P2P網絡體系及檢測技術研究論文

摘要：P2P網絡是一個分佈式網絡模型，也叫對等網絡，網絡中的節點都有相同或相近的責任，其特點就是降低以服務器爲核心的地位，充分整合分佈在終端主機上的資源，如CPU資源、網絡資源和存儲資源等。跟傳統的C/S模式有着巨大的區別，也就是說，在對等網絡中，各個節點的地位是平等的，可以同時作爲服務端又可以作爲客戶端。

關鍵詞：P2P；結構化；流量識別

P2P（Peer-to-Peer）並非一種全新的技術，互聯網最基本的協議TCP/IP並沒有客戶機和服務器的概念，所有的設備都是通訊平等的一端。由於受早期計算機性能、資源等因素的限制，大多數連接到互聯網上的普通用戶並沒有能力提供網絡服務，從而逐步形成了以少數服務器爲中心的客戶機/服務器（Client/Server）模式。但是，隨着互聯網跟人們生活的聯繫日益緊密和深入，人們需要更直接、更廣泛的資訊交流，P2P技術充分利用互聯網廣泛分佈的資源，擴大了資源利用範圍，改變共享方式，提高了資源共享效率，比C/S模式更具穩定性和健壯性，去中心化，使其應用日益豐富，流量迅速增長。

1、P2P基本概述

對等網絡技術起源於最早的網絡互聯時代，當時的計算機可以不透過服務器而能直接互相訪問，例如上世紀70年代的USENET和FidoNet網絡就是基於資源共享的。隨着計算機網絡化進程的不斷前進，互聯網主要以客戶機/服務器（C/S）爲主體模式，在此應用中必須在網絡中擁有服務器，資訊則是透過服務器與客戶端進行交流。服務器作爲資源的擁有者，對各個客戶端提供資源下載，這就是傳統意義上的C/S模式。但是此種模式有一個共同的弊端：服務器端的資源有限，伴隨着連接用戶數的激增，服務器的性能和服務器的.帶寬將經受嚴重考驗，這在一定程度上降低了服務質量，從而制約了客戶數的增長。

對等網絡的出現打破了傳統C/S模式的概念，它允許各終端與另一個終端直接進行通信，上傳或下載資源，並且隨着加入P2P網絡的節點的增多，上傳或下載資源的速度就越快，這就遠遠增強了資訊傳輸的速度和效率。所以，P2P網絡是一種不透過中繼設備直接交換資源和服務的技術，它允許網絡用戶直接獲取對方的檔案。所有的用戶都能訪問到別人的電腦資源，並進行檔案的共享，而不需要連結到服務器上再進行瀏覽與下載。

2、P2P體系結構

P2P體系結構大致歸納爲兩種，一種是非結構化的P2P，另一種是結構化的P2P[1]。

結構化P2P採用純分佈式的消息傳遞機制和根據關鍵詞查找的定位服務。分佈式哈希表（DHT）[2]技術是如今主要採納的技術，此類系統代表的有加州大學伯克利分校的CAN項目和TaPestry項目，麻省理工學院的Chord項目以及微軟研究院的Pastry[3]項目等。

如今大多數P2P系統都是採用的非結構化的P2P網絡，這種非結構化的P2P網絡總共經歷了四代的發展，現在就此四代的歷程做以簡述：

第三代混合式的結構。如圖3所示，混合式P2P模型綜合了以上兩種結構的特點，在此模式中，依然去除集中服務器，只建立超級節點，也叫搜尋節點，其他節點叫普通節點。搜尋節點用來處理普通節點的搜尋請求，擁有強大的處理器、硬盤空間、連接速率，和普通節點相互協作，共同管理整個網絡，它們之間組成了一個自治的簇。所有的簇就構成了一個混合式的結構。每個簇內結構與集中服務器結構類似，如果普通節點要進行資源搜尋，首先是在本地所在的簇內查詢，僅當搜尋結果不完全時，纔在其他搜尋節點之間採取有限的廣播，得到查詢的目的後，就可以同時對擁有資源的多個節點進行獲取。這就要判斷資源是否爲相同資源，是的話就要對資源進行分片處理。

總的來說，採用這樣的模式，普通節點受控於搜尋節點，可以抑制病毒和惡意攻擊等行爲，並且可以減少網絡堵塞，檢索耗時等負面影響。