｎｅｒｏｔＡｗＮ。构建该算法的目的是为了通过引入基于实际网络拓扑的簇群划分机制，Ｉｔｍｅ中所有节点进行对ｎｅｔ区域分簇，合分布式哈希算法建立起一个具有完全分布式结构、并配高度可扩展性和鲁棒性的自组织网络。２模型的结构．随着网络技术的飞速发展分布式、大规模动态自组织网络的应用越来越广泛，针对这一需求，建立一个完全分布式的分簇自组织网络路由模型— —ｃＯ该模型分两层，ｓＮ，分别为网络拓扑层和网络路由层。其中，网络拓扑层主要功能是基于Ｉｔｒｅ网络物理拓扑层上的簇群ｎｅｎｔ（ｌｓｒｔ，ｃｕｔ）］网络路由层主要功能是基于Ｄ算法的对等点路由和定ｅ￣分ＨＴ位功能。具体如图１该模型可以用于文件传输服务、，文件资源定位服

P2P网络安全性分析

P2P网络安全性分析摘要：随着互联网规模的迅猛发展和进步，P2P网络技术逐渐得到越来越多的应用，成为计算机领域的研究热点。

P2P网络是一种网络模型，在这种网络模型中所有网络节点都是对等的，即提供服务也享用服而无需通过中心服务器的参与。

本文全面介绍P2P网络实现原理，并对其安全性进行分析。

关键词：P2P网络；路由攻击中图分类号：TP393.08 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 (2010) 05-0000-01Analyze the Security of P2P NetworkZhang Peng(Tianjin Polytechnic University,TianJin 300160,China)Abstract:With the development of network,P2P network technology applications more widely.P2P network is a network model which all network nodes in the network model are equal,This paper de scribes the theory of P2P networks and analyze it’s security.Keywords:P2P network;Routing attacks一．P2P简介P2P是一种分布式网络，在这种网络拓扑上，计算机都处于对等地位，即提供服务也享用服，即能充当网络服务的客户机，又能响应其它计算机的请求，提供资源与服务。

整个网络彼此实现资源共享而不依赖于集中服务器，因此P2P网络发展很快，并成为今年研究的热点。

P2P网络模型参见下图：二、P2P网络中存在的安全问题（一）版权问题在P2P共享网络中存在着知识产权保护问题，P2P共享软件也迫切需要寻找一条可以与媒体发布厂商共生的道路。

