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p 2 p 应用的影响与发展政策研究 p 2 p 应用的影响与发展政策研究 摘要 目前，随着计算机技术的发展和宽带接入业务的逐步普及，p 2 p 业务在世界范围内取得了快速的发展。和传统网络模式不同，p 2 p 具有的自组织、分布式的特点，使其在短时间内聚集了大量的人气， 同时也对传统产业产生了巨大的影响，如何正确的引导和利用p 2 p 业务已经成为各方关注的焦点。 本论文首先对p 2 p 的定义及其发展历史进行了简单的回顾和介 绍。紧接着又对p 2 p 网络的组网模式和演进过程进行了分析，并通 过和传统c s 网络模式的比较，总结出p 2 p 网络模式的优点所在。 然后通过对p 2 p 技术应用的探讨，得出p 2 p 对信息生产、信息流通 和信息产品消费的影响。最后，根据p 2 p 的影响，提出了改变现有 的产权保护模式，信息生产企业应当利用p 2 p 技术改变传统的产品 流通方式以实现共赢，以及国家应当鼓励国内软硬件厂商发展p 2 p 技术的相关产品等建议，以正确引导p 2 p 发展的建议。 本论文的研究目的主要是希望通过探究p 2 p 业务发展的必然规 律和发展趋势，引起读者的思考，加深对p 2 p 的理解；其次，希望 结合对国内外p 2 p 业务发展现状的分析，得出p 2 p 对社会各方面的 影响；最后，为我国p 2 p 业务的发展提出一些个人的意见和建议， 希望本论文能起到抛砖引玉的效果。 关键词：对等网络p 2 p 技术应用趋势影响政策 t h er e s e a r c ho n i n f l u e n c e & d e v e l o p m e n tp o l ic i e s o fp 2 pa p p l i c a t i o n a b s t r a c t n o w a d a y s ，p 2 ps e r v i c e so b t a i n e dr a p i di n c r e a s ew o r l d w i d ew i t h t h ed e v e l o p m e n to fc o m p u t e rt e c h n o l o g ya n dt h eg r a d u a lp o p u l a r i z a t i o n o fb r o a d b a n da c c e s s p 2 ph a v es u c hc h a r a c t e r i s t i c sa ss e l f - o r g a n i z ea n d d i s t r i b u t e d ，w h i c hm a d ei tg a t h e rg r e a tf a v o ri nas h o r tt i m e a tt h es a m e t i m e ，i ta l s oh a sg r e a te f f e c to nt r a d i t i o n a li n d u s t r y s o h o wt os t e e ra n d u t i l i z ep 2 pi sb e c o m i n gf o c u so fa 1 1 a tf i r s t ，t h i st h e s i si n t r o d u c e st h ep 2 pt e c h n o l o g ya n di t s d e v e l o p m e n th i s t o r y a n dt h e ni ta n a l y z e st h eo r g a n i z a t i o nm o d eo fp 2 p n e t w o r ka n dj t sd e v e l o p m e n t a f t e rc o m p a r i n gt h ep 2 pn e t w o r kw i t ht h e t r a n d i t i o n a lc sn e t w o r k ，i tc o n c l u d e st h em e r i t so ft h ep 2 pn e t w o r k t h i r d l y , t h et h e s i sd i s c u s s st h ea p p l i c a t i o n so ft h ep 2 p , a n dc o n c l u d e st h e i n f i u e n c e so fp 2 pa p p l i c a t i o n s ，w h i c hc a ni n f l u e n c et h ep r o d u c t i o n c i r c u l a t i o n 。