1、學習中心編號：學習中心名稱：甘肅定西奧鵬學習中心3VIP西南大學網絡教育學院畢業論文論文題目：P2P軟件使用與性能比較入學年月2006年3月專業電腦科學與技術層次專升本學生陳彥宇學號0615021113001通訊地址_甘肅省漳縣職業中學郵政編碼748300指導教師黃智興職稱初級完成日期2007年10月18日P2P軟件使用與性能比較提綱1、P2P的發展歷史與現狀P2P應用最初出現時和現在并不相同。事實上可以認為它是假設干不同技術以及流行趨勢的產物。下面是兩個導致P2P技術發展最重要的趨勢：首先是某些新技術與軟件工程結合，形成了一種將工作分散的趨勢。P2P計算正是這種分散工作趨勢的自然結果。其次，

2、從工程的角度看來，在企業應用集成等因素的驅動下，過去十年漸漸形成一種從集中的單機系統轉向分布式系統的趨勢。在集中式的應用中進行控制是相對容易的，這一點在一定程度上抑制了分布式潮流的發展。然而隨著互聯網的發展，以及B2B商務交易方式的日益流行，全面的分布式計算也就成為一種商業需求。對功能強大的網絡電腦的需求以及昂貴的帶寬開銷，是對這種趨勢影響最大的兩個因素。為了提高效率，P2P計算由許多互相連接的同位體(peer)組成。這兩種趨勢導致了P2P應用技術研究的迅速發展。2. P2P文件共享、存儲及檢索內容共享和文件交換是到目前為止最引人注目的P2P應用。高效的大規模內容共享直接推動了P2P技術研究的

3、熱潮。基于P2P的內容共享包括P2P文件共享與檢索、高速下載、P2P存儲等。3. P2P網絡的特點與其它網絡模型相比，P2P具有以下特點：1分散化Decentralization2可擴展性3健壯性(4).隱私性(5)高性能。4. P2P的安全問題P2P網絡采用的分布式結構在提供擴展性和靈活性的同時，也使它面臨著巨大的安全挑戰：它需要在沒有中心節點的情況下，提供身份驗證、授權、數據信息的安全傳輸、數字簽名、加密等機制。但目前的P2P技術距離實現這一目標尚有一定的距離，它本身存在的一些安全缺陷阻礙其得到進一步應用。5. 結束語P2P技術自從出現以來一直受到廣泛的關注。最近幾年，P2P技術更是發展迅

4、速。目前，在文件共享、分布式計算、網絡安全、在線交流甚至是企業計算與電子商務等應用領域P2P都顯露出很強的技術優勢。P2P網絡與網格既可以看作一個問題的兩個方面，也可以將前者看作后者的一個支撐技術。而在現在或未來的一些網絡環境里，如無線網絡、主動網絡ActiveNetwork、傳感網絡SensorNetwork等，P2P都是其中的要解決的關鍵技術問題之一。P2P在網絡信息安全領域也發揮著越來越發揮重要的作用，包括帶來新的安全問題、提供新的安全保障手段等。隨著P2P研究的進一步深入，P2P技術將為信息社會帶來更多的機遇與挑戰。我們正在研究的P2P平臺將為我們網絡信息安全和網格計算等方面的研發提供

5、有效支撐，也將進一步融入P2P研究的大環境并發揮重要作用。摘要P2PPeer-to-Peer，即對等網絡是近年來廣受IT業界關注的一個概念。由于廣闊的網絡終端節點普通用戶擁有的節點，即通常意義上的終端設備的計算和存儲能力以及連接帶寬隨著摩爾定理不斷地增長，使用P2P技術將大大提高這些節點的利用率，從而進一步提升網絡、設備和信息服務的效能。關鍵字對等網絡，共享，存儲，檢索，分散化，可擴展性，健壯性，隱私性，隱私性，安全。目錄1、 .什么是P2P2、 P2P的發展歷史與現狀3、 P2P文件共享、存儲及檢索1. P2P文件共享2. P2P分布式存儲3. P2P搜索技術4. 資源共享的新境界4、 P2

