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1、P2P的应用研究 面临的问题与前景展望 分类： 网络学习 2009-12-03 16:14 108人阅读 评论(0) 收藏 举报 Peer- to- Peer 综述关于P2P网络的拓扑结构分类，P2P搜索技术的研究与挑战请参考下面的网址：http:/ 的应用研究、面临的问题与前景展望 一、国外公司与研究机构研究情况 近年来，随着Napster、KaZaa、BT、eMule这样的基于P2P技术的文件共享软件在Internet上迅速传播，P2P技术在国际国内都引发了研究的新热潮。国外开展P2P研究的学术团体主要包括P2P工作组（P2PWG）、全球网格论坛(GGF)以及各高校的研究小组。P2P工作组
2、成立的主要目的是希望加速P2P计算基础设施的建立和相应的标准化工作。P2PWG成立之后，对P2P计算中的术语进行了统一，也形成相关的草案，但是在标准化工作方面工作进展缓慢。目前P2PWG已经和GGF合并，由该论坛管理P2P计算相关的工作。GGF负责网格计算和P2P计算等相关的标准化工作。 从国外公司对P2P计算的支持力度来看，Microsoft公司、Sun公司和Intel公司投入较大。Microsoft公司成立了Pastry项目组，主要负责P2P计算技术的研究工作，目前开发了基于Pastry的多种应用，包括SCRIBE、PAST、SQUIRREL等。在新一代的Windows Vista操作系统
3、中，也增加了最新的P2P研究成果来支持协同工作（标注1）。在2000年8月，Intel公司宣布成立P2P工作组，正式开展P2P的研究。工作组成立以后，积极与应用开发商合作，开发P2P应用平台。2002年Intel发布了. Net基础架构之上的Accelerator Kit (P2P加速工具包) 和P2P安全API软件包，从而使得微软. NET开发人员能够迅速地建立P2P安全Web应用程序。IBM公司也开展了基于P2P技术的研究，提出了Smart Networking，另外IBM公司大力支持的网格计算(Grid Computing)与P2P计算在许多方面研究类似。Sun公司以Java技术为背景，
4、开展了JXTA项目。JXTA是基于Java的开源P2P平台，任何个人和组织均可以加入该项目。因此，该项目不仅吸引了大批P2P研究人员和开发人员，而且已经发布了基于JXTA的即时聊天软件包和搜索引擎。JXTA定义了一组核心业务：认证、资源发现和管理。在安全方面，JXTA加入了加密软件包，允许使用该加密包进行数据加密，从而保证消息的隐私、可认证性和完整性。在JXTA核心之上，还定义了包括内容管理、信息搜索以及服务管理在内的各种其它可选JXTA服务。在核心服务和可选服务基础上，用户可以开发各种JXTA平台上的P2P应用。二、应用研究的分类P2P实际的应用研究和产品主要体现在以下几个方面： P2P分布
5、式存储系统 P2P分布式存储系统（文件共享与下载）是一个用于对等网络的数据存储系统，它可以提供高效率的、鲁棒的和负载平衡的文件存取功能。对于存储系统,用户关心数据的定位、搜索以及路由的效率，安全性也是重要的因素。集中方式在很多情况下不再适用这种大规模数据存储的要求,这就需要一个新的体系来管理系统中的数据。P2P分布式存储系统就是解决这样的问题。这些研究包括全分布式存储系统：Oceanstore,Past和FreeHaven等。其中，基于超级点结构的半分布式P2P应用如KaZaa、Edonkey、Morpheus、Bit Torrent等也属于P2P共享存储的范畴，并且用户数量急剧增加。Ocea
