通信网理论基础(第三部分)3对等网络P2PPPT课件
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通信网络基本知识ppt课件
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12
1.2.2 通信网的分类（6/ 19 ）
业务网介绍
电话网：
传输设备：分为本地回路与干线。
本地回路：连接电话局和客户楼群设备，多采用双绞线，新设
备多采用光缆；
干线：传送由很多用户产生的话务量，可采用双绞线、同轴电
缆、微波、卫星、光纤等。
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13
1.2.2 通信网的分类（7/ 19 ）
业务网介绍
数据网（计算机网）：实现计算机与计算机或数 据终端与计算机之间的通信。
分类（按计算机网络的覆盖范围）
广域网（WAN) 局域网（LAN） 城域网（MAN)
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16
1.2.2 通信网的分类（10/ 19 ）
业务网介绍
数据网
广域网（WAN ：Wide Area Network)
覆盖பைடு நூலகம்围：几公里~几千公里 组成：
低速数据网的三合一网体制。
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14
1.2.2 通信网的分类（8/ 19 ）
业务网介绍
传真网（利用电话通信网完成传真的发送与接收）
构成形式：
租用电话线路，建立专用传真通信网； 将电话专线加接交换设备以构成专用传真网； 由某一部门或邮电部门组建传真网络。
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15
1.2.2 通信网的分类（9/ 19 ）
业务网介绍
卫星网络：只有一个中继的微 波无线电系统
上行线路
下行线路
地面站
卫星
优点：通信距离远、通信容量大、传输质量高；
缺点：时延大。
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21
1.2.2 通信网的分类（15/ 19 ）
业务网介绍
P2P基础知识ppt课件
工薪族 学生 私营业主 贫苦农妇
海钜信达是一个信息提供者的角色，帮助借款人进行信用评估，展示给合适的出借人。所以，只要借款用途是合法的、正当的、风险可控的，且出借人同意，即可促成二者借贷关系的成立。但类似借款炒股、炒房等不符合信用风险控制的基本原则，易乾会对广大客户进行信用教育，对类似原则加以强调，不建议出借人为类似用途出借资金。
债权文件上显示的出借人的收益率、 借款人的贷款利率的合法性及法律依据
1、《合同法》211条规定，自然人之间的借款合同对支付利息没有约定或者约定不明确，视为不支付利息。自然人之间的借款合同约定支付利息的，借款的利率不得违反国家有关限制借款利率的规定。 2、国家有关借款利率的规定是：不超过近期中国人民银行公布的贷款利率的四倍。根据最高人民法院《关于人民法院审理借贷案件的若干意见》： 第六条 民间借贷的利率可以适当高于银行的利率，各地人民法院可根据本地区的实际情况具体掌握，但最高不得超过银行同类贷款利率的四倍，（包含利率本数）。超出的部分利息不予保护。 依据（中国人民银行网站的金融机构人民币贷款基准利率调整表），目前通过易乾平台获得借款的利息不高于银行同类贷款利率的二倍。
P2P模式在国外的优秀实践
国家名录： 加拿大 美国 冰岛 日本 韩国 澳大利亚 波兰 巴西 肯尼亚 英国 意大利 西班牙 中国 印度 荷兰 ……
P2P小额信贷平台在全球的发展
*
国外P2P线上模式的特点
*
国外具有完善的信用评级制度，每个人的信用程度都可以有据可查。 网站的利润来源于借款人及出借人的服务费。 网站平台帮助借款人通过和其他借款款人一起分担一笔借款额度的方式来分散风险。 帮助借款人在充分比较的信息中选择有吸引力的利率条件。 出借人可以通过网站对借款人的信用等级评级，来选择合适的借款人。
海钜信达是一个信息提供者的角色，帮助借款人进行信用评估，展示给合适的出借人。所以，只要借款用途是合法的、正当的、风险可控的，且出借人同意，即可促成二者借贷关系的成立。但类似借款炒股、炒房等不符合信用风险控制的基本原则，易乾会对广大客户进行信用教育，对类似原则加以强调，不建议出借人为类似用途出借资金。
债权文件上显示的出借人的收益率、 借款人的贷款利率的合法性及法律依据
1、《合同法》211条规定，自然人之间的借款合同对支付利息没有约定或者约定不明确，视为不支付利息。自然人之间的借款合同约定支付利息的，借款的利率不得违反国家有关限制借款利率的规定。 2、国家有关借款利率的规定是：不超过近期中国人民银行公布的贷款利率的四倍。根据最高人民法院《关于人民法院审理借贷案件的若干意见》： 第六条 民间借贷的利率可以适当高于银行的利率，各地人民法院可根据本地区的实际情况具体掌握，但最高不得超过银行同类贷款利率的四倍，（包含利率本数）。超出的部分利息不予保护。 依据（中国人民银行网站的金融机构人民币贷款基准利率调整表），目前通过易乾平台获得借款的利息不高于银行同类贷款利率的二倍。
P2P模式在国外的优秀实践
国家名录： 加拿大 美国 冰岛 日本 韩国 澳大利亚 波兰 巴西 肯尼亚 英国 意大利 西班牙 中国 印度 荷兰 ……
P2P小额信贷平台在全球的发展
*
国外P2P线上模式的特点
*
国外具有完善的信用评级制度，每个人的信用程度都可以有据可查。 网站的利润来源于借款人及出借人的服务费。 网站平台帮助借款人通过和其他借款款人一起分担一笔借款额度的方式来分散风险。 帮助借款人在充分比较的信息中选择有吸引力的利率条件。 出借人可以通过网站对借款人的信用等级评级，来选择合适的借款人。
《点对点协议》课件
负载均衡
由于节点是分布式的，因此可 以有效均衡网络负载，避免单
点故障和性能瓶颈。
高可用性
由于没有中心节点，P2P网络 的可用性较高，具有较强的容