计算机网络中的路由算法优化技术研究

计算机网络中的路由算法优化技术研究在计算机网络中，路由算法是决定数据包从源节点到目标节点传输路径的重要组成部分。

随着网络规模的不断增大和网络流量的迅猛增长，如何高效地选择最佳的数据传输路径成为一个关键的问题。

因此，对于路由算法的优化技术的研究显得尤为重要。

本文将综合分析当前计算机网络中的路由算法优化技术，并提出了一些潜在的研究方向。

首先，我们可以从网络拓扑结构的优化出发来进行路由算法的优化。

网络拓扑结构是路由算法的基础。

传统的网络拓扑结构通常是基于平面网格或者对等网络结构的，但这种结构可能会导致一些性能瓶颈。

因此，我们可以考虑采用非传统的拓扑结构，如小世界网络或者无标度网络，来提高路由算法的效率。

这些拓扑结构具有更好的容错性和可扩展性，可以更好地适应网络中节点的动态变化。

其次，我们可以针对网络负载进行路由算法的优化。

当前计算机网络中，负载不均衡是一个普遍存在的问题。

即使是采用一些经典的路由算法，如Dijkstra或者Bellman-Ford算法，也无法完全解决负载不均衡问题。

因此，我们可以通过引入动态负载均衡算法来优化路由算法。

动态负载均衡算法可以根据网络中各节点的负载情况，动态地调整数据包的传输路径，以实现负载的均衡。

此外，我们可以考虑通过引入机器学习算法来优化路由算法。

机器学习算法可以分析和学习网络中节点之间的数据传输模式，从而在决策数据包传输路径时，选择最佳的路径。

例如，我们可以使用监督学习算法来标记具有最小延迟的路径，并在后续数据传输中优先选择这些路径。

这种方法可以大大提高网络的响应速度和数据传输效率。

另外，我们可以利用软件定义网络（SDN）技术来优化路由算法。

SDN是一种新兴的网络架构，它将网络控制器与网络设备的数据平面分离，从而使得网络控制器可以根据网络中的实时情况，动态地调整路由算法。

通过使用SDN技术，我们可以实现对路由算法的灵活控制和调整，从而提高网络的性能。

最后，我们可以考虑将多目标优化技术应用于路由算法的优化。

基于语义的p2p路由算法研究综述

Micr ocomputer Applica tions V ol.27,No.7,2011研究与设计微型电脑应用2011年第27卷第7期3文章编号：1007-757X(2011)07-0038-03基于语义的p2p 路由算法研究综述张增杰，刘鑫，李晓城，钱松荣摘要：路由算法在P2P 网路中占有重要的地位，资源的定位、查找均依赖于高效的路由算法。

传统的P2P 网络采用分布式哈希表来进行路由，是与资源的自然语义内容无关的算法，或者说分布式哈希表破坏了自然语言的语义内容。

最近10年以来，语义路由算法在P2P 网络中逐渐兴起。

随着语义网的提出，本体成为自然语言研究方面的热点。

语义覆盖网正是基于本体的知识体系构建的。

而随着社交网路的兴起，又提出了语义小世界的概念。

LSI 、LSH 、VSM 以及各中聚类算法均在P2P 网络的语义路由中得到了广泛的应用。

关键词：语义覆盖网，语义小世界，LSI ，LSH ，空间向量模型中图分类号：TP311文献标志码：A0引言对等网(peer to peer ,P2P)的研究越来越受到科研人员的重视，财富杂志将P2P 技术列为影响Internet 未来的4项科技之一。

与传统的Client/Server 模式不同，P2P 网络中的每个节点的地位都是对等的，既充当服务器，为其他节点提供服务，同时也享用其他节点提供的服务。

P2P 网络拥有广泛的应用，主要集中在文件信息共享、协同计算和分布式存储等领域。

P2P 网络需要考虑的技术要点主要有路由算法、网络拓扑、网络动态管理、分布式存储算法与查询机制。

传统的P2P 路由算法主要基于分布式哈希表（Distributed Hash Table ，DHT ），近来随着语义网（semantic web ）[1]研究的兴起，研究人员将语义引入了P2P网络。

从对传统P2P 网络的改进，到语义覆盖网（semanticoverlay network,SON ）、语义小世界(semantic small world)[3]等概念的提出，P2P 网络的语义路由算法已经有了阶段性的进展。

Chord路由算法的研究与改进

Ｋｅｒｓｙｗｏｄ：ＰＰｎｔＷｒＣｏｄ；ｏｔｇ２ｅＯｋ；ｈｒｒｕｉｎ
摘
要：高效查找资源是ＰＰ网络的关键。ｈｒ是一种结构化的ＰＰ网络，２Ｃｏｄ２存在路由表ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ息冗余、查找效率不高的问题。为此，提
出了一种改进的Ｃｏｈｒ由算法，ｄ路在不增加路由表长度的前提下，将路由表中的重复表项删除，同时增加相同数目的反向路由。仿真实验表明，算法消除了路由表信息冗余，少了平均查找跳数，高了查找效率，减提使提高查找效率和控制路由表长度得到很好的
ｔｂｅｎｈｒｓｆｒｅｏｓｉｆｒｔｎｅｕｄｎｙａｄｔｓｎｔｖｒｅｆｉｎ．ｈｒｆｒ，ｎｍｐｏｅＣｏｄｏｔｇａｇｒｈａｌｉＣｏｄｕｆｓｓｒｕｎｏｍａｉｒｄｎａｃｎｉｏｅｙｆｃｅｔｅｅｏｅａｉｒｖｄｈｒｒｕｉｌｏｔｍｅｉｏｉｉＴｎｉｉｐｏｏｅ．ｎｈｒｍｉｆｎｔｉｃｅｓｎｈｌｎｔｆｒｕｉｇａｌ，ｅｅｉｏｓｅｔｅａｅｄｌｔｄａｄｎｉｌｃｗｉｏｔｇｓｒｐｓｄＯｔｅｐｅｓｏｏｎｒａｉｇｔｅｅｇｈｏｏｔｔｂｅｒｐｔｉｕｎｒｓｒｅｅｅｎａｔｏｋｓｒｕｉｅｎｔｉｃｅｎｉｈｓｍｅａｕｔａｅｄｅ．ｉｌｔｎｘｅｍｅｔｓｏｈｔｔｅａｇｒｈｅｉｎｔｓｉｆｒｔｎｒｄｎａｃ，ｅｕｅｔｅａ — ｎｔｅａｍｏｎｒａｄｄＳｍｕａｉｅｐｒｎｓｈｗｔａｈｌｏｔｍｌｏｉｉｍｉａｅｎｏｍａｉｅｕｄｎｙｒｄｃｓｈｖｏ