a n 。d p 、， 。t 3 1 ! 。c l 。1 p 。1 。3 n o fi n f b r m a t i o nn p r r 。、a 。1 。! 、，o f 。a tl a s t ，b a s e do n t h ei n f l e n c e s ，t h et h e s i sm a k e ss u g g e s t i o n so nh o wt ou t i l i z et h ep 2 p w h i c hi n c l u d et h a tw es h o u l dc h a n g eo u rp r e s e n tt h em o d eo fp r o p e r t y r i g h tp r o t e c t i o n ，t h ec o r p o r a t i o ns h o u l du t i l i z et h ep 2 pt oc h a n g et h e t r a n d i t i o n a lc i r c u l a t i o nm o d es o a st oa c h i e v ed o u b l ew i n a n dt h e c o u n t r ys h o u l de n c o u r a g et h es o f t w a r ea n dh a r d w a r ec o r p o r a t i o nt o d e v e l o pt h ep r o d u c t i o no fp 2 r t h em a i np u r p o s eo ft h i st h e s i si st om a k er e a d e r sp a ya t t e n t i o nt o p 2 p , a n ds t r e n g t h e nt h eu n d e r s t a n d i n gt op 2 pt h r o u g h p r o b i n gi n t o i n e v i t a b l ed e v e l o p m e n tt r e n d so fp 2 p ；s e c o n d l y ，ih o p et o g i v es o m e o p i n i o n so nt h ei n f l u e n c e so fp 2 ps e r v i c e si no u rc o u n t r yb yi n t r o d u c i n g c u r r e n tc o n d i t i o n so fp 2 pa p p l i c a t i o n si n f o r e i g na n do u rc o u n t r i e s ；i n a d d i t i o n ，it r yt om a k es o m es u g g e s t i o n so nh o wt od e v e l o pp 2 ra n di h o p et h i st h e s i sc a np l a yt h ep i o n e e r i n gr o l ea n db et h er e f e r e n c et ot h e 1 a t e rr e s e a r c h k e y w o r d s ：p e e r t op e e ra p p l i c a t i o n st r e n d si n f l u e n c ep o l i c i e s 第2 页 硕士毕业论文p 2 p 应用的影响与发展政策研究 1 1 研究背景 第1 章前言 早在互联网的诞生之时，分布式技术就已经产生了，但是限于当时的技术 和硬件条件，并没有得到广泛的应用。