错能力。
P2P网络应用场景
文件共享
P2P网络在文件共享领 域应用广泛，如
BitTorrent、迅雷等。
流媒体
P2P网络在流媒体领域 也有广泛应用，如在线
视频、音频等。
源。
点对点协议的安全防护措施
加密技术
采用加密算法对传输的数据进行加密，确保数据 在传输过程中的安全性。
身份认证
实施严格的身份认证机制，验证节点的身份合法 性，防止未经授权的访问。
安全协议
设计专门针对点对点协议的安全协议，规范节点 间的通信和交互方式。
点对点协议的未来安全研究方向
隐私保护
研究如何在保证数据安全的同时，保护用户的隐私信息不被泄露 。
P2P技术将与更多领域进行合作，形成更加 完善的产业生态，推动相关产业的创新发 展。
谢谢观看
局限性
管理困难、法律和版权问题、安 全问题、带宽和存储开销大。
03
点对点协议的应用
点对点协议在文件共享领域的应用
文件共享
点对点协议使得用户能够直接共享文 件，无需通过中央服务器。用户可以 上传和下载文件，实现高效的文件传 输。
安全性
去中心化
点对点协议的去中心化特性使得文件 共享不再依赖于中央服务器，提高了 数据隐私和自由度。
自适应传输
点对点协议可以根据网络 状况自适应调整传输速率 ，确保流媒体的流畅播放 。
点对点协议在分布式计算领域的应用
分布式计算
点对点协议可以实现分布式计算 ，将大规模计算任务分解为小任 务，分发给多个节点进行计算，
【精品】P2P原理与技术PPT课件
改进可扩展性/可靠性：对缺乏很强中心授权 的自治对等端这点尤为重要
资源聚合与互操作能力
增加自治
匿名/隐私：自治的理念和结果。用户不希望 任何人或ISP知道其包含在系统中
动态性;资源动态进入或离开系统 实现Ad-hoc通信和协同，动态的理念和结果
2020/2/9
17
P2P解决方案
2020/2/9
3
1.1 什么是P2P
P2P：Peer-to-Peer
对等(网络，计算)…;端到端… 以非集中方式使用分布式资源来完成关键任务
的一类系统和应用
资源包括计算能力、数据（存储和内容）、网络带 宽和场景（计算机、人和其它资源）
关键任务可能是分布式计算、数据/内容共享，通信 和协同、或平台服务
计算机、网络通信技术的进步和改进
大型机－>桌面PC －>便携机－>手持设备（手机） 使通信和协同变得更方便
P2P软件结构：如JXTA，.NET 开发的P2P算法：如Gnutella，FreeNet
2020/2/9
16
1.5 P2P之目标：满足应用需要
共享/削减成本：Napster 共享文件空间， SETI@home聚合未用资源
Clusters C/S模式
WANs Internet
P2P模式 Ad-hoc NW
Grids Intranet
2020/2/9
15
1.4 P2P 相关背景
一般计算和因特网特殊计算的历史演进：因特网 边界计算：如SETI@home和其它分布式计算系统
内容共享的社会方面：如Napster音乐和其他文件/ 内容共享系统
助其他人的满足
另一种应用模式选择：
资源聚合与互操作能力
增加自治
匿名/隐私：自治的理念和结果。用户不希望 任何人或ISP知道其包含在系统中
动态性;资源动态进入或离开系统 实现Ad-hoc通信和协同，动态的理念和结果
2020/2/9
17
P2P解决方案
2020/2/9
3
1.1 什么是P2P
P2P：Peer-to-Peer
对等(网络，计算)…;端到端… 以非集中方式使用分布式资源来完成关键任务
的一类系统和应用
资源包括计算能力、数据（存储和内容）、网络带 宽和场景（计算机、人和其它资源）
关键任务可能是分布式计算、数据/内容共享，通信 和协同、或平台服务
计算机、网络通信技术的进步和改进
大型机－>桌面PC －>便携机－>手持设备（手机） 使通信和协同变得更方便
P2P软件结构：如JXTA，.NET 开发的P2P算法：如Gnutella，FreeNet
2020/2/9
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1.5 P2P之目标：满足应用需要
共享/削减成本：Napster 共享文件空间， SETI@home聚合未用资源
Clusters C/S模式
WANs Internet
P2P模式 Ad-hoc NW
Grids Intranet
2020/2/9
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1.4 P2P 相关背景
一般计算和因特网特殊计算的历史演进：因特网 边界计算：如SETI@home和其它分布式计算系统
内容共享的社会方面：如Napster音乐和其他文件/ 内容共享系统
助其他人的满足
另一种应用模式选择：
通信网基础PPT课件
• 3.交换设备 • 功能：解决信息传输的方向问题，包括传输路径、传输协议等。 • 类型：电话交换机、X.25交换机、以太网交换机、帧中继交换机、
ATM交换机等。
• 二.网络模型
• 由节点和链路组成。
• 节点：信息的汇聚点和发散点是网络的核心。对应的 是交换设备。
• 链路：是连接节点与节点之间、节点与用户终端设备 之间的通路。对应的是传输设备。
• 1.终端设备 • 功能：传输信息的形成和还原；完成与传输设备的接口任务。 • 类型：电话机、传真机、电视机、计算机、各种手持终端等。 • 2.传输设备
• 功能：完成信息传输任务。
• 类型：根据不同的传输媒介可分为有线和无线两大类，有线包括 各种电缆和光缆传输设备；无线则以无线电磁波为载体的各种卫 星和微波传输设备。
• 四.支撑网
• 为业务网、传输网提供技术服务和支持，保障网络正 常运行，增强网络功能，提高网络运行效率。它传送 的不是一般的业务信息，而是网络运行所需要的监测 和控制信息。
• 1.No.7公共信道信令网
• 由信令节点、信令转接点和信令链路组成。我国采用 三级信令网结构。第一级为高级信令转接点，第二级 为低级信令转接点，第三级为信令点。
• 2.网络层
• 在网络层使用互连协议将上层的数据包封装成网际互 连数据包，并进行必要的路由算法；同时接收下层送 来的网际数据包，并进行路由分析和处理。