6、P網絡的特點1 、分散化Decentralization2 、可擴展性3 、健壯性4 、隱私性5 、高性能。4.P2P的安全問題1、惡意軟件2、敏感信息的泄漏3、安全控制4、大量P2P應用充滿網絡1 .什么是P2PP2P是peer-to-peer的縮寫，peer在英語里有"地位、能力等同等者"、"同事"和"伙伴"等意義。這樣一來，P2P也就可以理解為"伙伴對伙伴"的意思，或稱為對等聯網。目前人們認為其在加強網絡上人的交流、文件交換、分布計P2P算等方面大有前途。簡單的說，P2P直接將人們聯系起來，讓人們通過互聯網直

7、接交互。使得網絡上的溝通變得容易、更直接共享和交互，真正地消除中間商。P2P就是人可以直接連接到其他用戶的電腦、交換文件，而不是像過去那樣連接到服務器去瀏覽與下載。P2P另一個重要特點是改變互聯網現在的以大網站為中心的狀態、重返"非中心化"，并把權力交還給用戶。P2P看起來似乎很新，但是正如B2C、B2B是將現實世界中很平常的東西移植到互聯網上一樣，P2P并不是什么新東西。在現實生活中我們每天都按照P2P模式面對面地或者通過交流和溝通。P2P之所以吸引人主要在于其在以下兩個方面的突出表現：?低成本、高可用的超大規模計算和存儲資源共享；?強大的網絡聯通性，更直接、更靈活的信息

8、溝通。目前P2P在加強網絡上人的交流、文件交換、分布式計算、服務共享等方面已經充分顯示出了其強大的技術優勢。2 .P2P的發展歷史與現狀如果說涉及此種特點便稱之為信息技術中的P2P的誕生，那么它的歷史這可就遠了。P2P本身的基本技術的存在時間和我們曾經熟悉的USENET、FidoNet這兩種非常成功的分布式對等網絡技術幾乎是一同的，甚至更長些。翻翻資料就可以知道，USENET產生于1979年，FidoNet創建1984年，它們都是一個分散、分布的信息交換系統。在最初的P2P應用出現時，許多使用該技術的人們甚至不會使用電腦。然而正是這種孕育著思想的網絡技術為P2P的出現搭建了溫床。P2P正式步入

9、發展的歷史可以追溯到1997年7月，那幾乎就是互聯網在中國起步的階段。在一段介紹此時P2P技術的時間表中這樣寫著：“HotlineCommunicationsisfounded,givingconsumerssoftwarethatletsthemofferfilesfordownloadfromtheirowncomputers.”1997年7月，HotlineCommunications公司成立，并且研制了一種可以使其用戶從別人電腦中直接下載東西的軟件或許有人還記得，早在1998年，美國東北波士頓大學的一年級新生、18歲的肖恩?范寧為了能夠解決他的室友的一個問題如何在網上找到音樂而編寫的一

10、個簡單的程序，這個程序能夠搜索音樂文件并提供檢索，把所有的音樂文件地址存放在一個集中的服務器中，這樣使用者就能夠方便地過濾上百的地址而找到自己需要的MP3文件。到了1999年，令他們沒有想到的是，這個叫做Napster的程序成為了人們爭相轉告的“殺手程序”它令無數散布在互聯網上的音樂愛好者美夢成真，無數人在一夜之內開始使用Napster。在最高峰時Napster網絡有8000萬的注冊用戶，這是一個讓其他所有網絡望塵莫及的數字。這大概可以作為P2P軟件成功進入人們生活的一個標志。時間表中這樣記錄著這一段歷史：January1999:ShawnFanning,18,createstheNapste

