P2P文件共享系統(tǒng)研究

1、    p2p文件共享系統(tǒng)研究    李紹靜摘 要：該文首先介紹了p2p文件共享系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀以及相關特性，總結了p2p文件共享系統(tǒng)的技術特性，并且介紹了幾個經(jīng)典的系統(tǒng)實例的設計思想及工作原理，為p2p文件共享系統(tǒng)相關的研究內容提供了參考。關鍵詞：p2p網(wǎng)絡 文件共享系統(tǒng) 信任：tp311.52 ：a ：1672-3791（2017）01（b）-0023-02abstract： this paper first introduces the development and present situation of p2p file sharing sys

2、tem and related characteristics， summed up the p2p file sharing technology characteristics of the system， and introduces the working principle and design idea of the system several examples of classic， provides the reference for the related research contents of p2p file sharing system.key words： pee

3、r-to-peer network； file sharing system； reputation對等（peer-to-peer，p2p）網(wǎng)絡及其相關技術是近年來熱門的研究領域之一，其中p2p文件共享系統(tǒng)受到了眾多網(wǎng)絡用戶的歡迎和支持。p2p文件共享系統(tǒng)從出現(xiàn)至今，相繼涌現(xiàn)出40多個相關系統(tǒng)，并且有多個系統(tǒng)已經(jīng)各自擁有數(shù)以百萬計的用戶，p2p文件共享系統(tǒng)最大的特點是聚集了海量的文件資源，總體具有成本低廉、使用靈活自由、能為用戶提供簡便的文件交換服務等特點。1 應用現(xiàn)狀如今的p2p文件共享系統(tǒng)依然顯示著蓬勃的生命力。根據(jù)oreilly（2004）關于p2p文件共享系統(tǒng)的資料，著名的應用系統(tǒng)己經(jīng)

4、達到40余種，而且很多系統(tǒng)還相繼產(chǎn)生變種產(chǎn)品，如napster的衍生變種slavanap和opennap等，gnutella衍生的變種也有l(wèi)imewire、clip2、bearshare、furthurnet等。另外還有興起不久的bittorrent和edonkey等。2 p2p文件共享系統(tǒng)的特性p2p文件共享系統(tǒng)具有的技術特性，主要是以下幾點。（1）分散性（decentralization）。p2p文件共享系統(tǒng)將管理任務分攤到各個節(jié)點上，文件分散在各個節(jié)點，節(jié)點擁有文件的所有權和控制權，如此可以通過文件復制避免單一失效點問題。（2）自組織性（self-organization）。自組織是指一

5、個系統(tǒng)的組織結構自發(fā)增強的過程。p2p文件共享系統(tǒng)由大量節(jié)點構成，其規(guī)模巨大而且結構經(jīng)常發(fā)生變化，節(jié)點需要能夠自由地進入和退出網(wǎng)絡，文件資源數(shù)量時刻在變化，因此p2p文件共享系統(tǒng)必須具有自組織性。（3）匿名性（anonymity）。匿名性可以保護使用者的隱私，如p2p文件共享系統(tǒng)中，提供文件服務時隱藏文件提供者的身份。文件服務過程中，可以采用的匿名方式有3種：文件提供者匿名、文件請求者匿名和相互匿名。（4）可擴展性（scalability）。大量的處理任務和數(shù)據(jù)存儲無疑是擴展性的極大負擔，在p2p文件共享系統(tǒng)中，可擴展性得益于其分散性，任務處理負荷和空間負荷可以分攤到不同的節(jié)點上，有利于實現(xiàn)系

6、統(tǒng)的擴展。（5）安全性（security）。安全性包括會話密鑰交換、信任傳遞、簽名和加密等。p2p文件共享系統(tǒng)還有新的安全方面的要求，可以引入數(shù)字版權管理來保證作者的知識產(chǎn)權不被竊取，可以在文件中加入水印技術，一個附著于文件內容但不影響文件內容的簽名。（6）失效恢復和容錯性。與c/s結構相比，p2p結構的優(yōu)勢之一就是可以避免單點失效問題。由于擁有文件的節(jié)點失效或者退出了系統(tǒng)或者是網(wǎng)絡連接失效而導致目的節(jié)點不可到達，繼而導致節(jié)點失效，節(jié)點失效會導致文件服務不可用。對于前者，可以采用緩存和復制策略來應對；對于后者，可以通過路由策略繞過失效連接所在的區(qū)域來解決。3 經(jīng)典系統(tǒng)實例近年來，p2p文件共享

7、系統(tǒng)受到廣泛的關注，與此有關的研究也越來越多，已發(fā)展出許多應用系統(tǒng)和設計協(xié)議。3.1 napsternapster1是出現(xiàn)最早的p2p文件共享系統(tǒng)，napster中并沒有文件存儲服務器，只有一個中心服務器，用來放索引信息。需要獲取文件的用戶首先在napster的中心服務器上進行信息查詢，系統(tǒng)中若有節(jié)點共享了所查詢的文件，則用戶可以根據(jù)中心服務器上提供的信息直接去目的節(jié)點下載，因此它屬于混合式的p2p文件共享系統(tǒng)。3.2 gnutellagnutella7是一種純粹p2p架構的分布式文件共享系統(tǒng)，節(jié)點發(fā)起查詢請求時，節(jié)點會提供一個標志自身的搜索字符串和hops-to-live參數(shù)，并將這個查詢請

8、求發(fā)給與自己有連接的所有節(jié)點。當其他節(jié)點收到查詢請求時，會首先在本地展開查找。如果節(jié)點找到所請求文件，則反向返回查詢成功信息及本節(jié)點自身的相關信息；如若當前節(jié)點并未找到所需相關文件，則會把查詢請求轉發(fā)至與當前節(jié)點有連接的所有節(jié)點，直到成功為止。3.3 freenet1999年，edinburgh大學的ian clarke提出了關于freenet8這一系統(tǒng)的設計思想。2000年，freenet進入實際的設計與開發(fā)階段。和gnutella一樣，freenet是一種純粹的p2p結構的文件共享系統(tǒng)。freenet為p2p網(wǎng)絡中的節(jié)點提供文件的存儲和下載服務，而節(jié)點提供一定的存儲空間來存儲p2p文件共享系統(tǒng)中用于其他結點分享和下載的文件。4 結語該文概括了p2p文件共享系統(tǒng)的發(fā)展過程和現(xiàn)狀，并介紹了幾個經(jīng)典系統(tǒng)實例的設計思想及工作原理，總結了p2p文件共享系統(tǒng)的技術特性，為p2