• 此层包含四个协议：
• 网际协议（IP）：负责在主机和网络之间寻找地址和路由数据包。 • 地址解析协议（ARP）：获得同一物理网中的硬件主机地址。 • 网际控制消息协议（ICMP）：发送消息并报告有关数据包的传
通信网基础
第一章总论
• 1.1通信网的概念及其发展
ATM交换机等。
• 二.网络模型
• 由节点和链路组成。
• 节点：信息的汇聚点和发散点是网络的核心。对应的 是交换设备。
• 链路：是连接节点与节点之间、节点与用户终端设备 之间的通路。对应的是传输设备。
• 1.终端设备 • 功能：传输信息的形成和还原；完成与传输设备的接口任务。 • 类型：电话机、传真机、电视机、计算机、各种手持终端等。 • 2.传输设备
• 功能：完成信息传输任务。
• 类型：根据不同的传输媒介可分为有线和无线两大类，有线包括 各种电缆和光缆传输设备；无线则以无线电磁波为载体的各种卫 星和微波传输设备。
• 四.支撑网
• 为业务网、传输网提供技术服务和支持，保障网络正 常运行，增强网络功能，提高网络运行效率。它传送 的不是一般的业务信息，而是网络运行所需要的监测 和控制信息。
• 1.No.7公共信道信令网
• 由信令节点、信令转接点和信令链路组成。我国采用 三级信令网结构。第一级为高级信令转接点，第二级 为低级信令转接点，第三级为信令点。
• 2.网络层
• 在网络层使用互连协议将上层的数据包封装成网际互 连数据包，并进行必要的路由算法；同时接收下层送 来的网际数据包，并进行路由分析和处理。
• 此层包含四个协议：
• 网际协议（IP）：负责在主机和网络之间寻找地址和路由数据包。 • 地址解析协议（ARP）：获得同一物理网中的硬件主机地址。 • 网际控制消息协议（ICMP）：发送消息并报告有关数据包的传
通信网基础
第一章总论
• 1.1通信网的概念及其发展
p2p协议ppt课件
精品课件
Domain Detecting Protocol (DDP)
支持自治域发现与优化的P2P管理协议—DDP 一套轻量级的协议流程 附加于现有P2P协议，不改变原有协议 一套开放式的系统框架 自动发现、即插即用，以P2P厂商与运营商协同 的方式运行 一套标准化的管理接口 支持基于内容、用户、区域的流量及内容管理 一套全局化的互联标准 支持跨域组网和互联，提供全网优化管理支撑
私密性 P2P厂商不需要开放其私有协议细节给运营商 运营商不需要直接开放其拓扑信息给P2P厂商
开放性 应支持普适性系统框架，可支持各种不同类型的P2P协议 应支持标准化设备在网络中的即插即用和自动发现，避免复杂配置
全面性 应支持形成覆盖全互联网的整体管理方案
低成本 应支持较低的系统部署成本和渐进式的实施方案
支持一个协议由多台设备集群式提供 服务
服务管理模块
接受PPR管理，启动相应的服务模块
接收PPR发来的控制命令，控制对应模 块运行
收集必要的信息，供统计使用
Interface to Peer
BT
eMule
其他 私有协议
…
Service Management Module
Interface to PPR
未来计划与国家相关部门合作，利用行 业自律形成的基础，为政府治理互联网 提供有力的技术支撑手段。
精品课件
设计原则
轻量化 应保持原有P2P协议不变 支持管理和不支持管理的客户端之间互通不受影响
灵活性 应支持运营商根据需求和成本，灵活调整部署方案 应支持peer引导、流量代理、流量缓存等多种流量优化功能 应支持自治域的分级管理，协助P2P厂商分级别、分层次管理peer的 互联行为
整体方案支持渐进式灵活部署
Domain Detecting Protocol (DDP)
支持自治域发现与优化的P2P管理协议—DDP 一套轻量级的协议流程 附加于现有P2P协议，不改变原有协议 一套开放式的系统框架 自动发现、即插即用，以P2P厂商与运营商协同 的方式运行 一套标准化的管理接口 支持基于内容、用户、区域的流量及内容管理 一套全局化的互联标准 支持跨域组网和互联，提供全网优化管理支撑
私密性 P2P厂商不需要开放其私有协议细节给运营商 运营商不需要直接开放其拓扑信息给P2P厂商
开放性 应支持普适性系统框架，可支持各种不同类型的P2P协议 应支持标准化设备在网络中的即插即用和自动发现，避免复杂配置
全面性 应支持形成覆盖全互联网的整体管理方案
低成本 应支持较低的系统部署成本和渐进式的实施方案
支持一个协议由多台设备集群式提供 服务
服务管理模块
接受PPR管理，启动相应的服务模块
接收PPR发来的控制命令，控制对应模 块运行
收集必要的信息，供统计使用
Interface to Peer
BT
eMule
其他 私有协议
…
Service Management Module
Interface to PPR
未来计划与国家相关部门合作，利用行 业自律形成的基础，为政府治理互联网 提供有力的技术支撑手段。
精品课件
设计原则
轻量化 应保持原有P2P协议不变 支持管理和不支持管理的客户端之间互通不受影响
灵活性 应支持运营商根据需求和成本，灵活调整部署方案 应支持peer引导、流量代理、流量缓存等多种流量优化功能 应支持自治域的分级管理，协助P2P厂商分级别、分层次管理peer的 互联行为
整体方案支持渐进式灵活部署
通信网理论基础课件
•RJ-11 Port for Connection to ADSL •Four 10/100Mbps Ethernet Ports for Connection to Computers
14
Cable Modem
例如：The DCM-201 has a
maximum downloading speed at 38Mbps (256 QAM) and a maximum uploading speed at 10Mbps (16 QAM). The DCM-201 uses the Reed-Solomon error correction method for data packet integrity.