11、rapplicationandservicewhileafreshmanatNortheasternUniversity.(1999年1月，18歲的美國東北波士頓大學的一年級新生肖恩?范寧開始了Napster程序的服務May1999:NapsterInc.isfounded.(1999年5月，Napster公司宣告成立之所以我們注重開端，是因為這是一個非同意義上的起始，也正是從這天起，P2P開始了它曲折但極富生命力的發展。到了2000年，P2P技術的發展就得使用月甚至日來記載了。直到現在使用P2P技術的軟件比比皆是，人們也在不知不覺中感受到了P2P作為高科技發展載體的快樂。平常我們使用的QQ、

12、MSN就不提了，其他軟件更是鋪天蓋地，讓人目不暇接。簡單羅列一下，以饗讀者。軟件名稱簡介eMuleeMule是以eDonkey2000網絡為基礎的新型P2P文件分享工具。OPENEXT一款P2P軟件。通過它，Internet用戶之間可以直接建立點對點的連接。迅雷Thunder“光速般”的智能下載軟件迅雷thunder2.2.0。迅雷它擁有比目前用戶常用的下載軟件快710倍的下載速度。易載ezpeer易載ezPeer簡體中文版，免費注冊使用！ezPeer是一個革命性的P2P點對點文件共享軟件。KuroM3Kuro-全球第一款全中文界面的火爆MP3超強抓歌軟件！酷狗(KuGoo)“KuGoO是酷狗

13、的簡稱，是基于中文平臺專業的P2P音樂及文件傳輸軟件。通過KuGoo，用戶可以方便、快捷、安全地實現國內最大的音樂搜索查找。APIAAPIA是一個正在發展中的P2P網絡系統，如同目前熟知的eDonkey、Gnutella與Kazaa等軟件。iMesh能夠讓你設定分享文件的類型，音樂、影片或其他文件；也能夠讓你搜尋并且下載你想要的文件。3 、P2P文件共享、存儲及檢索內容共享和文件交換是到目前為止最引人注目的P2P應用。高效的大規模內容共享直接推動了P2P技術研究的熱潮。基于P2P的內容共享包括P2P文件共享與檢索、高速下載、P2P存儲等。1. P2P文件共享這一類應用中，每個對等的節點都提供文

14、件內容的共享，同時也可以在整個點對點網絡中檢索獲得其他的節點上存儲的資源。這類系統可以分為三類：?非結構化P2P系統：這類系統的特點是文件的發布和網絡拓撲松散相關。該類方法包括Napster，KaZaA，Morpheus，Gnutella。Napster是包含有中心索引服務器的最早的P2P文件共享系統，存在擴展性和單點失敗問題。Gnutella、Morpheus是純P2P文件共享系統，后者如今并入前者中；KaZaAlb包含有超級節點的混合型P2P文件共享系統。KaZaAMorpheus、Gnutella等系統采用廣播或者受限廣播來進行資源定位，具有較好的自組織性和擴展性，適用于互聯網個人信息共

15、享。缺點是稀疏資源的召回率低。?結構化P2P系統：這類系統的特點是文件的發布和網絡拓撲緊密相關。文件按照P2P拓撲中的邏輯地址精確的分布在網絡中。這類系統包括CANTAPESTRYCHORDPASTRY以及基于這些系統的一些其它文件共享和檢索方面的研究實驗系統。在這類系統中每個節點都具有虛擬的邏輯地址，并根據地址使所有節點構成一個相對穩定而緊致的拓撲結構。在此拓撲上構造一個存儲文件的分布式哈希表DHT，文件根據自身的索引存儲到哈希表中。每次檢索也是根據文件的索引在DHW搜索相應的文件。生成文件的索引的方法有三種：根據文件的信息生成的哈希值HASH,如CFSOCEANSTORPASTMnemos

