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摘 要 当前主流P2P网络模型存在的可扩展性不高,效率低下等问题已经严重阻碍了P2P应用的发展。虽然结构化P2P网络模型在一定程度上解决了这些问题,但其本身存在的缺陷也使其很难转化成实用系统。本文在分析以上网络优缺点的基础上,提出一种基于混合模式的新型P2P网络模型,并对新模型实现方式和重要过程进行详细描述。在此基础上进一步引入管理机制和新型关键值匹配方案以增强网络的管理型和实用性。
关键词 P2P网络;结构化网络模型;混合模式;关键值匹配算法
1 引言
计算机对等网(Peer-to-peer network,P2P)技术是目前流行于国际计算机网络技术研究领域的一个热点。随着因特网的发展,分布在世界各地的计算机上的信息可以被连在因特网上的用户共享,各种信息在网上随时可被获取,大大方便了人们的生活。信息共享涉及很多方面,比如网络的架构,查询信息的路径等,对等网络(即Peer-to-Peer)就是一种用于信息共享的网络架构,在这种架构中,各站点既是网络服务提供者—服务器,又是网络服务申请者—工作站,即对等网络上各台计算机有相同的功能,无主从之分,网络上任一台计算机既可以作为网络服务器,其资源为其它计算机共享,也可以作为工作站,以分享其它服务器的资源。任一台计算机均可同时兼作服务器和工作站,也可只作其中之一。
在P2P技术的推动下,互联网的存储模式将由现在的“内容位于中心”模式转变为“内容位于边缘”模式[1]。从这个角度看P2P带来了几个改变:首先,客户不再需要将文件上载到服务器,而只需要使用P2P将共享信息提供出去;其次运行P2P的个人电脑不需要固定IP地址和永久的互联网连接,这使得那些拨号上网的用户也可以享受P2P带来的变革,这部分用户在互联网用户总数中占有极大的比重;最后,P2P完全改变过去控制互联网的客户机/服务器模式,消除客户机和服务器二者之间的差别。
本文在P2P网络主流模型基础上提出一种融合各个主流P2P网络模型优势,在现在网络下层切实可行的混合型网络模型。并对新模型实现方式和重要过程进行详细描述。最后得出结论。
2 主流P2P网络模型
从P2P概念的出现至今出现了多种已被使用和正在研究的P2P网络体协议,从网络结构的特点来看P2P的发展主要经历了以下四个阶段。第一个阶段,P2P协议仍处于萌芽阶段,这时候的协议多是client-sever运行模式,以集中目录式对等网络模型Napster为代表。第二个阶段,树型P2P网络协议的出现,该协议的出现时间较短,FastTrack是该阶段比较典型的一种网络协议。第三个阶段,非结构化网络协议的出现,该阶段提出了很多新型的网络模型,其中Gnutella网络模型最具有代表性并且也得到了广泛的应用。第四个阶段,结构化网络模型的出现,以Chord为代表的结构化网络模型虽然存在一些问题但比前几个阶段的网络协议具有更多的优势,这种新型网络协议虽然处于研究阶段,却给未来的对等网络协议的研究指明了方向。
3 基于混合模式对等网络(Hybrid Model based P2P Network)模型设计
3.1 设计思想与目的
HMPN的主要设计思想是,对结构化对等网络模型进行进一步的扩展,在其中引入分层的概念并融入多种的网络模型。新型网络模型中的关键值查询算法通过结合杂凑函数散列表查询算法和文字模糊匹配算法在提高查询效率的基础上为用户提供了更好的服务。以上所描述的设计思想,可以达到以下设计目的:
● 新型的网络体系结构融合了现存主流P2P网络,增强了Gnutella和Napster的可扩展性。
●针对Chord所存在的绕路(Detouring)问题和Internet主干网超荷负载的问题提出了一套在Internet网络上切实可行的P2P网络方案
● 在网络体系 |