所谓数据传输链路是指在物理传输媒 介（如双绞线、同轴电缆、光纤、微 波传输系统、卫星传输电路等）上利 用一定的传输标准（它通常规定了电 气接口、调制解调的方式、数据编码 的方式、比特同步、帧格式和复分接 的方式等）形成的传输规定速率（和 格式）的数据比特通道。
11
1.1.1 数据传输链路（2）
数据传输链路分为两大类： 一类是用户到网络节点（路由器或交换机） 之间的链路（简称为接入链路）； 另一类是网络节点（路由器或交换机）到网 络节点（路由器或交换机）之间的链路（简 称为网络链路）。
1.4 通信网络的基本理论问题
8
1.1通信网络的基本构成
1.1.1 数据传输链路 1.1.2 数据传输网络 1.1.3 网络的互连
3
1.1通信网络的基本构成
传输链路 （电话线、 光纤） 用户终端
（电话机、 传真机、计 算机）
链路汇聚点 （路由器、程控交换机）
基本网络由物理传输 链路和链路汇聚点组成
•Downstream Modulation: 64QAM,256QAM
14
Cable Modem
例如：The DCM-201 has a
maximum downloading speed at 38Mbps (256 QAM) and a maximum uploading speed at 10Mbps (16 QAM). The DCM-201 uses the Reed-Solomon error correction method for data packet integrity.
所谓数据传输链路是指在物理传输媒 介（如双绞线、同轴电缆、光纤、微 波传输系统、卫星传输电路等）上利 用一定的传输标准（它通常规定了电 气接口、调制解调的方式、数据编码 的方式、比特同步、帧格式和复分接 的方式等）形成的传输规定速率（和 格式）的数据比特通道。
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1.1.1 数据传输链路（2）
数据传输链路分为两大类： 一类是用户到网络节点（路由器或交换机） 之间的链路（简称为接入链路）； 另一类是网络节点（路由器或交换机）到网 络节点（路由器或交换机）之间的链路（简 称为网络链路）。
1.4 通信网络的基本理论问题
8
1.1通信网络的基本构成
1.1.1 数据传输链路 1.1.2 数据传输网络 1.1.3 网络的互连
3
1.1通信网络的基本构成
传输链路 （电话线、 光纤） 用户终端
（电话机、 传真机、计 算机）
链路汇聚点 （路由器、程控交换机）
基本网络由物理传输 链路和链路汇聚点组成
•Downstream Modulation: 64QAM,256QAM
P2P技术基础概述ppt课件
6
（三） P2P的特点
1 可扩展性
分布式网络， 不存在单点性能 上的瓶颈，随着 用户增加，需求 和资源服务能力 同步增加，理论 上可拓展性是无 限的
2 健壮性
由于服务分布 在各个节点之间 进行，部分节点 或网络遭受破坏 对其他部分的影 响很小，通常以 自组织形式建立 连接，部分节点 失效后能够自动 调整整体拓扑
22
（三） 结构化P2P网络的算法
文件名（或文件的其他 描述信息）的哈希值
<key,value>
高度随机，全局唯 一性
存储文件节点IP地址（或节 点的其他描述信息）哈希值
文件索引的表述方法
23
（三） 结构化P2P网络的算法
N56 K54 N51
N1
N8
节点随机分布
N48
seen
ID
N42
K38 N38
25 私密性
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 被窃听和泄露的 可能性大大缩小。
36 自组织、低成本
P2P网络环境下，一般 没有中心管理者，普通用 户也缺乏高级的计算机知 识，因此P2P网络采用了 自动计算技术，大大降低 了人为干预的需要，同时 降低了系统的部署维护成 本，降低了出现人为配置 错误的可能性。
8
总结
P2P技术产生以及能够发展的原因
1.服务器存储空间、处理速度、网络带宽受限，承担任 务过重负载不均衡,传统C/S模式遇到系统瓶颈；
2.计算机硬件技术的快速发展； 3.P2P网络对比传统C/S模式有明显的技术优势，并且兼 顾C/S特点，传输处理速度快，安全性高，交互性好，成本 较低，只要有一台个人计算机就可以加入P2P网络实际上是 把权力交还给了用户； 4.用户想要更快、更安全地查找资源、获取资源，P2P 网络刚好满足了用户的需求。
（三） P2P的特点
1 可扩展性
分布式网络， 不存在单点性能 上的瓶颈，随着 用户增加，需求 和资源服务能力 同步增加，理论 上可拓展性是无 限的
2 健壮性
由于服务分布 在各个节点之间 进行，部分节点 或网络遭受破坏 对其他部分的影 响很小，通常以 自组织形式建立 连接，部分节点 失效后能够自动 调整整体拓扑
22
（三） 结构化P2P网络的算法
文件名（或文件的其他 描述信息）的哈希值
<key,value>
高度随机，全局唯 一性
存储文件节点IP地址（或节 点的其他描述信息）哈希值
文件索引的表述方法
23
（三） 结构化P2P网络的算法
N56 K54 N51
N1
N8
节点随机分布
N48
seen
ID
N42
K38 N38
25 私密性
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 被窃听和泄露的 可能性大大缩小。
36 自组织、低成本
P2P网络环境下，一般 没有中心管理者，普通用 户也缺乏高级的计算机知 识，因此P2P网络采用了 自动计算技术，大大降低 了人为干预的需要，同时 降低了系统的部署维护成 本，降低了出现人为配置 错误的可能性。
8
总结
P2P技术产生以及能够发展的原因
1.服务器存储空间、处理速度、网络带宽受限，承担任 务过重负载不均衡,传统C/S模式遇到系统瓶颈；
2.计算机硬件技术的快速发展； 3.P2P网络对比传统C/S模式有明显的技术优势，并且兼 顾C/S特点，传输处理速度快，安全性高，交互性好，成本 较低，只要有一台个人计算机就可以加入P2P网络实际上是 把权力交还给了用户； 4.用户想要更快、更安全地查找资源、获取资源，P2P 网络刚好满足了用户的需求。
计算机网络P2PPPT课件
Internet
1995年，“联合网络委员会”通 过了一项有关决议：将“互联网” 定义为全球性的信息系统。
3
何为P2P——Web的发展瓶颈