16、yn霹；根據文件包含的關鍵字生成關鍵字索引；還有根據文件的內容向量索引，如PSearch。?松散結構化P2P系統：此類系統介乎結構化和非結構化之間。系統中的每個節點都有分配有虛擬的邏輯地址，但整個系統仍然是松散的網絡結構。文件的分布根據文件的索引分配到相近地址的節點上。隨著系統的使用，文件被多個檢索路徑上的節點加以緩存。類似的系統包括Freenet，Freehaven等。相關系統非常強調共享服務的健壯性安全性。2. P2P分布式存儲P2P分布式存儲系統具有類似于上一類系統的功能和構造，但側重于分布式系統中文件系統管理。此類系統主要包括兩個類型：?非結構化P2P系統：例如Farsite就屬于此類

17、系統。Farsite通過使用密鑰加密文件的內容，并把密文的備份發布到可信任的節點上。每個節點根據獲得的文件內容，組織成編目的文件系統。?結構化P2P系統。此類分布式文件系統基于DH硒思想，將文件發布到DHT上，并組織成樹狀的文件系統。每個目錄都組織成一個描述塊的形式，每個描述塊都對應一個塊的Hash值，每個塊中包含有所有子目錄描述塊的hash值，葉子節點是文件的描述塊，所有這些描述塊分布在DH用以供檢索。此類系統包括基于CHORDCFS基于Tapestry的Oceanstore等。3. P2P搜索技術P2P文件共享首先要解決文件定位的問題。但是基于P2P的文件搜索技術可以獨立出來，成為傳統的搜

18、索引擎等系統強大的搜索工具。P2P搜索技術使用戶能夠深度搜索文檔。而且這種搜索無需通過Web服務器，也可以不受信息文檔格式和宿主設備的限制，可到達傳統目錄式搜索引擎只能搜索到2030的網絡資源無可比擬的深度理論上將包括網絡上的所有開放的信息資源。以P2P技術發展的另一先鋒Gnutella進行的搜索為例：一臺PC上的Gnutella軟件可將用戶的搜索請求同時發給網絡上另外10臺PC。如果搜索請求未得到滿足，這10臺PC中的每一臺都會把該搜索請求轉發給另外10臺PG理論上，搜索范圍將在幾秒鐘內以幾何級數增長，幾分鐘內就可搜遍幾百萬臺PC上的信息資源。當然實際環境中還需要考慮網絡帶寬以及路由優化方面

19、的問題。P2P為互聯網的信息搜索提供了一個全新的解決之道。4. 資源共享的新境界采用P2P方式實現信息的共享和高速下載蘊含著巨大的商機。Napster由于一開始的知識產權問題而暫時陷入低谷之后，Gnutella緊隨其后推出了更具有P2P架構的文件服務模式。為了激發更多的人來提供內容，隨后的eDonkey和eMule定義了更方便的交互協議。為了充分利用分布在全球的網絡帶寬，實現大數據量的信息能夠快速大面積下載，由美國舊金山的軟件工程師布萊姆科亨BramCohen開發的BTBitTorrent,比特渦流系統2003年一經推出就產生了很大影響。有人預言BT將領導P2P資源共享的新潮流。P2P文件共享

20、技術自身在快速發展的同時，相關的應用時機將越來越大。包括基于各種目的的網絡內容分發、在線流媒體服務、游戲或其它軟件分發等等都開始引入這種新的技術。同時，新應用的引入也將進一步推進P2P文件共享技術的創新步伐。4、 P2P網絡的特點與其它網絡模型相比，P2P具有以下特點：1 、分散化Decentralization網絡中的資源和服務分散在所有節點上，信息的傳輸和服務的實現都直接在節點之間進行，可以無需中間環節和服務器的介入，防止了可能的瓶頸。即使是在混合P2P中，雖然在查找資源、定位服務或安全檢驗等環節需要集中式服務器的參與，但主要的信息交換最終仍然在節點中間直接完成。這樣就大大降低了對集中式服

