P2P网络现状及发展

网络通讯与安全　本栏目贵任编辑：冯蕾　Ｐ２Ｐ网络现状及发展　杨发毅　（上海第二军医大学数字图书馆，上海２００４３３）　摘要：计算机网络的飞速发展使对等网络（Ｐ２Ｐ）研究成为热点。本文介绍Ｐ２Ｐ的发展过程。研究现状和应用前景　关键词：对等网络；动态分配表；网络计算　中图分类号：ＴＰ３９３　文献标识码：Ａ　文章编号：１００９—３０４４（２００７）０１—１００８０—０１　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｐ２Ｐ　Ｎｅｔｗｏｒｋｓ　ＹＡＮＧ　Ｆａ——ｙｉ　（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｌｉｂａｒａｒｙ　ｏｆ　Ｓｅｃｏｎｄ　Ｍｉｌｉｔａｒｙ　Ｍｅｄｉｃａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ　２００４３３，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｒａｐｉｄ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｉｎｔｅｍｅｔ，ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　Ｐｅｅｒ—ｔＯ—Ｐｅｅｒ（Ｐ２Ｐ）ｎｅｔｗｏｒｋｓ　ｂｅｃｏｍｅｓ　ｈｏｔ．Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ　ｔｈｅ　ｓｔａｔｕｓ　ａｎｄ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｐ２Ｐ，ａｌｏｎｇ　ｗｉｔｈ　ｉｔｓ　ｍｉｌｉｔａｒｙ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　ｆｕｔｕｒｅ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｐｅｅｒ——ｔｏ——ｐｅｅｒ；ＤＨＴ；Ｗｅｂ　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　１引言　ｓｔｅｒ最大的区别在于Ｇｎｕｔｅｌｌａ是纯粹的对等网络．在Ｇｎｕｔｅｌｌａ中　２０世纪９０年代，Ｉｎｔｅｍｅｔ蔓延到世界各地，成为人们沟通信息　没有类似Ｎａｐｓｔｅｒ的中央服务器。所有的查询都通过在网络中以　和协同Ｔ作的有效Ｔ具．更为重要的是，Ｉｎｔｅｒｎｅｔ上汇集的成千上　有限的ｆｌｏｏｄｉｎｇ的方式进行，这种方式虽然可以有效地找到需要　万的计算资源、数据资源、软件资源、各种数字化设备和控制系统　的信息，但却会在网络中产生大量的流量。另外Ｇｎｕｔｅｌｌａ也没有　共同构成了牛产、传播和使用知识的重要载体。　提供足够的安全机制。　２网络计算模式的演变　３．３　Ｆｒｅｅｎｅｔ　在目前，网络汁算正处于发展阶段，人们对它的定义还没有形　Ｆｒｅｅｎｅｔ是一个基于ＪＡＶＡ的跨平台分布式文件存储系统．其　成共识，但一个相对可以接受的理解是：“网络计算”是把网络连接　最大的特点就是匿名。文件的发布者、查询者包括文件的持有者　起来的各种广１冶资源和系统组合起来，以实现资源共享、协同工作　在Ｆｒｅｅｎｅｔ中都是匿名的。为了实现匿名，Ｆｒｅｅｎｅｔ在路由上降低了　和联合计算，为各种用户提供基于网络的各类综合性服务。　效率，路由中的每个节点不能判断前一个节点是否是文件的请求　网络计算模式的演变经历了三个比较典型的阶段。　者、也不能判断后一个节点是否是文件的持有者。　２．１主从式模式（ＭａｓｔｅｄＳｌａｖｅ）　４第二代Ｐ２Ｐ系统　系统构成以大型主机和终端为特征；从计算机网络的诞生到　由于非结构化系统中的随机搜索造成的不可扩展性．大量的　个世纪８０年代，计算机是一　・种昂贵的奢侈品．