P2P网络中结构化模型研究

计算机光盘软件与应用
工程技术ＣｍｕｅＤＳｆｗｒｎｐｌｃｔｏｓｏｐｔｒＣｏｔａｅａｄＡｐｉａｉｎ２１第７期０２年
ＰＰ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３６队，西安
７０８）１０６
、
计算机光盘软件与应用
２１第７期０２年ＣｍｕｅＤＳｆｗｒｎｐｌｃｔｏｓｏｐｔｒＣｏｔａｅａｄＡｐｉａｉｎ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：Ｔ３３２文献标识码：Ａ文章编号：１０— ５９２１）７０８￣２Ｐ９．００７９９（２０— ０３００
ＰＰ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／ｅｖｒｃｓＣｉｅＳｒｅ／）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

基于超节点的结构化P2P路由算法的研究

摘要：在对经典的结构化ＰＰ路由算法研究的基础上，出了ＢＮＣＢｓｄＳｐｒＮｄ２提ＳＣＣ（ａｅｕｅｏｅＣｂ．ｏｎｃＣｃｅ路由算法。该算法节点维护的信息为Ｏ（）查询步长为Ｏ（（点个数ｕｅＣｎｅｔｙｌ）．１，ｄ）节
Ｎ＝ｄ，充分考虑节点性能差异性的基础上，２）在将性能好的节点作为路由过程中的主节点。模拟
试验结果表明，动态变化的ＰＰ网络中，ＳＣＣ路由算法的效率优于Ｃｃｉ算法。在２ＢＮＣｙｌｄ等ｏ关键词：结构化ＰＰ路由算法；立方体２；超中图分类号：Ｐ９．７Ｔ３３０文献标识码：Ａ
维普资讯
第２６卷第１期１
２００６年１１月
文章编号：０１９８（０６１ — ５０— ４１０ — ０１２０）１２５０
计算机应用
ＣｏｕｅｍｐｔｒＡｐｐｉａｉｎｌｔｓｃｏ
（ｃｏｌｆＣｍｕｅＥｇｎｅｎｎｃｎｅｈｎｈｉＵｉｒｔ，Ｓａｇａ００２ｈｎ）ＳｈｏｏｏｐｔｎｉｒｇａｄＳｉｃ，Ｓａｇａｎｅｉｈｎｈｉ０７，Ｃｉｒｅｉｅｖｓｙ２ａ
Ａｂｔａｔａｅｎｔｅｒｓａｃｆｃａｓａｏｔｇａｇｒｈｎｓｒｃｕｅ２ｅｗｏｋａｎｗｒｕｉｇａｇｒｈｓｒｃ：ＢｓｄｏｈｅｅｒｈｏｌｓｉｌｒｕｉｌｏｔｍｓｉｔｔｒｄＰＰｎｔｒ．ｅｏｔｏｔｍ．ｃｎｉｕｎｌｉ