Web 憧憬
Web的突出表现和它在全球范围内的高速扩张，用户可以通过它实现平 等的信息共享、信息交流、信息传输，可以用一个拓扑的结构的形式组 织全球的资源以实现资源的充分利用和共享。
– 洪泛法：路由覆盖范围是以TTL为半径的圆，不保 证找到实际存在的文件。
13
无结构P2P网络优势和缺陷
• 优势
– 网络拓扑简单易实现 – 容错性、自适应性都好于结构化P2P – 可以具有很强的安全性和匿名性 – 数据复制方案很多
• 缺陷
– 路由效率低 – 可扩展性差 – 数据无法准确定位
11
无结构P2P网络的特点
• 覆盖网拓扑结构 无结构，指覆盖网没有固定、严格的拓扑
结构，而是一个随机生成、松散组织的普通图， 但总是符合某种模型的一种结构。 a.小世界模型： 指任一两个网络节点间的距离很 短，并且对每个节点而言，其邻居节点相识 （互相连接）的频率很高，所以节点集群现象 明显。 b.幂律模型： 网络中拥有连接数L的结点占网络 结点总数的份额正比于L-a ,a是取决于网络本身 的常数因子，因此网络中大多数结点连接数很 少，少数结点连接数很多。
P2P是双向的
P2P网络中，节点之间是最直接 最纯粹双向关系，且实现了资 源和服务的交换与共享
P2P是直接的
P2P网络中无中介、等级、格 式、区域和平台的限制，相互 之间直接交换信息和服务
P2P是及时的
无服务器参与空间分配，可提 供实时的、可升级的信息
P2P是动态的
组成P2P网络的节点可以动态地 加入或退出，在运行过程中也 是动态的提供资源和服务
P2P原理与技术PPT课件
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P2P原理与技术
2019/11/19
1
Peer
因特网洲际主干
Web 服务器 数据库
Firewall
因特网主干
ISP 企业网提供商
T1
应用服务器 第三方内容
洲际主干
ISP
地区网络 专业提供商 本地 ISP
社团网络
社团用户
Peer
Peer
消费者用户
Peer
消费者用户
2019/11/19
P2P原理与技术
虚拟超级计算机 peer-to-peer technology 产生 空前大量的计算 能力
使医疗研究者能 加速治疗方法的 改进和药物的设 计
加快癌研究的新 发现
2019/11/19
11
1.2 P2P的定义
Intel 工作组：通过在系统之间直接交换来共享计算 机资源和服务的一种应用模式
AuBLdiieoamrgieaSlMhaWeaixrrsyeeh Grokster WinMX
MorpKhaezausa
2
2019/11/19
9
全系统仿真由 许多子系统仿 真构成
Crew Capabilities - accuracy - perception - stamina - re-action times - SOP’s
计算机网络P2P ppt课件
ppt课件
31
优势一
有效消除纯分布式P2P结构 中使用泛洪算法带来的网
络拥塞、搜索迟缓
优势二
确保些恶意的攻击行为在 网络中得到局部控制，一 定程度提供网络负载平衡
劣势一
对超级结点依赖性大，易 于受到集中攻击，容错性
也受到影响
ppt课件
32
BitTorrent
BT俗称变态下载，是一个多点下载的源码公开的点 对点软件，可以让用户快速地上传和下载有庞大数 据量的各类文件。
结构，而是一个随机生成、松散组织的普通图， 但总是符合某种模型的一种结构。 a.小世界模型： 指任一两个网络节点间的距离很 短，并且对每个节点而言，其邻居节点相识 （互相连接）的频率很高，所以节点集群现象 明显。 b.幂律模型： 网络中拥有连接数L的结点占网络 结点总数的份额正比于L-a ,a是取决于网络本身 的常数因子，因此网络中大多数结点连接数很 少，少数结点连接数很多。
ppt课件
34
BT下载的部署
BitTorrent
要完成一个BT下载过程，至少需要一个静态的“元信息”文件（由发 布者建立），一个跟踪（tracker）服务器和终端下载者。这里，终端 下载者指的就是用户的PC，也就是BT的下载客户端。
ppt课件
35
BitTorrent
BT工作原理
BT的工作是从解析元信息文件（.torrent文件）开始的，从.torrent文件里得到 Tracker信息，然后与Tracker交互得到Peer信息，在Peer间进行交互实现下载。
Bram Cohen BT下载创始人
ppt课件
33
传统下载方法与BT下载比较
BitTorrent
HTTP、FTP下载原理
通信规程和通信网理论基础优秀课件
m 1称为单窗口排队系统 m 1称为多窗口排队系统
顾客到达率
一般排队系统中顾客到达是随机的，系统内顾客数是 一个随机量。顾客到达的密度和以什么样的规律到达， 对系统的影响很大。
前后两个顾客到达的时间间隔 t i 是个随机量。 t i 的计算 平均值 t 为平均到达间隔时间，其倒数为平均到达率， 即：
接口就是相邻层之间进行信息交换必须遵守的规则。 服务定义了两层之间的接口。
8.1.2 业务原语
请求原语（REQUEST）
用户请求一种功能的原语。
指示原语（INDICATION）
业务提供者请求一种功能或指示一种功能已经完 成的原语。
响应原语（RESPONSE）
用户表示已经完成由指示原语请求功能的原语。
N-1层实体
（a）N层通信实体级联
图8.1 N层规程参考模型
（N+1）层实体 （N）层实体
（N-1）层实体
（2）层实体 （1）层实体 （b）N层通信实体级联
实体(Entity)
在一个计算机系统中，任何能完成某一特定功能的进 程或程序，都可称为一个“实体”。
功能层(Layer)
“层”是指系统中能提供某一种或某一类服务功能集 合的“逻辑构造”，一个层中可包含一个或多个实体，该 层的功能依靠层中的实体执行该层的协议来体现。
排队论是通信的业务分析和性能计算的理 论基础。
资源的有限性和需求的随机性是排队现象 的基础。
要求服务的顾客和提供服务的服务员双方 构成的系统通常称为排队系统。
通信网中信息流和信道，传送的数据和中 央处理单元，都是“顾客”和“服务员”关 系。
8.2.1 排队论基本概念
排队系统的三要素
m为窗口数或服务员数
N+1层 IDU
顾客到达率
一般排队系统中顾客到达是随机的，系统内顾客数是 一个随机量。顾客到达的密度和以什么样的规律到达， 对系统的影响很大。
前后两个顾客到达的时间间隔 t i 是个随机量。 t i 的计算 平均值 t 为平均到达间隔时间，其倒数为平均到达率， 即：