6、nstore和Past都提供了一种有效的广域网存储模型。它们的底层都建立了一个代价上限为logN的路由策略。 Past则是面向一个相对简单而紧凑的概念，它采用Pastry提供的路由机制,试图利用网络中闲置的存储节点建立一个更为完善的存储语义。FreeHaven则建立了一个详细的匿名体系,用来防止潜在的恶意攻击。 P2P计算能力的共享 加入对等网络的结点除了可以共享存储能力之外，还可以共享CPU处理能力。目前已经有了一些基于对等网络的计算能力共享系统,比如SETIhome。SETIhome是由加州伯克利大学开展的寻找外星生命的研究计划。它使用P2P技术串联所有参与研究计划的闲置的计算机来执行复杂
7、的运算，用来分析行星的无线电讯号，寻找宇宙可能存在其他外星文明的证据，这些电脑每天平均发挥的效能超过了全球造价最高，运算最快的超级电脑。这种计算能力共享系统还可以用于进行基因数据库检索和密码破解等需要大规模计算能力的应用。 P2P协同工作环境 协同工作是指多用户之间利用网络中的协同计算平台互相协同来共同完成计算任务，共享信息资源等。通过采用P2P技术，个人和组织可以随时采用多种方式建立在线、非在线的协同应用环境。协同应用一般包括：实时通信、聊天室、文件共享、语音通讯等基本功能，除了这些基本功能，用户之间还可以共享白板、协同写作、视频会议等。另外，协同有时候还包括工程人员的协作开发软件。例如，J
8、Builder2006 Java集成开发环境就增加了P2P协同开发的属性。采用P2P技术使协同工作不再需要中心服务器，参与协同工作的计算机可以点对点建立连接。Groove就是基于P2P的协同软件平台，已经被微软公司收购。 P2P应用层组播 组播技术（Multicast）是一种针对多点传输和多方协作应用的组通信模型,有高效的数据传输效率,是下一代Internet应用的重要支撑技术。早期的组播技术研究试图在IP层提供组播通信功能,但IP组播的实施涉及到对现有网络基础设施的调整,因此,大规模应用受到限制。随着P2P研究的兴起,基于应用层的组播技术逐渐受到广泛关注。应用层组播协议将组成员节点自组织成重
9、叠网络(Overlay network) ,在主机节点实现组播功能,为数据多点并发传输提供服务。应用层组播是在应用层实现组播功能而不需要网络层的支持，这样就可以避免出现由于网络层迟迟不能部署对组播的支持而使组播应用难以进行的情况。当然，应用层组播也有许多局限：一是端系统对IP网络的了解有限，节点参与组网时，只能通过探测获得一些网络性能参数，选取的逻辑链路难以优化；二是主机不了解IP网络的拓扑结构，只能通过带宽和时延等外在的特性参数，以启发式的方式建立重叠网络，逻辑链路不能较好地利用质量较好的底层网络资源，重叠网络的多条链路可能经过同一条物理链路。 Internet间接访问基础结构 为了使Int
10、ernet更好地支持组播、单播和移动等特性，Internet间接访问基础结构提出了基于汇聚点的通信抽象。在这一结构中，并不把分组直接发向目的结点，而是给每个分组分配一个标识符，而目的结点则根据标识符接收相应的分组。标识符实际上表示的是信息的汇聚点。目的结点把自己想接收的分组的标识符预先通过一个触发器告诉汇聚点，当汇聚点收到分组时，将会根据触发器把分组转发该相应的目的结点。Internet间接访问基础结构实际上在Internet上构成了一个重叠网络，它需要对等网络的路由系统对它提供相应的支持。 P2P流媒体技术 传统的分布式多媒体系统一般是基于客户/服务器模式，服务器以单播的方式和每个用户建立连