1 9 9 9 年，n a p s t e r 公司的成立，标志 着以分布式为核心的p 2 p 技术正式进入人们的生活。 随着互联网的普及和宽带技术的发展，以p 2 p 技术为核心的软件产品正在 为越来越多的网民所接受和喜爱。从2 0 0 0 年开始，国内外多家p 2 p 软件产品 纷纷问世，其中以国外n a p s t e r 、g r o o v e 、o p e n c o l a 等和国内o p e n e x t 、 k u g o o 、p o c o 等为代表的p 2 p 软件产品，在短短几年时间，用户的注册量不 断增长，已成为许多网民不能离开的上网伙伴。 而在p 2 p 技术的众多应用中，基于p 2 p 的文件交换则是目前的主流应用。 m p 3 和视频文件共享下载的p 2 p 数据流已经成为宽带用户流量的主体。据 c a c h el o g i c 的研究，在2 0 0 4 年，以b t 和e d o n k e y 为代表的p 2 p 应用已经占 据了整个互联网流量的2 3 。这些流量中，主要都是m p 3 音乐和各种视频文件 的交换。 此外，基于p 2 p 的即时通信和互联网电话( 如s k y p e ) 发展迅速，对等广 播p 2 p 流媒体等也正在兴起，p 2 p 协同计算和网格方兴未艾。p 2 p 应用支持网 络通信的对象从人一人，人一机发展到机一机，其应用范围也从家庭网络和传感器 执行器网络到军事上网络中心战全球信息网格g i g 。 当然，p 2 p 的应用也引起了众多的争议，其中最主要的是有关网络交换文 件的版权问题和p 2 p 应用对网络带宽的占用和传统电信运营商利润的侵蚀等问 题。从2 0 0 1 年的n a p s t e r 被告案以n a p s t e r 停止服务告终到最近在香港的 全球首宗以b t “点对点软件”非法发放侵权电影作品被刑事检控案件，以被告违 反3 项版权条例罪名成立一审告终等事件，版权问题一直是p 2 p 应用发展 的重大障碍。此外，p 2 p 应用的快速兴起对网络带宽所造成的压力和以s k y p e 为代表的网络电话的发展对传统语音业务的影响，也使运营商对支持p 2 p 应用 的发展犹豫不决。 因此，如何正确的认识p 2 p 技术的优缺点，并更好的利用这一先进的技术， 正在成为各界关注的焦点。 第5 页 硕士毕业论文 p 2 p 应用的影响与发展政策研究 1 2 研究目的 本论文的研究目的主要有以下几点： 1 、探究p 2 p 技术的特点，加深人们对p 2 p 优缺点的认识。 p 2 p 技术到底有那些特点? 它的优点是什么，缺点是什么? p 2 p 网络和传 统的网络模式相比优点是什么? 这些都能解释为什么p 2 p 应用在如此短的时间 内取得如此大的发展。 2 、研究p 2 p 应用的发展到给社会带来的影响，存在着哪些价值? 希望能够能够通过分析解答以上的问题，引导人们正确看待p 2 p 的发展。 3 、为引导p 2 p 的发展提出一些建议。 针对p 2 p 的发展前景，不同的利益群体都有着不同的看法。本文希望在更 为全局化的角度上，提出一些自己的建议。 1 3 研究内容 本论文的研究内容主要有以下四部分： 首先，介绍了p 2 p 技术的内涵和其发展的过程。 其次，介绍了p 2 p 网络的组网模式以及p 2 p 网络随着外部环境的变化而逐 步发展的过程。本部分还通过与传统网络模式的比较，突出展现了p 2 p 网络的 优点。 再次，对p 2 p 应用的业务的发展和影响进行了深入的分析。尤其强调了文 件交换这一应用对整个社会各利益群体的影响。 最后，对如何引导p 2 p 应用的发展提出建议。 第6 页 硕士毕业论文p 2 p 应用的影响与发展政策研究 第2 章p 2 p 技术的演进及其内涵 2 1 p 2 p 技术的起源和发展 p 2 p 技术事实上可以认为是若干不同技术以及流行趋势的产物。导致p 2 p 技术的发展有两个重要的趋势：首先是某些新技术与软件工程结合，形成了一 种将工作分散的趋势。比如，p 2 p 计算正是这种分散工作趋势的自然结果。 其次，从工程的角度看来，在企业应用集成等因素的驱动下，过去十年渐 渐形成一种从集中的单机系统转向分布式系统的趋势。在集中式的应用中进行 控制是相对容易的，这一点在一定程度上当然抑制了分布式潮流的发展。