接口就是相邻层之间进行信息交换必须遵守的规则。 服务定义了两层之间的接口。
8.1.2 业务原语
请求原语（REQUEST）
用户请求一种功能的原语。
指示原语（INDICATION）
业务提供者请求一种功能或指示一种功能已经完 成的原语。
响应原语（RESPONSE）
用户表示已经完成由指示原语请求功能的原语。
N-1层实体
（a）N层通信实体级联
图8.1 N层规程参考模型
（N+1）层实体 （N）层实体
（N-1）层实体
（2）层实体 （1）层实体 （b）N层通信实体级联
实体(Entity)
在一个计算机系统中，任何能完成某一特定功能的进 程或程序，都可称为一个“实体”。
功能层(Layer)
“层”是指系统中能提供某一种或某一类服务功能集 合的“逻辑构造”，一个层中可包含一个或多个实体，该 层的功能依靠层中的实体执行该层的协议来体现。
排队论是通信的业务分析和性能计算的理 论基础。
资源的有限性和需求的随机性是排队现象 的基础。
要求服务的顾客和提供服务的服务员双方 构成的系统通常称为排队系统。
通信网中信息流和信道，传送的数据和中 央处理单元，都是“顾客”和“服务员”关 系。
8.2.1 排队论基本概念
排队系统的三要素
m为窗口数或服务员数
N+1层 IDU
《对等网及连接》课件
防篡改技术
数字签名
使用数字签名技术对数据进行签名， 确保数据的完整性和真实性。如果数 据在传输过程中被篡改，数字签名将 失效，从而发现数据被篡改。
哈希函数
哈希函数可以将任意长度的数据映射 为固定长度的哈希值，用于检测数据 的完整性。如果数据被篡改，哈希值 将发生变化，从而发现数据被篡改。
加密技术
息服务的提供者。
节点类型
根据节点的功能和作用，可以将 节点分为普通节点和超级节点。 普通节点只负责存储和共享文件 ，而超级节点则负责管理网络中
的其他节点。
通信协议
通信协议定义
常用通信协议
通信协议是指在网络中对等节点之间 进行信息交换时所遵循的规则和标准 。
常见的通信协议包括TCP/IP、UDP等 ，它们对对等网中的信息传输起着至 关重要的作用。
信息交换方式选择
在对等网中，应根据实际需求和网络状况选择合适的信息 交换方式，以保证信息传输的效率和可靠性。
对等网的连接方式
03
点对点连接
点对点连接是指两个设备之间直 接进行连接，不需要经过任何中
间设备。
在点对点连接中，数据传输效率 较高，因为数据不需要经过任何 中间设备，减少了数据传输的延
迟。
对称加密
使用相同的密钥对数据进行加密和解密，常见的对称加密算 法包括AES、DES等。
公钥加密
使用不同的密钥对数据进行加密和解密，常见的公钥加密算 法包括RSA、ECC等。
对等网的发展趋势
05
大规模对等网
总结词
随着互联网用户数量的增长，对等网需要支持大规模用户同时在线的需求。
详细描述
大规模对等网通过优化网络结构、节点管理和数据分发机制，能够支持数百万 甚至千万级别的用户同时在线，实现高效的数据共享和传输。
推荐-宽带媒体服务技术之对等网络PowerPointPre 精品
Rider的权利
保持高容错性：高效的机制检测和恢复网络分 割
继续优化查询机制，TTL的取值 拓扑一致性
三、Napster与Gnutella的比较
共同点
P2P的文件共享思想 系统中的对等实体(peer)之间是对称的，既是
客户又是服务器，既提供下载又提供上传 可扩展性都不高：但Napster是因为C/S结构，
新结点加入时，必须首先连接到“众所周知”几乎 总是在线的Gnutella结点(称为“自举”结点、 “入口结点”)
Gnutella网中的消息可以被广播或回播(backpropagate，沿广播的反向路径回传消息)，协议 设计的支持机制：
每条消息具有一个随机产生的全局唯一标识符GUID(16 字节)以互相区分
Gnutella用户的连接带宽仅在Query response消 息中作为辅助信息回播，因此，Gnutella网络中不 共享文件的用户或其共享的文件与查询请求一直不 匹配的用户，不会主动发布带宽
Gnutella网络中结点功能平等，但能力有差异（异 构性），如连接带宽
在无组织的Gnutella网络组织方式下，70%的结 点承受较高时延(>280ms)
用户连接时间与Napster类似，超过50%的用户 连接时间<1h，不到10%的>6h
25%的用户不共享任何文件，75%的用户共享文 件数低于100，仅7%共享文件超过1000，即文献 中的Free-Riding(搭便车)现象，对网络的高效工 作不利
Gnutella网络相当于社会网络，可用幂律(Powerlaw)分布网络近似，拥有连接数L的结点占网络总 结点的份额正比于L-a,a是取决于网络本身的常数因 子，Gnutella网络a=2.3，容错性较高
查询消息：QUERY，QUERY RESPONSE
保持高容错性：高效的机制检测和恢复网络分 割
继续优化查询机制，TTL的取值 拓扑一致性
三、Napster与Gnutella的比较
共同点
P2P的文件共享思想 系统中的对等实体(peer)之间是对称的，既是
客户又是服务器，既提供下载又提供上传 可扩展性都不高：但Napster是因为C/S结构，
新结点加入时，必须首先连接到“众所周知”几乎 总是在线的Gnutella结点(称为“自举”结点、 “入口结点”)
Gnutella网中的消息可以被广播或回播(backpropagate，沿广播的反向路径回传消息)，协议 设计的支持机制：
每条消息具有一个随机产生的全局唯一标识符GUID(16 字节)以互相区分
Gnutella用户的连接带宽仅在Query response消 息中作为辅助信息回播，因此，Gnutella网络中不 共享文件的用户或其共享的文件与查询请求一直不 匹配的用户，不会主动发布带宽
Gnutella网络中结点功能平等，但能力有差异（异 构性），如连接带宽
在无组织的Gnutella网络组织方式下，70%的结 点承受较高时延(>280ms)
用户连接时间与Napster类似，超过50%的用户 连接时间<1h，不到10%的>6h
25%的用户不共享任何文件，75%的用户共享文 件数低于100，仅7%共享文件超过1000，即文献 中的Free-Riding(搭便车)现象，对网络的高效工 作不利
Gnutella网络相当于社会网络，可用幂律(Powerlaw)分布网络近似，拥有连接数L的结点占网络总 结点的份额正比于L-a,a是取决于网络本身的常数因 子，Gnutella网络a=2.3，容错性较高