21、務器的資源和性能要求。分散化是P2P的基本特點，由此帶來了其在可擴展性、健壯性等方面的優勢。2 、可擴展性在傳統的C/S架構中，系統能夠容納的用戶數量和提供服務的能力主要受服務器的資源限制。為支持互聯網上的大量用戶，需要在服務器端使用大量高性能的電腦，鋪設大帶寬的網絡。為此機群、cluster等技術紛紛上陣。在此結構下，集中式服務器之間的同步、協同等處理產生了大量的開銷，限制了系統規模的擴展。而在P2P網絡中，隨著用戶的加入，不僅服務的需求增加了，系統整體的資源和服務能力也在同步地擴充，始終能較容易地滿足用戶的需要。即使在諸如Napster等混合型架構中，由于大部分處理直接在節點之間進行，大大

22、減少了對服務器的依賴，因而能夠方便地擴展到數百萬個以上的用戶。而對于純P2P來說，整個體系是全分布的，不存在瓶頸。理論上其可擴展性幾乎可以認為是無限的。P2P可擴展性好這一優點已經在一些得到應用的實例中得以證明，如Napster ， Gnutella ，Freenet 等。3 、健壯性在互聯網上隨時可能出現異常情況，網絡中斷、網絡擁塞、節點失效等各種異常事件都會給系統的穩定性和服務持續性帶來影響。在傳統的集中式服務模式中，集中式服務器成為整個系統的要害所在，一旦發生異常就會影響到所有用戶的使用。而P2P架構則天生具有耐攻擊、高容錯的優點。由于服務是分散在各個節點之間進行的，部分節點或網絡遭到破

23、壞對其它部分的影響很小。而且P2P模型一般在部分節點失效時能夠自動調整整體拓撲，保持其它節點的連通性。事實上，P2P網絡通常都是以自組織的方式建立起來的，并允許節點自由地加入和離開。一些P2P模型還能夠根據網絡帶寬、節點數、負載等變化不斷地做自適應式的調整。4 、隱私性隨著互聯網的普及和計算/存儲能力飛速增長，收集隱私信息正在變得越來越容易。隱私的保護作為網絡安全性的一個方面越來越被大家所關注。目前的Internet通用協議不支持隱藏通信端地址的功能。攻擊者可以監控用戶的流量特征，獲得IP地址。甚至可以使用一些跟蹤軟件直接從IP地址追蹤到個人用戶。在P2P網絡中，由于信息的傳輸分散在各節點之間

24、進行而無需經過某個集中環節，用戶的隱私信息被竊聽和泄漏的可能性大大縮小。此外，目前解決Internet隱私問題主要采用中繼轉發的技術方法，從而將通信的參與者隱藏在眾多的網絡實體之中。在傳統的一些匿名通信系統中，實現這一機制依賴于某些中繼服務器節點。而在P2P中，所有參與者都可以提供中繼轉發的功能，因而大大提高了匿名通訊的靈活性和可靠性，能夠為用戶提供更好的隱私保護。5 、高性能性能優勢是P2P被廣泛關注的一個重要原因。隨著硬件技術的發展，個人電腦的計算和存儲能力以及網絡帶寬等性能依照摩爾定理高速增長。而在目前的互聯網上，這些普通用戶擁有的節點只是以客戶機的方式連接到網絡中，僅僅作為信息和服務的

25、消費者，游離于互聯網的邊緣。對于這些邊際節點的能力來說，存在極大的浪費。采用P2P架構可以有效地利用互聯網中散布的大量普通節點，將計算任務或存儲資料分布到所有節點上。利用其中閑置的計算能力或存儲空間，到達高性能計算和海量存儲的目的。這與當前高性能電腦中普遍采用的分布式計算的思想是一致的。但通過利用網絡中的大量空閑資源，可以用更低的成本提供更高的計算和存儲能力。5、 P2P的安全問題P2P網絡采用的分布式結構在提供擴展性和靈活性的同時，也使它面臨著巨大的安全挑戰：它需要在沒有中心節點的情況下，提供身份驗證、授權、數據信息的安全傳輸、數字簽名、加密等機制。但目前的P2P技術距離實現這一目標尚有一定

