P2P網路體系及檢測技術研究論文

　　摘要：P2P網路是一個分散式網路模型，也叫對等網路，網路中的節點都有相同或相近的責任，其特點就是降低以伺服器為核心的地位，充分整合分佈在終端主機上的資源，如CPU資源、網路資源和儲存資源等。跟傳統的C/S模式有著巨大的區別，也就是說，在對等網路中，各個節點的地位是平等的，可以同時作為服務端又可以作為客戶端。

　　關鍵詞：P2P；結構化；流量識別

　　P2P（Peer-to-Peer）並非一種全新的技術，網際網路最基本的協議TCP/IP並沒有客戶機和伺服器的概念，所有的裝置都是通訊平等的一端。由於受早期計算機效能、資源等因素的限制，大多數連線到網際網路上的普通使用者並沒有能力提供網路服務，從而逐步形成了以少數伺服器為中心的客戶機/伺服器（Client/Server）模式。但是，隨著網際網路跟人們生活的聯絡日益緊密和深入，人們需要更直接、更廣泛的資訊交流，P2P技術充分利用網際網路廣泛分佈的資源，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

　　對等網路技術起源於最早的網路互聯時代，當時的計算機可以不透過伺服器而能直接互相訪問，例如上世紀70年代的USENET和FidoNet網路就是基於資源共享的。隨著計算機網路化程序的不斷前進，網際網路主要以客戶機/伺服器（C/S）為主體模式，在此應用中必須在網路中擁有伺服器，資訊則是透過伺服器與客戶端進行交流。伺服器作為資源的擁有者，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：伺服器端的資源有限，伴隨著連線使用者數的激增，伺服器的效能和伺服器的頻寬將經受嚴重考驗，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。

　　對等網路的出現打破了傳統C/S模式的概念，它允許各終端與另一個終端直接進行通訊，上傳或下載資源，並且隨著加入P2P網路的節點的增多，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網路是一種不透過中繼裝置直接交換資源和服務的技術，它允許網路使用者直接獲取對方的檔案。所有的使用者都能訪問到別人的電腦資源，並進行檔案的共享，而不需要連結到伺服器上再進行瀏覽與下載。

　　2、P2P體系結構

　　P2P體系結構大致歸納為兩種，一種是非結構化的P2P，另一種是結構化的P2P[1]。

　　結構化P2P採用純分散式的訊息傳遞機制和根據關鍵詞查詢的定位服務。分散式雜湊表（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專案和TaPestry專案，麻省理工學院的Chord專案以及微軟研究院的.Pastry[3]專案等。

　　如今大多數P2P系統都是採用的非結構化的P2P網路，這種非結構化的P2P網路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，依然去除集中伺服器，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、硬碟空間、連線速率，和普通節點相互協作，共同管理整個網路，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伺服器結構類似，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，才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為相同資源，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為，並且可以減少網路堵塞，檢索耗時等負面影響。