查询消息：QUERY，QUERY RESPONSE
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Gnutella系统的工作： 在Gnutella网络中，每一个节点既是服务器，也
是客户机；
当一个节点需要查询消息时，将采用洪泛式的方 式，把查询消息发送到自己的邻居节点，邻居节 点先查找自己的数据库，如果发现需要的数据， 就送回一条确认信息QueryHit，如果没有发现， 则将消息转发给自己的直接邻居；
通信网理论基础 第三部分：Internetd的路由、拥塞
控制和管理3
对等网络P2P
2009、4、21
29.09.2020
1
一、对等网络P2P (Peer to Peer)
P2P网络的定义： P2P是通过直接交换来共享计算机网络资源和
服务，例如信息的共享和交换，计算机资源
（CPU等）、存储资源的共享。 P2P相对于计算机网络中的主机/终端模式、客
户机/服务器（C/S）模式而言。其特点是，网络中 的每一台计算机，既是服务器也是终端，形成端到
端的一种工作模式。
局域网曾经是一种典型的主机/终端工作方式； 后来，又成为客户机/服务器模式；现在也可以工
作
在P2P方式； 29.09.2020
2
一、对等网络P2P (Peer to Peer)
在P2P的网络环境中，所有彼此连接的计算 机（包括终端）都处于对等的地位，每一 台计算机既能充当网络服务的请求者，也 能对其他计算机的请求作出响应，也就是 说每个节点充当服务器时，为其它节点提 供服务，同时也充当客户端，享用其它节 点提供地服务，网络不再依赖于服务器。
1988年东北波士顿大学开发，实际上是一个共享MP3 的程序。每个用户将自己所拥有的乐曲的信息，例如 乐曲的名称、拥有者的地址等发到目录服务器上，使 用者在目录服务器上搜索自己需要的乐曲，寻找提供 的用户，然后直接到该用户下载；(图)
本方式的目录服务器只提供乐曲拥有者地址的查询服 务，相当于是一个搜索引擎，并不负责下载，故提高 了目录服务器的效率；
但是在P2P环境下，每个节点的地位是对等的， 每个节点都可以为其它节点提供服务，每个节 点也可以接收其它节点的服务；所以，所有的 闲散资源都可以得到利用，而且对等点越多， 网络性能就越好；
29.09.2020
6
一、对等网络P2P (Peer to Peer)
C/S网络：
P2P网络：
依赖服务器的管理， 无中心点，管理不易；
用户F
用户M
Napster系统结构示意图
12
1、文件共享类系统2： Gnutella系统
Napster的变种； Gnutella系统能够智能发现节点、完全分布
式；
用户运行Gnutella系统的客户端软件以后即 可加入Gnutella网络；
Gnutella协议分为消息协议（节点之间相互 发现和搜索资源）和下载协议（节点之间 用来传送文件）；
29.09.2020
4
服务器
客户机
29.09.2020
客户机
客户机
客户机 客户机
传统网络工作模式
5
一、对等网络P2P (Peer to Peer)
C/S环境下，各个客户端的资源需要由服务器 来组织，客户端的资源（例如存储空间、CPU 周期等）不可能为其它的终端所利用；
传统的C/S网络结构（图1－1）
管理比较容易；
数据的安全性难以保证
服务器负担重，服务 各终端对网络本身影响
器对网络的影响很大； 较小；
29.09.2020
7
节点
节点
节点
节点
节点
P2P网络工作模式
29.09.2020
8
二、主流P2P系统的分类
分类： 文件共享类系统：Napster、Gnutella、
BitTorrent、eMule、Maza； 即时通信类系统：Skype、QQ、GTalk;； 流媒体类系统：AnySee、PPlive； 共享存储类系统：OceanStore、Granary； 对等计算类系统：SETI；
29.09.2020
3
一、对等网络P2P (Peer to Peer)
以往的计算机网络，在C/S模式下工作，是 依赖于服务器的，客实现；
P2P网络中，弱化了服务器的功能，乃至取 消了服务器。任意两台PC终端可以互为服 务器/客户机。节点的使用者，可以随意地 将信息发布到网上。
29.09.2020
13
29.09.2020
Gnutella网络结构示意图
14
1、文件共享类系统2： Gnutella系统
Gnutella系统的消息分为： Ping：用户用来动态发现网络的主机； Pong：主机对用户的回应，主机收到一条Ping消息
时，应回送一条Pong消息；含该主机可以向网络提 供的共享数据的数量消息；以上两个消息用来发现 主机和邻居节点；
缺点：网络规模很大时，查询困难，系统的性能下降； 目录服务器的瘫痪将造成系统的瘫痪；目录服务器难 以对用户进行认证，安全上也存在问题；本系统在受 到版权起诉后，逐渐退出；
29.09.2020
11
用户A 用户D
歌曲 地址 目录服务器 北方的狼 D
无双 Z 牛仔很忙 X
用户Z 用户X
用户E
29.09.2020
Query：查询消息，用户发出的需要查询内容 QueryHit：主机对Query的回应，包括查询到的数据
信息；以上两个消息用来完成数据查询；
Push：允许防火墙中的用户向网络提供基于文件的 数据文件的机制，用来穿越防火墙的主机和数据探 测；
29.09.2020
15
1、文件共享类系统2： Gnutella系统
查询节点收到QueryHit以后，就可以直接到该主 机去下载文件；
缺点：由于采用洪泛式查询机制，每个节点都要 把主机收到的查询消息转发出去，所以网络流量 呈几何式增加，版权查询的命中率也不高；
29.09.2020
16
1、文件共享类系统3：BitTorrent
BT是一个可以多点下载的文件分发协议；每一个用户 在下载的同时，也为其它的用户提供上传，所以参与的 用户越多，下载的速度越快；
29.09.2020
9
1、文件共享类P2P系统：
主要是用于各个用户如何搜索到所希望的可以 共享的文件，并且迅速下载；
文件共享类P2P系统是最早出现的P2P系统。 包括：
Napster Gnutella BitTorrent eMule Maza
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1、文件共享类系统1： Napster系统
是客户机；