但他们的功能相　研究集中在如何构造一个高度结构化的系统。在这些结构化的系　埘较弱，这是采用主从式博　的客观条件。这时的终端是完全依　统中．“叠加”拓扑被严格控制．文件或指针存放在确定的位置上　系　跪于大　主饥的　统提供从文件标识符到存放该文件的节点标识的映射服务．然后　２．２客　机／服务器橙式“、！ｌｅｎｔ／Ｓｅｒｖｅｒ）　查询请求路由到该节点。通过以上方法系统提供了一个可扩展的　在这种　式中，系统打　嗍大部分——服务器和客户机．其　方案实现了文件的“精确匹配”查询。目前人们把研究的重点放在　Ｊ　本Ｔ作　兕客户机发…沾求。服务器接受请求后．进行分析　了如何有效地查找信息上，最新的成果都是基于ＤＨＴ（Ｄｉｓｔｉｆｂｕｔｅｄ　々ｊ＝理，然『舌桷处坤结果返　ｔｌ　铎户机该模式包括客户机，文件服务　Ｈａｓｈ　Ｔａｂｌｅ）的分布式查找和路由算法。典型的ＤＨＴ算法有：　、两层Ｃ／Ｓ、多　Ｃ／ｓ以，土浏览器／服务器（Ｂ／Ｓ）等几种类别。在该　４．１　Ｃｈｏｒｄ　　‘Ｊ＿弋中，冉Ｊ、ｔ饥具备－　的汁ｌ’：能力．佴　譬Ｔ作还是依赖于服　麻省理工学院设计了一种分布式的可扩展的查找和路由协　器来完１Ｊｌ２｜　议Ｃｈｏｒｄ，Ｃｈｏｒｄ通过将（ｋｅｙ．ｖａｌｕｅ）对中的ｋｅｙ（如文件名）和网络　２３对　汁ｌ　：模式Ｉ　ｅｌ－一ｔ（　Ｐｅｅｒ）　节点进行哈希计算．并将结果映射到相同的值空间，将（ｋｅｙ，ｖａｌ：　在上述的　蛆的客ｆ０机／Ｊｌ７务器汁锋模式中．而服务器则只是　ｕｅ）对存储在最接近ｋｅｙ的哈希值的节点上。由于逻辑　可以将所　ｉ皮动的响　户机的　求，从不要求客户机进行协助。随着计算　有的节点看作一个按照节点的哈希值排列的环．所以路南算法采　饥软硬件技术的　速发展，观在充当客　机的计算机的性能已经　用了类似二分查找的方法，每次查找发送的消息数为Ｏ（１ｏｇＮ）。　ｊ　全ＩＪ甚至超过了早期的大Ｊ　主机，不但可以请求其他机器的服　４．２　ＣＡＮ　号．也必须提供自己的服务。这就是最新的对等计算模式。　们克利大学和Ａ　ｒ＆Ｔ设计‘了另外一种基于ＤＨＴ的杳找和路　３第一代Ｐ２Ｐ系统　由算法ＣＡＮ。ＣＡＮ通过在现有的网络之上抽象出一层叠加网，：Ｉ譬　第一代埘等　络系统主要有三个：　其中所有节点映射到一个ｎ维的笛卡尔空间中，并为每个节点　３．１　Ｎａｐｓｔｅ￣’　可能均匀的分配一块区域。ＣＡＮ采用的哈希函数通过对（ｋｅｙ，　Ｎａｐｓｔｅｒ实质上并非足纯粹的对等网络系统，它通过一个中央　ｖａｌｕｅ）对中的ｋｅｙ；进行哈希运算。得到笛卡尔空间中的一个点，并　服务器保存所有Ｎａｐｓｔｅｒ＿｝｝｛户上传的音乐曲目和存放位置的信　将（ｋｅｙ．ｖａｌｕｅ）对存储在拥有该点所在区域的节点内。ＣＡＮ采用的　息；当某个用户需要某首曲日时，首先连接到Ｎａｐｓｔｅｒ服务器，在　路由算法相当直接和简单．知道目标点的坐标后．就将请求传给　服务器进行检索，并南服务器返同存有该曲目的用户的信息；再　当前节点四邻中坐标最接近目标点的节点。ＣＡＮ是一个具有良好　由请求者直接连到曲目的所有者传输文件。这种方式如果中央服　可扩展性的系统，给定Ｎ个节点，系统维数为ｄ，则路由路径长度　务器失效，整个系统都会瘫痪。　为Ｏ（ｄ。　，每节点状态信息和网络规模无关为Ｏ（ｄ）。　３．２　Ｇｎｕｔｅｌｌａ　４．３　Ｔａｐｓｔｒｙ　Ｇｎｕｔｅｌｌａ也是一个利用对等网络的文件共享系统．它和Ｎａｐ．　（下转第１１８页）　收稿日期：２００６－１１一（）２　作者简介：杨发毅（１９７７－），重庆市人。硕士。工程师。　８Ｏ　电脑知识与技术　维普资讯 http://www.cqvip.com