结构化P2P网络中路由容错机制的研究

ｔｅｐｒｒａｃｆ２ｅｏｋｃｏｄｎｅｒｉｉｃｅｒｐｅｒｎｏｅｐｒｒａｃ．ＰＰｎｔｏｋｈｅｏｍｅｏＰｎｔｒ．ＡｃｒｉｇｔｄＢｕｎｄｒｔｄｇａｈｔｏａｄｎｄｅｏｎｅ２ｅｒｔｆｎＰｗｏｊｅｈｙｆｍｗ
服务，从而提高网络的容错性能，在此基础上提出
０引言
通过研究发现，响ＰＰ网络路由正确性的影２关键问题是节点进出太频繁，点失效率过高，节使
得节点的路由表更新速度跟不上Ｊｌ。针对上述
成一个有向图Ｇ＝（，，ＰＥ）Ｐ为顶点集合，Ｅ为
边集合，节点Ｐ到Ｊ的有向边表示为，到ｐＤ，Ｐ，
的距离是最短路径的长度，向图Ｇ把ＰＰ网络有２
和数据分布信息的更新，维护网络拓扑结构的稳定，向性能差的节点提供路由信息或数据中转并
ｔｐｌｇｓｄｖｄｄｉｔａｅｓｎｔｅｂｓｓｏｈｃＴ —Ｐｏｏｏｉｉｉｅｏｔｌｙｒ，ｏａｉｆｗｉｈＦｙｎｗｏｈ２Ｐ，ａＰＰｒｕｉｇａｇｒｔｍｓｄｓｇｅｎｓｅ — ２ｏｔｏｉｎｌｈｉｅｉｎｄａｄｉｉｓｔｐｅａｙｏｔｚｄｔａｌ —ｔｌｒｎｏｔｇＴｅｅｐｒｎａｅｕｔｎｃｔｈｔ兀 ’ ２ｇｒｈｉｓｐｒｒｔｅｉＵｐｉｅｏｆｕｔｏｅａｔｕｉ．ｈｘｉｍｉｒｎｅｍｅｔｒｓｌｉｄａｅｔａｌｓｉ一ｐｐａｏｔｍｓｕｅｏｏｌｉｉ

优化的P2P路由策略研究

6zyj 职业技术黑龙江赵洪光杨文优化的P2P 路由策略研究技术课堂职业技术1结构化P 2P 网络语义路由基本过程由于本文所做的改进工作建立在CAN 协议路由算法的基础上,因此,以下将对语义路由的概念及CAN 协议进行简要的介绍。

C AN (C ontent -Addr essable Networ k)语义路由过程CAN 类似于一个大的哈希表,CAN 的基本操作包括插入、查找和删除(关键字,位)对。

