P2P协议的全面理解

作者:课课家教育更新于： 2019-01-22 14:13:04

　　P2P的中文为对等连接，它是可以使得网络的沟通变得容易起来的一种应用协议。今天小编就是想要给大家全方位地分析P2P协议，让大家对其有更好的理解与掌握。

　　P2P的核心是数据存储在客户本地，通过存储信息(名称、地址、分块)的查询，让终端之间直接数据传递。P2P网络让网络上的数据流量分散化，同时管理点不仅没有服务容量的压力，而且只存储数据的索引与链接，不对数据本身负责，避免了版权与管理的麻烦。

　　P2P网络实际上是一种“无中央政府的”、“部落式的”网络，加入的方式就是客户端的登录，多数不需要认证，离开更不受限制，别人“取”你的东西是自愿，你拿别人的资源也不用付费，“P2P世界是和谐的”。由于很多P2P网络的协议是公开的，所以加入的方式也很宽泛，不同的P2P网络还可以互通，为信息的进一步共享提供了基础。

　　自由、松散的P2P网络的最大问题是给政府的监管非常困难，面对的不是一个组织，而是每一个用户。一个用户加入P2P网络后，把自己计算机的处理能力、存储能力贡献给网络，具体谁在使用自己并不清楚。网络的设计者提供了一种集中大家资源的方式，也定义了规则，但具体的内容就要看具体的用户了。P2P是一种新技术，是一个与C/S、B/S并列的业务开发模式，技术是好的，但天生就是小人物反抗大公司的产物，所以有些人不太欢迎它。

　　P2P的发展过程

　　P2P的发展可以被划分为三代。

　　1.第一代是以Napster为代表的，还用中央服务器管理的P2P，这一代的P2P生命力十分脆弱，只要关闭服务器，网络就死了。

　　2.第二代分布式P2P没有中央服务器，但是速度太慢。

　　3.第三代为混合型，采用分布服务器。目前我国流行上网BT下载和电驴就是属于这类。

　　P2P的应用从下载MP3被人们“认识”起，迅速风靡世界，目前运营上网络骨干流量的一半多都是P2P的流量，并且在文件共享、视频直播与点播、即时通(网上电话)、网络聊天、网络存储、网格计算等领域的应用发展神速。P2P的组网模式与开发模式已经成为互联网上最适合“自由者社区”的网络模式，随着网络的普及，互联网已经走过信息上网、信息搜索的阶段，而“社区型”信息搜索可能成为下一阶段的标志。

　　P2P发展的关键是P2P的业务模式，因为P2P真正体现了网状网络的优势，也从网络自身上解决了长期困扰人们的TCP/IP的服务保障问题，在“没有保障”的因特网上，实现了可以保障服务质量的应用，比如：SKYPE的通话、PPLive的视频直播。网络是信息化社会的传导神经，而这个神经上最适合的模式是P2P。

　　P2P工作过程

　　使用者首先一定要下载而且运行一个点到点连网程序。在开始程序之后，使用者进入属于网络的另外一部计算机的IP地址。一经计算机寻找的另外的一个网络成员在线，它将会连接到那个使用者。使用者能选择一次连接多少成员，而且决定他们愿意共享哪一个文件，还可以用密码保护。

　　P2P的优势

　　1.非中心分散化：将以服务器Wie中心的服务分散到各个网络节点，避免出现服务器性能瓶颈。

　　2.扩展性：随着更多的用户加入，网络整体资源和服务得到了提升和扩充。

　　3.健壮稳定性：网络自组织管理，网络中某一节点或局部网络出现问题对整个网络不会有很大的影响。

　　4.资源共享：能有效的利用网络中闲置的硬件资源进行计算、存储。

　　5.优化传播速度：数据传播是直接在节点之间传递的，因此当用户数据增加时，其数据传播速度会大大加强。

　　P2P网络结构

　　1、 集中式P2P网络：代表是Napster、QQ

　　有一个中心服务器负责记录共享信息(索引信息)并应答对这些信息的查询。与C/S模式的差异是在C/S结构中，客户端之间没有数据流，通过中心服务器交换数据。而P2P登录与信息查询都与中心服务器连接，但查询到数据后，就与存放数据的客户端直接建立连接。

　　2、 分布式非结构化P2P网络：代表是Gnutella

　　采用了随机图的组织方式来形成松散的网络，没有中心服务器，采用洪泛式搜索(Flooding)和随机转发机制(TTL转发机制)，每个节点功能相同，兼作服务器和客户机。

节点的管理有些象路由的管理，信息在网络中象水的波纹一样传播，直到“能量”耗尽。

　　3、 分布式结构化P2P网络：代表Pastry、Tapestry、Chord、CAN

　　结构化是对网络解决的管理方式，是一种逻辑上可以结构化查询，而不是物理连接的变动，结构化是为了搜索算法的快捷，一般相当于折半查找。

　　DHT(Distributed Hash Table分布式散列表)路由算法是通过分布式散列函数将输入的关键字唯一映射到某个节点上，然后通过特定路由算法和该节点建立连接。网络节点被分配唯一节点标识符(Node ID)，资源对象通过散列运算产生唯一资源标识符(Object ID)，且该资源存储在NID与之相等或相近的节点上，查询时，同样的方法定位到存储该资源的节点。

　　4、 混合式(半分布式)P2P网络：第三代P2P，代表Skype

　　在分布式模式基础上，将用户节点按能力进行分类，使某些节点担任特殊的任务。用户节点：可以从索引节点处得到相临的搜索节点地址。搜索节点：处理搜索请求，要有128k以上的速度，从子节点中搜索文件列表。索引节点：速度快、内存大的节点，保存可以利用的搜索节点信息、搜集状态信息，并维护网络结构。索引节点也可以同时是搜索节点。用户节点可以选择三个搜索节点为父节点，并提交它的共享列表。一个父节点可以维护500个子节点。

　　首先索引节点的引入不直接连接有版权的资料，摆脱了版权问题。其次引入搜索节点，查询时，用户节点直接连接搜索节点，若搜索的结果不足100个，就向相临的搜索节点再发请求，若还不足，再继续扩散请求，直到所有的搜索节点都访问过。

　　P2P技术应用

　　1.分布式科学计算

　　P2P技术可以使得众多终端的CPU资源联合起来，服务于一个共同的计算。这种计算一般是计算量巨大、数据极多、耗时很长的科学计算。在每次计算过程中，任务(包括逻辑与数据等)被划分成多个片，被分配到参与科学计算的P2P节点机器上。在不影响原有计算机使用的前提下，人们利分散的CPU资源完成计算任务，并将结果返回给一个或多个服务器，将众多结果进行整合，以得到最终结果。

　　2.文件共享

　　BiTorrent是一种无结构的网络协议。除了BiTorrent之外，还有不少著名的无结构化的P2P文件共享协议，典型的有Gnutella何KazaA。

　　3.流媒体直播

　　4.流媒体点播

　　5.IP层语音通信

　　Skype采取类似KaZaA的拓扑结构，在网络中选取一些超级节点。在通信双方直连效果不好时，一些合适的超级节点则担当起其中转节点的角色，为通信双方创建中转连接，并转发相应的语音通信包。

　　关于P2P的内容就如上所述，希望大家通过阅读之后能够掌握相关的知识，感谢大家的支持。课课家教育会继续为大家带来更出色的文章，如果大家想要了解更多的话可以前往课课家教育进行学习哦。