。开发研究与设计技术　．。　本栏目责任编辑：谢媛媛　的点逃逸ｍ去，会把原本不在分形Ａ上的点也包含进来：若Ｎ大　了，则Ａ上的点也会逃逸出去，均会影响绘图的质量　、　态方面『５】，其主要优点是对于植物生长规律和拓扑结构的模拟具　有优势，如可以方便、自由地描述枝干、叶子、花朵、果实等随机生　长的规律和结构形态，原闪是Ｌ系统具有的并行机制与植物的并　行生长过程相吻合。但利用Ｉ　系统绘制的植物形态－ｑ自然植物相　比，缺乏质地感或纹理感．这是因为植物的枝干等是由计算机画　线等操作画出，若绘制真实的枝干等，则必须涉及自由曲线　自由　曲面等复杂的造型技术，实现起来相当困难和复杂。　迭代函数系统主要应用于艺术图案生成，植物模拟，也可用　于复平面上分形图形的生成。在模拟植物形态方面，其主要优点　ｉ种算法都是分形图形生成的典型算法，许可用三种不同的　算法来实现同一种分形图形，如希尔宾斯基三角形。其具体实现　方法可参ｒＥ［ｑ。　５结束语　分形最重要的特征就是自相似性，它是指某种结构或过程的　特征从不同空间或时间尺度上看都是相似的，即结构局域性或局　域结构与整体相似。文章主要介绍了三种分形图形生成算法（Ｉ　一　是生成的图形是着色图，图形浓淡渐变．纹理结构丰富．程序实现　系统、迭代函数系统、逃逸时间算法）以及它们的比较　肖前分形　简单易行。其主要缺点是缺乏对植物拓扑结构的理解和控制．即　网彤生成方法的研究与发展主要应用于三维图像生成．以及三种　仅从植物的几何特征去模拟，缺乏基于植物生理特征的描述，模　算法的改进和结合。这也将作为自己的研究目标和方向。　拟的植物形态差异性小，具有千篇・咋　的缺点　参考文献：　逃逸时间算法主要应用于复平面上分形图形的生成．通过复　函数的变化以及颜色渲染，可生成大量奇异的艺术图形，典型的　【ｌ】李水根．分形ｆＭ１．北京：高等教育　版社，２００４．　【２】韩向峰，刘希玉．基于Ｌ系统的ｉ维分形网的生成算法Ⅲ．　分形网有ｍａｎｄｅｌｂｒｏｔ集和ｉｕｌｉａ集。　计算机应用．２００４．１０．２４（１０）：８６—８７．　４　３时问复杂度比较　［３】孙博文．分形算法与程序设计——Ｖｉｓｕａｌ　Ｃ＋＋实现【Ｍ１．北　Ｌ－系统的算法时间复杂度与迭代次数有关，迭代次数增加，　京：科学出版社，２０ｏ４．　线条越密集，图形趋于形象化。　【４】章立亮．构造ＩＦＳ分形图的外部参数模型Ⅲ．中国图象图　迭代函数系统的算法时间复杂度也是与迭代次数有关，迭代　形学报，２００５．８，ｌ０ｆ８）：ｌ０５９一ｌ０６３．　次数增加，像素点增加。分形图形越来越清晰。当迭代次数大于某　【５】李庆忠，韩金姝．一种Ｌ系统与ＩＦＳ相互融合的植物模拟　一值时，其分形图形不再发生变化，达到其不动点。　方法『Ｊ１．工程图学学报，２００５（６）：１３５—１３９．　逃逸时间算法的算法时间复杂度与像索区域选择（ｐ，ｑ）和Ｎ　［６Ｊ陈守吉，张立明．分形与图像压缩［Ｍ】．上海：上海科学教育　的选择有关。最大迭代次数Ｎ是重要的问题。若Ｎ小了．只有较少　ＬＨ版社．１９９８．　（上接第８０页）　存储技术一直是人们所关注的一项技术，典型的分布式文件　Ｔａｐｓｔｒｙ源于Ｐｌａｘｔｏｎ路由机制．Ｐｌａｘｔｏｎ没有提供很有效的路　包括ＮＦＳ、ＡＦＳ、Ｃｏｄａ等。由于网络规模的扩大．人们对网络的使用　由查找。节点通过一次纠正一位的方式递交查找请求。所以节点　也变得十分灵活，人们开始将传统的分布式操作系统、局域存储技　同样匹配自己标识符的每一个前缀而下…位不同的邻居信息。对　术向基于Ｉｎｔｅｒａｃｔ的文件存储系统发展。一些研究项目开始使用　于Ｎ个节点的系统，每个节点有Ｏ（１ｏｇＮ）个邻居，由于每跳纠正一　Ｐ２Ｐ技术来组织和存储文件．典型的系统包括：Ｏｃｅａｎｓｔｏｒｅ、Ｆａｒｓｉｔｅ　位，所有路南路径为Ｏ（１ｏｇＮ）￣Ｉ。该路南算法具有如下特性：如果知　等。这些项目的目标都是提供面向全球规模的文件存储服务。　道Ｎ２个节点的延迟（或者是某种度量），节点能够选择邻居节点　５．５信息检索　以最小化平均路径延迟，并保证两节点间叠加路径延迟在物理路　搜索引擎是目前人们在网络中检索信息资源的主要工具。由　径延迟的常量因子之内。　于目前网络的信息数量成指数增长．搜索引擎的增长速度已经不　５　Ｐ２Ｐ应用　能有效的跟踪数据总量的增长．