文件与共享2-P2P

2009年7月，KaZaA Niklas & Friis 300万在线用户！ Niklas继续创办Skype

2000年，eDonkey

2006年因版权问题，停止开发
2002年，Merkur改良 eDonkey eMule 国内VeryCD，2003年 http://www.verycd.com/

2. 可扩展性

在P2P网络中，随着用户的加入，系统整体的资源和服务能力也 在同步地扩充。 整个体系是全分布的，不存在瓶颈。理论上其可扩展性几乎可以 认为是无限的。
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P2P技术的特点（续）

3. 健壮性



P2P架构天生具有耐攻击、高容错的优点。 服务是分散在各个结点之间进行的，部分结点或网络遭到破坏对 其它部分的影响很小。 P2P网络通常都是以自组织的方式建立起来的，并允许结点自由 地加入和离开。P2P网络还能够根据网络带宽、结点数、负载等 变化不断地做自适应式的调整。 在部分结点失效时能够自动调整整体拓扑，保持其它结点的连通 性。 随着硬件技术的发展，个人计算机的计算和存储能力以及网络带 宽等性能依照摩尔定理高速增长。采用P2P架构可以有效地利用 互联网中散布的大量普通结点，将计算任务或存储资料分布到所 有结点上，从而可以用更低的成本提供更高的计算和存储能力。

4. 高性能/价格比

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P2P技术的特点（再续）

5. 隐私保护

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技术方法， 从而将通信的参与者隐藏在众多的网络实体之中。在传统的一些 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 高了匿名通讯的灵活性和可靠性，能够为用户提供更好的隐私保 护。 P2P 网络环境下由于每个节点既是服务器又是客户机，减少了对 传统C/S结构服务器计算能力、存储能力的要求，同时因为资源分 布在多个节点，更好的实现了整个网络的负载均衡。
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P2P历史（学术界）——（1）

O’reilly的P2P峰会 -- 2000年8月，O’reilly组织 P2P峰会
-- 定义P2P； -- 描述P2P； -- 澄清P2P的理念，消除负 面影响。
-- 2001年，O’reilly出版最 早的P2P专著
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P2P历史（学术界）——（2） 四大结构化模型
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6. 负载均衡

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P2P的效果

巨大的扩展力
通过低成本交互来聚合资源，导致整体大于部
分之和。

低成本的所有权和共享
使用现存的基础设施、削减和分布成本
匿名和隐私
允许对等端在其数据和资源上很大的自治控制
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P2P技术的应用研究

学术团体

国外开展P2P研究的学术团体主要包括P2P工作组(P2PWG) 、全 球网格论坛(Global Grid Forum ，GGF) 。 P2P工作组成立的主要目的是希望加速P2P计算基础设施的建立 和相应的标准化工作。 Microsoft公司成立了Pastry项目组，主要负责P2P计算技术的研 究和开发工作。目前Microsoft公司已经发布了基于Pastry的软件 包SimPastry/ VisPastry。Rice大学也在Pastry的基础之上发布了 FreePastry软件包。
一程序员）
UUSee：李竹（清华本科）+ 刘怀宇（清华硕士）
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P2P的历史（工业界）——（6）
迅雷，QQ旋风

迅雷 2003年，深圳 邹胜龙（硅谷海归）+ 程 浩（硅谷海归） 中国最大的互联网资源聚 合平台


QQ旋风 2007年，上海 腾讯研究院 No.2互联网资源聚合平台
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P2P的历史（工业界）——（1）

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 美国唱片业协会（RIAA）代表环宇音乐、索尼音乐、 华纳音乐、百代唱片、BMG等七大唱片公司以违反版权 保护法为由把Napster推上法庭，法院最终判定Napster侵 权。
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Napster结构图

大型的集中化
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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 Query Where is file X? Reply Fetch search(X) --> 1.2.3.4
平台 •JXTA •.NET •.NETMyServices
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P2P技术的特点

1. 非中心化（Decentralization）


网络中的资源和服务分散在所有结点上，信息的传输和服务的实 现都直接在结点之间进行，可以无需中间环节和服务器的介入， 避免了可能的瓶颈。 P2P的非中心化基本特点，带来了其在可扩展性、健壮性等方面 的优势。

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Gnutella——洪泛请求模式

过程
每个Peer的请求直接广播到连接的Peers 各Peers又广播到各自的Peers
直到收到应答或
达到最大洪泛步数(典型5-9)

特点
大量请求占用网络带宽,可扩展性并不一定最好
改进
设立Super-Peer客户软件,以集中大量请求 BT文件分块
Replies
search(A) --> 123.2.0.18
123.2.0.18
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P2P的历史（工业界）——（4）
BT（BitTorrent）


