P2P技術體系結構與分類

P2P 技術存在三種結構模式的體系結構，即以 Napster 為代表的集中目錄式結構、以 Gnutella 為代表的純 P2P 網絡結構和混合式 P2P 網絡結構。從 P2P 技術的分代來說，到目前為止的 P2P 技術可分為四代：第一代 P2P( 中央控制網絡體系結構 ) ，第二代 P2P( 分

P2P 技術存在三種結構模式的體系結構，即以Napster 為代表的集中目錄式結構、以Gnutella 為代表的純P2P 網絡結構和混合式P2P 網絡結構。從 P2P 技術的分代來說，到目前為止的P2P 技術可分為四代：第一代P2P( 中央控制網絡體系結構) ，第二代P2P( 分散分布網絡體系結構) ，第三代 P2P( 混合網絡體系結構) ，第四代P2P( 目前發展中P2P 技術) 。

　　1 、第一代P2P( 中央控制網絡體系結構—— 集中目錄式結構)

　　集中目錄式結構采用中央服務器管理P2P 各節點，P2P 節點向中央目錄服務器 注冊關于自身的信息( 名稱、地址、資源和元數據) ，但所有內容存貯在各個節點中而非并服務器上，查詢節點根據目錄服務器中信息的查詢以及網絡流量和延遲等 信息來選擇與定位其它對等點并直接建立連接，而不必經過中央目錄服務器進行。集中目錄式結構的優點是提高了網絡的可管理性，使得對共享資源的查找和更新非 常方便; 缺點是網絡的穩定性( 服務器失效則該服務器下的對等節點全部失效) 。

　　2 、第二代P2P( 分散分布網絡體系結構—— 純P2P 網絡結構)

　　純P2P 網絡結構也被稱作廣播式的P2P 模型，它沒有集中的中央目錄服務器， 每個用戶隨機接入網絡，并與自己相鄰的一組鄰居節點通過端到端連接構成一個邏輯覆蓋的網絡。對等節點之間的內容查詢和內容共享都是直接通過相鄰節點廣播接 力傳遞，同時每個節點還會記錄搜索軌跡，以防止搜索環路的產生。純P2P 網絡結構解決了網絡結構中心化的問題，擴展性和容錯性較好。由于沒有一個對等節點 知道整個網絡的結構，網絡中的搜索算法以泛洪的方式進行，控制信息的泛濫消耗了大量帶寬并很快造成網絡擁塞甚至網絡的不穩定，從而導致整個網絡的可用性較 差，另外這類系統更容易受到垃圾信息，甚至是病毒的惡意攻擊。

　　3 、第三代P2P( 混合網絡體系結構—— 混合式網絡結構)

　　混合式網絡結構綜合了純P2P 去中心化和集中式P2P 快速查找的優勢。按節點 能力不同( 計算能力、內存大小、連接帶寬、網絡滯留時間等) 區分為普通節點和搜索節點兩類。搜索節點與其臨近的若干普通節點之間構成一個自治的簇，簇內采 用基于集中目錄式的P2P 模式，而整個P2P 網絡中各個不同的簇之間再通過純 P2P 的模式將搜索節點相連起來。可以在各個搜索節點之間再次選取性能最優的節點，或者另外引入一新的性能最優的節點作為索引節點來保存整個網絡中可以利 用的搜索節點信息，并且負責維護整個網絡的結構。由于普通節點的文件搜索先在本地所屬的簇內進行，只有查詢結果不充分的時候，再通過搜索節點之間進行有限 的泛洪。這樣就極為有效地消除純P2P 結構中使用泛洪算法帶來的網絡擁塞、搜索遲緩等不利影響。同時，由于每個簇中的搜索節點監控著所有普通節點的行為， 能確保一些惡意的攻擊行為能在網絡局部得到控制，在一定程度上提高整個網絡的負載平衡。

　　4 、第四代P2P( 發展中的P2P 技術)

　　應該說第四代P2P 并沒有形成真正的代，而是在原有技術的基礎上作了改進，提出和應用了一些新技術措施。典型的有：

　　(1) 動態口選擇之一。目前的P2P 應用一般使用固定的端口，但是一些公司已 經開始引入協議可以動態選擇傳輸口，一般說口的數目在1024~4000 之間。甚至P2P 流可以用原來用于HTTP(SMTP) 的口80(25) 來傳輸以 便隱藏。這將使得識別跨運營商網絡的P2P 流，掌握其流量變得更困難。

　　(2) 雙向下載。eD 和BT 等公司進一步發展引入雙向流下載。該項技術可以多路并行下載和上載一個文件和/ 或多路并行下載一個文件的一部分。而目前傳統的體系結構要求目標在完全下載后才能開始上載。這將大大加快文件分發速度。

　　(3) 智能結點彈性重疊網絡。智能結點彈性重疊網絡是系統應用P2P 技術來調度已有的IP 承載網資源的新技術，在路由器網絡層上設置智能結點用各種鏈路對等連接，構成網絡應用層的彈性重疊網。可以在保持互聯網分布自治體系結構前提下、改善網絡的安全性、QoS 和管理性。智能結點可以在路由器之間交換數 據，能夠對數據分類( 分辯病毒、垃圾郵件) 保證安全。通過多個幾何上分布的結點觀察互聯網，共享信息可以了解互聯網蠕蟲感染范圍和性質。提供高性能、可擴 張、位置無關消息選路，以確定最近的本地資源位置。改進內容分發。使用智能結點探測互聯網路徑蹤跡并且送回關于蹤跡的數據; 解決目前互聯網跨自治區路徑選 擇方面存在的問題。實現QoS 選路, 減少丟包和時延，快速自動恢復等。

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