目前的信息搜索方式是一种被动　５．１信息资源共享　的搜索方式，用户不能够主动选择将自已的信息发布到搜索引擎　信息资源共享一直是网络技术发展的重要推动力也是Ｐ２Ｐ　。也不能够保持搜索引擎所采集数据的实时性。在ＪＸＴＡ　Ｓｅａｒｃｈ　技术中最典型的应用。Ｎａｐｓｔｅ是提供给用户在互联网上共享音乐　巾认为采用Ｐ２Ｐ的搜索技术可以有效的跟踪数据的更新速度、提　文件的Ｐ２Ｐ应用．与传统的音乐共享技术不同的是Ｎａｐｓｔｅｒ把音　高访问的有效性以及检索的效率。　乐文件存储在客户节点上而不是存储在服务器节点上，中心服务　５．６智能Ａｇｅｎｔ　器上存储的仅仅是文件的索引信息。用户之间可以直接共享、传　Ｐ２Ｐ计算使得计算网络能够使用智能Ａｇｅｎｔ来一起动态地工　输文件而不需要通过中心索引服务器。　作。智能Ａｇｅｎｔ位于对等的计算机上。并且相互之间进行各种信息　５．２协同工作　的来回通讯。Ａｇｅｎｔ还可以代表其它对等系统发起一项任务。例　协同Ｔ作是指多个用户之间利用网络巾的协同计算平台互　如，智能Ａｇｅｎｔ可以被用来区分网络．Ｉ－的任务的优先次序．改变流　相协同完成计算任务，共享信息资源等。下一代的Ｐ２Ｐ的解决方　量流向．在本地搜索文件。确定异常行为如病毒并且在其影响网　案通过使用各种形式的个人对个人．不存在中心服务器的协同工　络前终止该行为。　具来提供给企业一个包含项目管理等功能的协同应用平台。通过　参考文献：　采用Ｐ２Ｐ计算技术个人和组织可以随时采用各种方式建立在线、　［１】汤晟，吴朝晖．Ｐ２Ｐ＿对等网络的未来［Ｊ］．计算机应用研　非在线的协同应用环境。协同工作使得在不同地点的参与者可以　究．２００４．Ｏ１．　在一起Ｔ作。　［２］Ｎａｐｓｔｅｒ．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎａｐｓｔｅｒ．ｅｏｍ．　５＿３实时通信　［３］Ｐｅｅｒ－ｔｏ－Ｐｅｅｒ　Ｗｏｒｋｉｎｇ　Ｇｒｏｕｐ　Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅｓ．　ｈｔｔｐ：／／Ｐｅｅｒ—ｔｏ－　实时通信技术是网络中重要的通信技术，成功的实时通信技　Ｐｅｅｒ．ｗｇ．ｏｒ　．　术吸引了数以万计的在线用户。目前的实时通信技术一般也采用　［４］Ｇｎｕｔｅｌｌａ．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．Ｇｎｕｔｅｌｌａ．ｗｅｇｏ．ｃｏｍ／．　一个中心服务器控制着用户的认证等基本的信息．节点之间直接　［５］Ｃ．　ｒｏｈ．Ａｄ　Ｈｏｃ　Ｍｏｂｉｌｅ　Ｗｉｒｅｌｅｓｓ　Ｎｅｔｗｏｒｋｓ　Ｐｒｅｎｔｉｃｅ　Ｈａｌｌ，　进行数据通信。ＩＣＱ、ＯＩＣＱ、ＡＩＭ等是典型的实时通信系统．这些　２Ｏ０２．　系统也包含好友列表等基本功能。Ｊａｂｂｅ是一个开放源码的实时　［６１Ｉ　ｉ　Ｇｏｎｇ，ＳＵＮ　Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ　Ｉｎｅ．Ｐｒｏｊｅｃｔ　ＪＸＴＡ：Ａ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　通信平台，Ｊａｂｂｅｒ提出了一个采用ＸＭＬ表示的在不兼容的各种实　Ｏｖｅｖｉｅｗ［Ｒ］．ＳＵＮ　Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ　Ｉｎｃ．ＣＡ，ＵＳＡ，２００２．３　时通信平台之间进行消息交换的协议。　【７］Ｔｏｄｄ　Ｓｕｎｄｓｔｅｄ［ＥＢ／ＯＬ１．ｈｔｐ：＃ｗｗｗ－９００．ｉｂｍ．ｅｏｍ／ｄｅｖｅｌ－．Ｗｒ－　５．４广域网络存储　Ｗｏｒｋｓ／ｃｎ／ｊａｖａ／ｊ－Ｐ２Ｐ／ｐａｒｔ２／ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍｌ，２００２—０４．　１　１８　电雎知识与技术