P2P网络体系及检测技术研究论文

2021-04-16 论文

  摘要:P2P网络是一个分布式网络模型,也叫对等网络,网络中的节点都有相同或相近的责任,其特点就是降低以服务器为核心的地位,充分整合分布在终端主机上的资源,如CPU资源、网络资源和存储资源等。跟传统的C/S模式有着巨大的区别,也就是说,在对等网络中,各个节点的地位是平等的,可以同时作为服务端又可以作为客户端。

  关键词:P2P;结构化;流量识别

  P2P(Peer-to-Peer)并非一种全新的技术,互联网最基本的协议TCP/IP并没有客户机和服务器的概念,所有的设备都是通讯平等的一端。由于受早期计算机性能、资源等因素的限制,大多数连接到互联网上的普通用户并没有能力提供网络服务,从而逐步形成了以少数服务器为中心的客户机/服务器(Client/Server)模式。但是,随着互联网跟人们生活的联系日益紧密和深入,人们需要更直接、更广泛的信息交流,P2P技术充分利用互联网广泛分布的资源,扩大了资源利用范围,改变共享方式,提高了资源共享效率,比C/S模式更具稳定性和健壮性,去中心化,使其应用日益丰富,流量迅速增长。

  1、P2P基本概述

  对等网络技术起源于最早的网络互联时代,当时的'计算机可以不通过服务器而能直接互相访问,例如上世纪70年代的USENET和FidoNet网络就是基于资源共享的。随着计算机网络化进程的不断前进,互联网主要以客户机/服务器(C/S)为主体模式,在此应用中必须在网络中拥有服务器,信息则是通过服务器与客户端进行交流。服务器作为资源的拥有者,对各个客户端提供资源下载,这就是传统意义上的C/S模式。但是此种模式有一个共同的弊端:服务器端的资源有限,伴随着连接用户数的激增,服务器的性能和服务器的带宽将经受严重考验,这在一定程度上降低了服务质量,从而制约了客户数的增长。

  对等网络的出现打破了传统C/S模式的概念,它允许各终端与另一个终端直接进行通信,上传或下载资源,并且随着加入P2P网络的节点的增多,上传或下载资源的速度就越快,这就远远增强了信息传输的速度和效率。所以,P2P网络是一种不通过中继设备直接交换资源和服务的技术,它允许网络用户直接获取对方的文件。所有的用户都能访问到别人的电脑资源,并进行文件的共享,而不需要链接到服务器上再进行浏览与下载。

  2、P2P体系结构

  P2P体系结构大致归纳为两种,一种是非结构化的P2P,另一种是结构化的P2P[1]。

  结构化P2P采用纯分布式的消息传递机制和根据关键词查找的定位服务。分布式哈希表(DHT)[2]技术是如今主要采纳的技术,此类系统代表的有加州大学伯克利分校的CAN项目和TaPestry项目,麻省理工学院的Chord项目以及微软研究院的Pastry[3]项目等。

  如今大多数P2P系统都是采用的非结构化的P2P网络,这种非结构化的P2P网络总共经历了四代的发展,现在就此四代的历程做以简述:

  第三代混合式的结构。如图3所示,混合式P2P模型综合了以上两种结构的特点,在此模式中,依然去除集中服务器,只建立超级节点,也叫搜索节点,其他节点叫普通节点。搜索节点用来处理普通节点的搜索请求,拥有强大的处理器、硬盘空间、连接速率,和普通节点相互协作,共同管理整个网络,它们之间组成了一个自治的簇。所有的簇就构成了一个混合式的结构。每个簇内结构与集中服务器结构类似,如果普通节点要进行资源搜索,首先是在本地所在的簇内查询,仅当搜索结果不完全时,才在其他搜索节点之间采取有限的广播,得到查询的目的后,就可以同时对拥有资源的多个节点进行获取。这就要判断资源是否为相同资源,是的话就要对资源进行分片处理。

  总的来说,采用这样的模式,普通节点受控于搜索节点,可以抑制病毒和恶意攻击等行为,并且可以减少网络堵塞,检索耗时等负面影响。

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