CAN 由大量自治的节点组成,每个节点保存哈希表的一部分,称为一个区(Zone)。

此外,每个节点还保存少量的邻接区的信息。

对每个特定关键字的插入(或者查找、删除)请求由中间的CAN 节点进行路由直到到达包括该关键字的CAN 节点所在的区。

CAN 的设计完全是分布式的,它不需要任何形式的中央控制点。

CAN 具有很好的可扩展性,节点只需要维护少量的控制状态而且状态数量独立于系统中的节点数。

CA N 支持容错特性,节点可以绕过错误节点进行路由。

CAN 基于虚拟的d 维笛卡儿坐标空间实现其数据组织和查找功能。

整个坐标空间动态地分配给系统中的所有节点,每个节点都拥有独立的互不相交的一块区域。

图1给出了一个2维的[0,1]×[0,1]的笛卡儿坐标空间划分成五个节点区域的情况。

图1笛卡儿坐标空间区域的划分虚拟坐标空间采用下面的方法保存(关键字,值)对。

当保存(Kl,Vl)时,使用统一的哈希函数把关键字K1映射成坐标空间中的点Pe er 。

那么这个值将被保存在该点所在区域的节点中。

当需要查询关键字Kl 对应的值时,任何节点都可以使用同样的哈希函数找到K1对应的点Pee r ,然后从该点对应的节点取出相应的值。

如果此节点不是发起查询请求的节点,CAN 将负责将此查询请求转发到对应的节点。

CAN 中的路由机制非常简单,只需要计算目的点的坐标,然后寻找从发起请求的点到目的点的一条路径就可以。

首先我们需要给出两个节点区域邻接的含义,在d 维坐标空向中,当两个区域在[d-1]维上都覆盖相同的跨度而在另一维上相互邻接,则称这两个区域邻接。

P2P技术基础概述

（一） P2P网络模型 E
E
m5
E?
E?
m1
m2
B
E?
A
Gnutella工作原理
D
m4
E?
m3
C
（一） P2P网络模型
2.2 纯P2P结构化网络
由于非结构化网络模型中，采用广播请求模式的随机搜索会造成网络的不可扩展性，目前大量的研究工作都集中在如何构造一个高度结构化的网络模型来解决有效地查找信息上，所以产生了纯P2P 结构化网络模型。
盲目搜索
泛迭随区洪代机域搜泛漫索索洪步引算算搜法法法索
启发智能搜索
启移高发动速式代缓泛理存洪法法
结构化P2P网络
（三）结构化P2P网络的算法
分布式散列表（DHT）
又称分布式哈希表（Distributed Hash Table），是一种分布式存储方法。在不需要服务器的情况下，每个客户端负责一个小范围的路由，并负责存储一小部分数据，从而实现整个DHT网络的寻址和存储。整个系统的重点是如何有效地查找信息。
P2P原理分析
P2P网络模型概述 P2P网络中的资源搜索方法
结构化P2P系统的算法
（一） P2P网络模型
1.集中目录式P2P网络
中央目录服务器
P
P
P
集中目录式P2P网络模型是最早出现的P2P应用模式，采用中央目录服务器管理P2P网络各节点，仍然具有中心化特点，不同于传统C/S模式，中央目录服务器只保留索引信息，服务器与对等节点以及对等节点之间都具有交互能力。
3.UDP打洞
UDP打洞技术假定客户端A和B可以与公网内的已知服务器S建立UDP连接（可以互发UDP数据报）共可能出现以下三种情况。第一种：A和B位于同一NAT设备后面，即位于同一内网第二种：A和B位于不同NAT设备后面，分属不同的内网第三种：A和B位于两层NAT设备之后，通常最上层NAT 是ISP网络提供商提供，第二层的NAT是家用NAT路由器。

P2P技术的应用及其研究现状图解

P2P技术的应用及其研究现状摘要自1999年以来，对等网络（P2P）技术因其充分利用网络资源和网络带宽等诸多优点而受到国内外学术界和商业组织的广泛关注。

美国《财富》杂志更称之为改变因特网发展的四大新技术之一，甚至被认为是无线宽带互联网的未来。

文中首先介绍P2P的概念及其四种网络模型：集中目录式、纯分布式、混合式和结构化，并将P2P模型与C/S模型进行对比，结果表明：在有效利用网络中的大量闲置信息、存储空间、处理器周期等资源、避免服务器带来的瓶颈问题、降低服务器成本等方面，P2P有着明显的优势；然后介绍P2P文件交换、对等计算、协同工作等应用模型及其研究现状；最后讨论P2P网络存在的问题。

关键字对等网络（P2P）技术客户端∕服务器（C/S）模型模型引言随着Internet网络的广泛普及、网络带宽的大幅增加以及基于Internet的端系统计算能力迅速增强，在客户端∕服务器（C/S）模式（通常只有服务器节点资源得到利用）中被忽略的且广泛存在的用户端设备成为一种宝贵的计算资源。