然而 随着互联网的发展，以及b 2 b 商务交易方式的日益流行，全面的分布式计算也 就成为一种商业需求。 以上两种趋势导致了p 2 p 应用技术研究的迅速发展。对功能强大的网络计 算机的需求以及昂贵的带宽开销，则是对这种趋势影响最大的两个因素。 当然，除了技术方面之外的社会因素也是一个重要原因。毫无疑问，人们 现在对。d 。o ，d 技术的热切关注起源于n a p s t e r ，s c o u r ，g n u t e l l a ，以及这些家 族的其他成员产品。这些产品提供了所谓的”杀手级应用”的功能，能够将p 2 p 技术中的一部分下放到客户端用户的手中。正是这种第一手的体验，使得人们 越来越关注p 2 p 技术的强大功能。 早期的尝试 然而必须指出的是，最初的p 2 p 应用大约产生于2 0 年前，并且其中的许 多至今仍然被使用。尽管这些早期应用的核心就是p 2 p ，但由于大多数的使用 者并未能感觉或接触到，因此通常并不认为它们是p 2 p 技术。p 2 p 本身的基 本技术的存在时间至少和u s e n e t 、f i d o n e t 这两种非常成功的分布式对等网 络技术一样长，甚至更长些。而且，在最初的p 2 p 应用出现时，许多使用该技 术的人们甚至不会使用计算机。 u s e n e t 产生于1 9 7 9 年，是一种分布式系统，能够为各个地方提供新闻 组。u s e n e t 最早的雏形由是两名研究生t o mw r u s c o t t 和j i me l l i s 实现的。 当时并没有任何类似于互联网上“随选”信息的概念，文件只能通过电话线批量 传送，且常常选在长途费用比较低的夜间进行。因此，当时的u s e n e t 若采 第7 页 硕： j 毕业论文p 2 p 应用的影响与发展政策研究 用集中式的控制管理方法将效率低下，自然而然地就提出了一种分散、分布式 的管理方法。这种分布的结构一直沿用到今天。 早期p 2 p 应用另一个杰出的代表则是f i d o n e t 。它和u s e n e t 类似，也 是一个分散、分布的信息交换系统。t o mj e n n i n g s 于1 9 8 4 年创建了f i d o n e t 系 统，来让不同b b s 系统中的用户们互相交换信息。这种符合人们需要的技术， 迅速成长起来，并一直沿用到今天。 u s e n e t 和f i d o n e t 都是值得探究的系统，因为它们在多年前就遇到并解 决了许多当今p 2 p 技术所面临的同样问题，同时也还存在着安全性以及其他一 些问题。 发展阶段 p 2 p 正式步入发展的历史可以追溯到19 9 7 年7 月，那几乎就是互联网在中 国起步的阶段。在一段介绍此时p 2 p 技术的时间表中这样写着： “h o t l i n e c o m m u njc a t jo n si sf o u n d e d ，g i v i n gc o n s u m e r ss o f t w a r et h a t l e t st h e m o f f e rf i l e sf o rd o w n l o a df r o mt h e i ro w nc o m p u t e r s ”( 1 9 9 7 年7 月，h o t l i n e c o m m u n i c a t i o n s 公司成立，并且研制了一种可以使其用户从别人电脑中直接下 载东西的软件) 在1 9 9 8 年，美国东北波顿大学的一年级新生、1 8 岁的s h a w nf a n n i n g 为了能够解决他的室友的一个问题如何在网上找到音乐而编写的一个简单 的程序，这个程序能够搜索音乐文件并提供检索，把所有的音乐文件地址存放 在一个集中的服务器中，这样使用者就能够方便地过滤上百的地址而找到自己 需要的m p 3 文件。到了1 9 9 9 年，令他们没有想到的是，这个叫做n a p s t e r 的程 序成为了人们争相转告的“杀手程序”它令无数散布在互联网上的音乐爱 好者美梦成真，无数人在一夜之内开始使用n a p s t e r 。在最高峰时n a p s t e r 网 络有8 0 0 0 万的注册用户，这是一个让其他所有网络望尘莫及的数字。这大概可 以作为p 2 p 软件成功进入人们生活的一个标志。 