11、接，由于流媒体服务具有高宽带、持续时间长等特点，随着用户数量的增加，服务器的带宽很快被消耗完，所以以前的网络电视经常出现断断续续，需要不断地进行数据缓冲。为了解决系统的可扩展性，许多研究提出了相应的解决办法，例如IP组播技术来实现Internet上高效的一对多的通信，提高了系统的可扩展性。然而由于IP组播存在种种限制，如很难实现可靠性组播和拥塞控制等，IP组播技术并没有得到广泛的应用。由于P2P网络本身的可扩展性，基于P2P方式的流媒体技术很好的解决了传统流媒体带宽不足的问题。单源的P2P流媒体系统建立在应用层组播技术的基础之上，由一个发送者向多个接收者发送数据，接收者有且只有一个数据源。服务
12、器和所有客户节点组织成组播树，组播树的中间节点接受来自父节点组播的媒体数据，同时将数据以组播的方式传送给子节点。而多源的P2P流媒体传输系统，则是由多个发送者以单播的方式同时向一个接收者发送媒体数据。 P2P搜索技术 P2P搜索技术使用户能够深度搜索文档。而且这种搜索无需通过Web服务器，也可以不受信息文档格式和宿主设备的限制，可达到传统目录式搜索引擎无可比拟的深度。目前，集中式搜索引擎谷歌、雅虎 、百度是人们在网络中检索信息资源的主要工具，但这种集中式的搜索引擎远远无法涵盖所有互联网内的共享内容，而P2P搜索技术正好是这种集中式检索的一种良性互补。简单描述这个过程：每个节点在加入网络的时候，
13、会对存储在本节点上的内容进行索引，以满足本地内容检索的目的。然后按某种预定的规则选择一些节点作为自己的邻居，加入到P2P网络当中去。发起者P提出检索请求q,并将q发送给自己的邻居，P的邻居收到q后,检查本身是否存在查询的信息，如果不存在，转发查询，直到返回结果。 三、国内学术机构研发情况 Maze Maze 是北京大学网络实验室开发的一个中心控制与对等连接相融合的对等计算文件共享系统，在结构上类似Napster，对等计算搜索方法类似于Gnutella。网络上的一台计算机，不论是在内网还是外网，可以通过安装运行Maze的客户端软件自由加入和退出Maze系统。每个节点可以将自己的一个或多个目录下的
14、文件共享给系统的其他成员，也可以分享其他成员的资源。Maze支持基于关键字的资源检索，也可以通过好友关系直接获得。http:/ Granary Granary是清华大学自主开发的P2P存储服务系统。所谓P2P存储服务系统是指存储服务的提供者在Internet中部署一定数量的存储服务器，为用户提供数据存储服务，确保数据的可靠性、可用性、安全性和访问效率；存储服务的使用者按照所存储数据的容量和质量付费。它以“对象”格式存储数据并且支持属性级的数据查询。http:/ AnySee AnySee是华中科大设计研发的视频直播系统。它采用了一对多的服务模式，支持部分NAT和防火墙的穿越，提高了视频直播系统
15、的可扩展性；同时，它利用近播原则、分域调度的思想，使用Landmark路标算法直接建树的方式构建应用层上的组播树，克服了ESM等一对多模式系统由联接图的构造和维护带来的负载影响。 WonGoo WonGoo是中科院计算所研制的一套P2P技术平台，该平台主要为信息安全、网格计算提供支撑技术和试验环境，同时WonGoo的基础部件将在开发完善之后以开放源代码的方式向社会公开。WonGoo主要包括两个方面的特色功能：具有强匿名性的P2P通讯（WonGoo-Link），基于内容查找的P2P资源共享（WonGoo-Search）。可以在这两个功能的基础上搭建各种特色化的P2P应用，目前相关的应用还没有具体实现。WonGoo-Link与WonGoo-Search可以分别独立构造并搭建各自的应用。同时，WonGoo-Search底层通讯也可以采用WonGoo-Link协议来实现更安全的应用。 基于IPV6的P2P内容存取应用系统 这是北京大学、清华大学、上海交通大学、浙江大学、华中科技大学、华南理工大学、北京世纪鼎点软件有限公司共同承担的国家CNGI项目的一部分。它主要研究基于智能节点弹性重叠网络技术的内容存取应用中间件系统，在 CNGI 上建设可管理、可控制和可运营的智能节点弹性重叠网络，开发内