因此，“充分利用网络边缘资源”成为新的研究和应用目标之一，其中“网络边缘资源”是指那些在传统应用模式中作为客户端而往往被忽略的计算设备。

而对等网络（P2P）技术正是在这样的形势下迅猛兴起，如今P2P技术研究的涉及面已十分广阔，包括网络拓扑、分布式存储、安全性和可靠性等。

P2P技术应用更是涵盖诸多方面，商业和民用领域的文件与数据共享和存储、、科研领域的协同和并行计算等。

然而P2P也同样在其发展历程中存在着许多或难以克服或存在缺陷的问题，比如版权问题、安全问题等。

尽管问题如此之多，不置可否，P2P技术正不断变革着网络，并且改变人们的生活。

1P2P的概念及其网络模型目前在学术界以及商业组织上对于P2P 没有一个统一的定义，下面有三种定义：1 P2P是一种通信模型，其中每个参与者都有相同的能力。

在Internet上，P2P是一种网络类型，它允许相同网络程序的计算机相互建立连接，直接访问对方的硬盘上的文件。

p2p系统安全方案

P2P系统安全方案引言P2P（Peer-to-Peer）系统是一种去中心化的计算机网络架构，它允许个体节点直接进行通信和资源共享，而无需经过中央服务器。

由于其去中心化特性，P2P 系统的安全性问题备受关注。

本文将探讨P2P系统的安全方案，以确保系统的可靠性和保密性。

1. 身份验证在P2P系统中，确保节点的身份是合法且可信的非常重要。

为了实现节点的身份验证，可以采用以下安全方案：•公钥加密：使用公钥密码体制进行身份验证。

每个节点都持有一个公钥和私钥，通过私钥对消息进行签名并验证发送者的身份。

•数字证书：使用数字证书来验证节点的身份。

每个节点都可以通过获取数字证书来证明其身份的合法性。

•多因素认证：采用多种身份验证因素，如密码、指纹、面部识别等。

确保节点的身份是多重验证的，提高系统的安全性。

2. 密钥管理为了确保P2P系统中通信的保密性和完整性，密钥管理是必不可少的。

以下是一些常用的密钥管理方案：•秘密共享：将密钥分成多个部分，分发给不同的节点，以确保只有当所有节点合作时才能重建密钥。

这种方案可以增加系统的安全性，因为即使有部分节点被攻破，仍然无法获得完整的密钥。

•密钥交换协议：使用密钥交换协议（如Diffie-Hellman协议）来安全地交换密钥。

通过协议确保密钥在通信双方之间的安全传输，从而防止密钥被中间人攻击者窃取。

•定期更新：定期更换密钥，以防止密钥被攻击者长时间获取和使用。

定期更新密钥可提高系统的安全性。

3. 数据加密P2P系统中的数据传输需要采取适当的加密措施，以确保数据的保密性和完整性。

以下是一些常用的数据加密方案：•对称加密：使用对称密钥算法，如AES、DES等，对数据进行加密和解密。

对称加密算法的优势在于加密和解密速度快，但需要确保密钥的安全性。

•公钥加密：使用公钥密码体制，如RSA，对数据进行加密和解密。

公钥加密算法相对较慢，但在保证数据安全性方面更可靠。

•混合加密：结合对称加密和公钥加密，利用对称加密的速度和公钥加密的安全性。

结构化P2P网络分析：Chord算法

希函数产生ｉ的标识符（ｅＬ０．点的标识符可以通过哈反应节点ｎ的加入ｎ位Ｉｎｍｅ节ｄｒ１知上层的应用程序将ｎ应该存锗的数据转移到节点ｎ３通希节点的ＩＰ地址来产生．数据的标识符可以直接通过哈希数而据的关键字（ｙ来产生。标识符ＭＯＤ２Ｋｅ）ｍ后按顺序构成～个标上。识符环。通常标识符长度ｍ必须足够长，样才能保证两个节这在ＰＰ系统中。点离开时．不会预先通知其它节点．２节并对点或者关键字哈希到同一个标识符的概率小到可以忽略不计。节点的离开则需要通过定期的维护过程来实现如发现节点离
电流媒体等。些应用在处理ＰＰ路由算法、这２拓如果只使用ｓｃｅｓｒ．找关键字Ｋ的过程可以迭代或递和共享、子邮件、ｕｃｓｏ０查归的方式实现．复杂度为０Ｎ，中Ｎ为网络中节点的个数。但ｆ１其根据一致性哈希有以下两个定理：对于任意Ｎ个节点和Ｋ个关键字的集合，多：最
ｐｄｇ（１ａｏＴＭａ９７，６４６３ｕｎＥＰｓ，Ｘ，ｙ１９）ｐ５ — ６．
ｓｓｃｅｓｒ＋。＝ｕｃｓｏ（２）ｎ２２Ｃｏｄ中关键字的查找．ｈｒ