2002年，BT第一个版本推出 Bram Cohen穷困潦倒…… 企业家John 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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DHT（分布式散列表）
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专著
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Hale Waihona Puke Baidu28
国内科研情况

北京大学网络所
-- Maze共享、AmazingStore存储 华中科技大学网格实验室 -- AnySee视频直播 清华大学高性能所、多媒体所 -- Granary存储、GridMedia视频直播 华中科技大学网络中心 -- 下一代互联网P2P IPTV：BeeZone
1999-2010，P2P十年……
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2013-8-4
Napster——集中目录模式



大型的集中化 群组的Peers连接到发布其能提供共享内容的中心目录上， 匹配请求与索引 文件直接交换在两个Peers间进行 需要一些可管理的设施（目录服务器：记载群组所有参加 者的信息） 限制了规模的扩大：大量用户增加－>大量请求->大服务 器->存储器 然而Napster经验表明，除开法律问题外，该模式还是很 有效和强大
文件共享

媒体播放
数据存储 分布计算等
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P2P概述


P2P是peer-to-peer的缩写，“对等联网”。 简单的说，P2P让人们通过互联网直接交互。这 样，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；它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。 目前人们认为P2P在加强网络的交流、文件共享、 分布计算等方面大有前途。
Kazaa
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Gnutella结构图、洪泛问题
Query flooding
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Gnutella原理
I have file A. I have file A.
Reply
Fetch
Query Where is file A?
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P2P的历史（工业界）——（3） KaZaA/Skype, eDonkey/eMule
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BitTorrent原理
Tracker
A
D
B
C
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BitTorrent原理
A
D
B
C
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P2P的历史（工业界）——（5）
PPLive, PPS, UUSee

2003年，中国 PPLive：姚欣（华中科大本科） PPStream：张洪禹（哈尔滨师大本科）+ 雷量（成都



2001年，SIGCOMM（网络通信顶尖会议） -- Chord: Ion Stoica等（Berkeley、MIT） -- CAN: Ratnasamy等（Berkeley、AT&T） 2001年，其它两个模型 -- Pastry: Rowstron等（微软、Rice） -- Tapestry: 赵燕斌等（Berkeley） 结构化P2P系统 = DHT(Distributed Hash Table)

-- 优点：管理简单，控制有效 -- 缺点：Server瓶颈
2、分布式：Distributed
-- 优点：无瓶颈，资源充分利用 -- 缺点：管理松散，难于控制
自由 平等 互联
P2P
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一项技术
Peer-to-Peer 一切网络皆可P2P化！

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5
一类应用

文件与文件传输
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1
文件共享方式
Windows共享 HTTP方式 FTP方式 P2P方式 其它

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P2P是什么？
网上众说纷纭……
我们的看法： 1、一种思想 2、一项技术 3、一类应用
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一种思想
计算机网络 因特网 Internet 网络的基础结构： 1、集中式：C/S = Client/Server
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P2P 的 网 络 基 本 构 成
XP
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Linux
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P2P系统的分类
P2P系统
分布式计算 •SETI@hom e •Avbaki, •Entropia
文件共享 •Napster •Gnutella •Freenet •Publius •Free Haven
协同 •Magi •Groove •Jabber

Sun公司

Microsoft公司

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P2P技术的应用研究（续）

Intel公司

2000年8月，Intel公司宣布成立P2P工作组，正式开展P2P的研究。 2002年Intel发布了. Net基础架构之上的Accelerator Kit (P2P加速 工具包) 和P2P安全API软件包，从而使得. NET开发人员能够迅速 地建立P2P安全Web应用程序。 以Java技术为背景，开展了JXTA项目。 JXTA是基于Java的开源P2P平台，JXTA定义了一组核心业务： 认证、资源发现和管理。在安全方面，JXTA加入了加密软件包， 允许使用该加密包进行数据加密，从而保证消息的隐私、可认证 性和完整性。在JXTA核心之上，还定义了包括内容管理、信息搜 索以及服务管理在内的各种其它可选JXTA服务。在核心服务和可 选服务基础上，用户可以开发各种JXTA平台上的P2P应用。
层次化无结构P2P系统
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KaZaA原理 insert(A,
123.2.22.50)
I have A! 123.2.22.50
publish
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KaZaA原理
search(A) --> 123.2.22.50
123.2.22.50 Query Where is file A?
1.2.3.4
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P2P的历史（工业界）——（2） Gnutella
2000年3月，Nullsoft，Justin Frankel & Tom Pepper: Winamp发明人 版权问题上线一个半小时后即关闭 无结构P2P系统代表 其思想和代码被多出复制、改写、继承 http://gnutella.wego.com/ 可免费下载 Gnutella 及其源代码