26、的距離，它本身存在的一些安全缺陷阻礙其得到進一步應用。1 、惡意軟件當使用P2P時，驗證共享文件來源是否安全是非常困難的。P2P應用因此常被攻擊者選擇作為傳遞惡意代碼的載體，導致P2P應用可能包含SpyWae病毒、特洛伊木馬或者Worm由于在P2P網絡中，每個節點防御病毒的能力是不同的，因此只要有一個節點感染病毒，就可以通過內部共享和通信機制將病毒擴散到附近的鄰居節點，在短時間內可以造成網絡擁塞甚至癱瘓，甚至通過網絡病毒可以完全控制整個網絡。隨著P2P技術的發展，將來會出現各種專門針對P2P系統的網絡病毒。利用系統漏洞，到達迅速破壞、瓦解、控制系統的目的。因此，網絡病毒的潛在危機對P2P系統安

27、全性和健壯性提出了更高的要求，需要對P2P應用來源和P2P用戶進行授權控制。2 、敏感信息的泄漏當使用P2P時，可能在不知不覺中給其他用戶以訪問個人或敏感信息的訪問權限，這樣可能造成有意圖的人入侵訪問例如個人文檔、賬戶等敏感信息，因此需要考慮如何保護用戶的安全策略。3 、安全控制許多P2P應用需要在防火墻上打開特定的端口來允許接受共享文件，當前許多P2P支持防火墻穿越，通過80端口來承載P2P報文，因此需要考慮防火墻具備深度報文檢測DPI能力，通過DPI掃描分類出流的應用層協議，標識出具體的P2P業務類型，并利用三層Shaping技術實施流量控制。早期的P2P應用都是固定的端口號，容易檢測便于

28、管理，后來逐漸發展到動態隨機端口號，一些傳統的檢測方法失去了作用。近期涌現的新型P2P應用越來越具有反偵察的意識，采用一些加密的手法，偽裝協議，傳輸分塊等來逃避識別和檢測。如何針對快速演化的P2P應用，提出新的檢測方法是一個需要深入研究的問題。4、大量P2P應用充滿網絡大量P2P應用充滿網絡，將導致電信級業務得不到保證，因此需要考慮網絡邊緣設備具有識別業務和業務感知能力，并具有強大的QoS功能。在IP層通過統計流量特征的方式識別P2臉，從而可以提取出經過編譯碼的或者是未知的新型P2臉，阻斷未經授權的P2臉。6、 結束語P2P技術自從出現以來一直受到廣泛的關注。最近幾年，P2P技術更是發展迅速。

29、目前，在文件共享、分布式計算、網絡安全、在線交流甚至是企業計算與電子商務等應用領域P2PTB顯露出很強的技術優勢。P2P網絡與網格既可以看作一個問題的兩個方面，也可以將前者看作后者的一個支撐技術。而在現在或未來的一些網絡環境里，如無線網絡、主動網絡ActiveNetwork、傳感網絡SensorNetwork等，P2P都是其中的要解決的關鍵技術問題之一。P2P在網絡信息安全領域也發揮著越來越發揮重要的作用，包括帶來新的安全問題、提供新的安全保障手段等。隨著P2P研究的進一步深入，P2P技術將為信息社會帶來更多的機遇與挑戰。我們正在研究的P2P平臺將為我們網絡信息安全和網格計算等方面的研發提供有

30、效支撐，也將進一步融入P2P研究的大環境并發揮重要作用。參考文獻1. DejanS.Milojicic,VanaKalogeraki,RajanLukose,etc.Peer-to-PeerComputing,HPLaboratoriesPaloAlto,HPL-2002-572. K.AbererandZ.Despotovic.ManagingTrustinaPeer-2-PeerInformationSystem.InProceedingsofthe10thInternationalConferenceonInformationandKnowledgeManagement(ACMCIKM)

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