结构化P2P网络路由算法在网络层的性能评估

ＹＵｉｇＨＵｍｉｇＹＩＰｎ，ＡＮＧｎｉｎＪｎ，Ｘｉｎ，ｅｇＷＢｉｑａｇ
（ｎｉｅｒｇａｄＴｃｎｌｇｅｅｒｈＣｎｅｆａｉｎｌｇｔｌｗｔｈｎｙｔｍ，ｈｎｚｏ５０２ＥｇｎｅｉｎｅｈｏｏｙＲｓａｃｅｔｏｔａｉｉｉｇＳｓｎｒＮｏＤｉａＳｃｅＺｅｇｈｕ４００）
长度的计算。利用该方法进行计算模拟，评估在ｏｅｌｙ面ｖｒ层ａ的两种路由算法在实际网络也就是在网络层面上的性能，并
ｂｅｒｕｉｇａｇｒｔｍｓｏｈｖｒａ — ｖ１ｔｃｎｅａｔｖｌａｅｔｅｒｕｉｇｐｒｏｍａｃｎｔｅｎｔｒ —ｅｅ，ａｄｐｏｉｅａｖｌａｉｎｙｔｏｔｎｌｏｉｈｎｔｅｏｅｌｙｌｅ．ＩａｘｃｌｅａｕｔｈｏｔｎｅｒｎｅｏｅｗｏｋｌｖｌｎｒｖｄｎｅａｕｔｏｈｅｙｆｈｍｅｈｎｓｔｅｒｓａｃｎｔｅｒｕｉｇａｇｒｔｍｓｏｔｃｕｅＰｎｔｒｔｘｃｎｓ．ｃａｉｍｔｅｅｒｈｏｔｎｌｏｈＯｈｈｏｉｆｓｒｔｒｄＰ２ｅｗｏｋｗｉｈｅａｔｅｓｕ
估方法。该方法解决了结构化ＰＰ网络采用基于ｏｅａ层面的路由算法实现资源查找和定位导致的网络层路由性能无法估量的问题，能２ｖｒｙｌ够准确表现结构化ＰＰ网络ｏｅｌ２ｖｒｙ层面路由算法的实际网络性能，为结构化ＰＰ网络路由算法的研究提供准确的性能评估机制。ａ２

结构化P2P网络研究

单点故障问题，ｎｔｌ采用（ｏｄｇ洪泛搜索机制，Ｇｕｌｅａｌｎｆｏｉ）不仅造成过多的网络流量，同时可扩展性也较差。为了解决ＰＰ系统可扩展性差问题，２一些研究工作组提出了新一代支持分布式哈希表（Ｈ）ＤＴ技术的结构化可扩展ＰＰ２系统，这是一种采用纯分布式的消息传递机制和根据关键字进行查找的资源定位服务，目前扩是展性最好的ＰＰ由方式之一。此类路由算法主要包括加州大学伯克利分校的ＣＮ（ＣｎｎＡｄｓｂ２路Ａｏｔｔｄｒｓｌｅｅａｅ
Ｂ上，等节点Ｂ再将查询消息转发到离Ｐ对１
（— －上，依次转发，直到找到Ｐ１点所在区域的对等节点ｘ，最后对等节点ｘ与对等节点Ａ之间直接建立连接并且将数据ｄｔ发送给对等节点Ａａｌａ。１２ＣＮ中对等节点的加入及其离开．Ａ
一
个环形拓扑，ａｅｔ则是一个网状的拓扑。本文主要研究ＣＮ和Ｃｏｄ这两种结构化ＰＰ网络。Ｔｐｓ￣Ａｈｒ２
１内容寻址网络（ＡＣＮ）
１１ＣＮ的结构及其路由机制．Ａ
整个ＣＮ系统有许多对等节点组成，Ａ每个对等节点保存哈希表的一部分，称为一个区。对指定数据资源的插入（或者查询）请求被ＣＮ中的对等节点路由到含有该资源的对等节点。ＣＮ基于虚拟的ｄＡＡ维笛卡儿坐标空间实现数据资源的存储和查询功能，它将整个虚拟坐标空间动态分配给系统中所有的对等节点。每个对等节点在虚拟坐标空间中都拥有独立的一块区域。图１给出了一个２［，］０４的笛卡儿坐标空间划分成ｌ维０４［，］９个对等节点区域的情况。可以看到，虚拟坐标空间中的每个区域被动态地分配给ＣＮ中的某个对等节点，Ａ如坐标空间（．３０—１被分配给对２５— ，）