当一个节点需要查询消息时，将采用洪泛式的方 式，把查询消息发送到自己的邻居节点，邻居节 点先查找自己的数据库，如果发现需要的数据， 就送回一条确认信息QueryHit，如果没有发现， 则将消息转发给自己的直接邻居；
通信网理论基础 第三部分：Internetd的路由、拥塞
控制和管理3
对等网络P2P
2009、4、21
29.09.2020
1
一、对等网络P2P (Peer to Peer)
P2P网络的定义： P2P是通过直接交换来共享计算机网络资源和
服务，例如信息的共享和交换，计算机资源
（CPU等）、存储资源的共享。 P2P相对于计算机网络中的主机/终端模式、客
户机/服务器（C/S）模式而言。其特点是，网络中 的每一台计算机，既是服务器也是终端，形成端到
端的一种工作模式。
局域网曾经是一种典型的主机/终端工作方式； 后来，又成为客户机/服务器模式；现在也可以工
作
在P2P方式； 29.09.2020
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一、对等网络P2P (Peer to Peer)
在P2P的网络环境中，所有彼此连接的计算 机（包括终端）都处于对等的地位，每一 台计算机既能充当网络服务的请求者，也 能对其他计算机的请求作出响应，也就是 说每个节点充当服务器时，为其它节点提 供服务，同时也充当客户端，享用其它节 点提供地服务，网络不再依赖于服务器。
1988年东北波士顿大学开发，实际上是一个共享MP3 的程序。每个用户将自己所拥有的乐曲的信息，例如 乐曲的名称、拥有者的地址等发到目录服务器上，使 用者在目录服务器上搜索自己需要的乐曲，寻找提供 的用户，然后直接到该用户下载；(图)
本方式的目录服务器只提供乐曲拥有者地址的查询服 务，相当于是一个搜索引擎，并不负责下载，故提高 了目录服务器的效率；
但是在P2P环境下，每个节点的地位是对等的， 每个节点都可以为其它节点提供服务，每个节 点也可以接收其它节点的服务；所以，所有的 闲散资源都可以得到利用，而且对等点越多， 网络性能就越好；
29.09.2020
6
一、对等网络P2P (Peer to Peer)
C/S网络：
P2P网络：
依赖服务器的管理， 无中心点，管理不易；
用户F
用户M
Napster系统结构示意图
12
1、文件共享类系统2： Gnutella系统
Napster的变种； Gnutella系统能够智能发现节点、完全分布
式；
用户运行Gnutella系统的客户端软件以后即 可加入Gnutella网络；
Gnutella协议分为消息协议（节点之间相互 发现和搜索资源）和下载协议（节点之间 用来传送文件）；
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服务器
客户机
29.09.2020
客户机
客户机
客户机 客户机
传统网络工作模式
5
一、对等网络P2P (Peer to Peer)
C/S环境下，各个客户端的资源需要由服务器 来组织，客户端的资源（例如存储空间、CPU 周期等）不可能为其它的终端所利用；
传统的C/S网络结构（图1－1）
管理比较容易；
数据的安全性难以保证
服务器负担重，服务 各终端对网络本身影响
器对网络的影响很大； 较小；
29.09.2020
7
节点
节点
节点
节点
节点
P2P网络工作模式
29.09.2020
8
二、主流P2P系统的分类
分类： 文件共享类系统：Napster、Gnutella、
BitTorrent、eMule、Maza； 即时通信类系统：Skype、QQ、GTalk;； 流媒体类系统：AnySee、PPlive； 共享存储类系统：OceanStore、Granary； 对等计算类系统：SETI；
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一、对等网络P2P (Peer to Peer)
以往的计算机网络，在C/S模式下工作，是 依赖于服务器的，客实现；
P2P网络中，弱化了服务器的功能，乃至取 消了服务器。任意两台PC终端可以互为服 务器/客户机。节点的使用者，可以随意地 将信息发布到网上。
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Gnutella网络结构示意图
14
1、文件共享类系统2： Gnutella系统
Gnutella系统的消息分为： Ping：用户用来动态发现网络的主机； Pong：主机对用户的回应，主机收到一条Ping消息
时，应回送一条Pong消息；含该主机可以向网络提 供的共享数据的数量消息；以上两个消息用来发现 主机和邻居节点；
缺点：网络规模很大时，查询困难，系统的性能下降； 目录服务器的瘫痪将造成系统的瘫痪；目录服务器难 以对用户进行认证，安全上也存在问题；本系统在受 到版权起诉后，逐渐退出；
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用户A 用户D
歌曲 地址 目录服务器 北方的狼 D
无双 Z 牛仔很忙 X
用户Z 用户X
用户E
29.09.2020
Query：查询消息，用户发出的需要查询内容 QueryHit：主机对Query的回应，包括查询到的数据
信息；以上两个消息用来完成数据查询；
Push：允许防火墙中的用户向网络提供基于文件的 数据文件的机制，用来穿越防火墙的主机和数据探 测；
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1、文件共享类系统2： Gnutella系统
查询节点收到QueryHit以后，就可以直接到该主 机去下载文件；
缺点：由于采用洪泛式查询机制，每个节点都要 把主机收到的查询消息转发出去，所以网络流量 呈几何式增加，版权查询的命中率也不高；
29.09.2020
16
1、文件共享类系统3：BitTorrent
BT是一个可以多点下载的文件分发协议；每一个用户 在下载的同时，也为其它的用户提供上传，所以参与的 用户越多，下载的速度越快；
29.09.2020
9
1、文件共享类P2P系统：
主要是用于各个用户如何搜索到所希望的可以 共享的文件，并且迅速下载；
文件共享类P2P系统是最早出现的P2P系统。 包括：
Napster Gnutella BitTorrent eMule Maza
29.09.2020
10
1、文件共享类系统1： Napster系统