结构化P2P网络chord算法及稳定性研究

维普资讯
结构化Ｐ２Ｐ网络ｃｏｄ算法及稳定性研究ｈｒ
文０王灵芝。。危韧勇。
（．１中南大学信息科学与工程学院湖南长沙２长沙航空职业技术学院湖南长沙）．
摘要：在原有的Ｃｏｄ系统模型中，针对ｈｒ点表和一张路由表。后继节点表保存标识（）加入节点对查找的影响一ＣｈＯｄ节点的频繁加入、失效或离开ｒ路由表存在严重的信息冗余这一问题，提符空间中顺时针紧跟在其后的节点，用来保证查询及指针表的正确性和健壮性。路可能造成路由错误。如果节点ｎ的加入是出一种改进路由表的算法，提高查向效
半分布式结构（Ｋａ如Ｚａａ），不同的拓朴结构对应的查找策略也不相同。本文分析了
圄中
、
ｆｎｒａｅ。这个过程是完备的，但是，ｉ是随机的，节如果
一
图２含ＦｇｆａｌｍｅＴｂｅ的示意图
ｉｇｒ，则通知ｎ的后继节点ｓ，点和关键字分配ｍ位字节的标识符，节表存在一些冗余信息，例如节点３的ｆｎｅ前驱是失效节点）把点和键值映射到一个大小为２ｍ环形空间表中：ｆｇｒ０，ｉｇｒ１，ｉｇｒ２的后继节让ｓ的前驱指向自己（。ｉｅ［】ｆｎｅ［】ｆｎｅ［］ｎｎ）上。此标识符可以用相容散列Ｈａｈ函数产ｓ生，作用于网络中每个节点的Ｉ从而得Ｐ，到每个节点的标识；同样，使用ｓＨＡ—ｌ

基于DHT的结构化P2P覆盖网络算法分析

基于DHT的结构化P2P覆盖网络算法分析
段小林;周琦;廖凯
【期刊名称】《重庆邮电大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2006(000)0z1
【摘要】目前P2P覆盖网络应用十分广泛,关于覆盖网的研究已成为当前网络技术研究领域的热点.关于覆盖网络相应的路由算法在不断发展和完善,先后提出了集中目录式的算法和分布式查找算法.针对基于DHT的覆盖网络算法进行介绍和分析,并指出该领域的最近研究趋势.
【总页数】4页(P131-134)
【作者】段小林;周琦;廖凯
【作者单位】重庆邮电大学,计算机科学与技术学院,重庆,400065;重庆邮电大学,光互联网及无线信息网络研究中心,重庆,400065;重庆邮电大学,光互联网及无线信息网络研究中心,重庆,400065;重庆邮电大学,网络及信息管理中心,重庆,400065【正文语种】中文
【中图分类】TP393.02
【相关文献】
1.TSS-SON:一种基于结构化P2P网络路由的两级语义覆盖网络结构 [J], 于婧;伊鹏;刘强;汪斌强
2.基于DHT的结构化P2P网络的性能比较 [J], 魏再超;张晓睿
3.基于DHT的P2P覆盖网络的研究 [J], 李普聪;魏文红
4.SSON:一种基于结构化P2P网络路由的语义覆盖网络结构 [J], 于婧;汪斌强
5.一种改进的单跳DHT结构化P2P网络的查找算法 [J], 杜经纬
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