到了2 0 0 0 年，p 2 p 技术的发展就得使用月甚至日来记载了。直到现在使用 p 2 p 技术的软件比比皆是，人们也在不知不觉中感受到了p 2 p 作为高科技发展 载体的快乐。平常我们使用的q q 、m s n 就不提了，其他软件更是铺天盖地，让 人目不暇接。p 2 p 软件的使用范围也从娱乐延伸到企业应用方面。 第8 页 硕： ：毕业论文p 2 p 应用的影响与发展政策研究 2 2 p 2 p 技术的概念 什么是p 2 p 技术? 由于对p 2 p 技术有着不同的观点或理解，因此很难有一 个确切的解释。我们仅仅提供一种以供大家参考。 p 2 p ( p e e r t o p e e r ) 技术，对等交换式技术，是指通过对等系统间的直 接交换而达成计算机资源与信息的共享的动态双向交换技术。所有对等系统既 是生产者，也是消费者。 下面解释一些关键词，以便我们能够完全了解上述定义。 动态，p 2 p 进程不是静态的，它动态地交换实时信息和功能。p 2 p 并不像 固定的w e b 站点那样提供相同的静态信息。许多w e b 站点也有动态概念，但是 对于大部分站点而言，动态信息来自其他地方。 双向交换，p 2 p 并不是单行道，它的价值就在于交换。传统的w e b 站点 只提供一种类型的交换：为产品或服务付钱。p 2 p 则提供了许多更为有趣的交 换：用歌曲交换磁盘空间，用图片来交换录像，等等。只要进入p 2 p 网络就会 受益。根据敏感度和所涉及的应用程序的不同，交换可以在不同的设备间进行， 包括匿名和高度信任的设备。 ， 信息，大多数有价值的信息，如程序，音乐，文档和演示文稿，都是由 对等的个人计算机系统创建的。对等设备就代表了信息的根本目的地和数据库。 p 2 p 技术使用户可以获得及时而有用的信息。而发布的概念则揭示了w e b 的瑕 疵。术语“发布信息”的意思，信息已经存在于某个地方，发布行为只是让人 们可以获得这些信息。在w e b 站点上发布信息存在延迟和困难，而任何获得信 息的延迟都会降低信息的价值。信息和服务还必须存在某处。而p 2 p 则依靠自 己的资源来完成，也没有必要在服务器上分配空间。p 2 p 提供实时的可升级的 信息。 资源，对等系统是服务的宝贵资源，尤其是对于现在的服务器类型的个 人计算机。对等系统提供初始的计算资源，如文件存储，网络带宽和处理周期。 这些资源的平均使用率是很低的。典型的用户个人计算机更多涉及的是屏幕保 护程序。相反，典型的y a h o ow e b 站点服务器是很繁忙的。而且对等系统还装 载了高级的软件应用程序，如可以创建音乐，录像，演示文稿等应用程序。 直接性，对等系统直接地交换信息和服务。p 2 p 参与者不必忍受位置等 级和格式转换。在p 2 p 没有中介，因此用户会因直接与想要的参与者链接而得 第9 页 硕士毕业论文 p 2 p 应用的影响与发展政策研究 到更高的速度和效率。 生产者和消费者，生产者创建信息和服务并允许用户访问和使用这些内 容。在p 2 p 中，每台个人计算机或对等设备既是消费者又是生产者。任何对等 设备都可以提供信息和服务，并都可以消费这些信息和服务。 为什么p 2 p 交换通常发生在个人计算机之间呢? 这是因为p 2 p 的机构和计 算中心取决于有用信息和服务的位置，而大多数情况下，最有用的信息存在于 个人计算机上。此外，许多的p 2 p 应用程序在交换双方都需要软件，而软件开 发者总是首先为最流行的平台开发软件，而这时个人计算机可以很轻松的得到 这些软件。 2 3 本章小结 实际上p 2 p 技术本身并没有多么的深奥，关键的是p 2 p 技术背后所代表的 思想，即“非中心化”的理念。而正是这种”非中心化”的思想是形成互联网的 最基本的概念。最早互联网的出现是美国的军事人员为了防止指挥中心免受攻 击，设计让每一个基地乃至每一台电脑都能独立运作，这么一来等于有了无数 中心，敌人除非真的将这个星球炸了，否则其中一个基地或电脑受损，也不影 响其他基地或电脑继续发挥作用。但是后来受到客观条件的限制，服务器客户 机的架构逐渐变成了互联网的主流，浏览变成了人们在互联网上最主要的生存 方式。因此，p 2 p 技术的发展可以看成是回到互联网的本质。 互联网带来的信息时代，是受众者说话的时代。话语权重新归还到所有人 的手上。用户需要的，他们可以自己去找。用户可以维护自己的信息路由，对 自己的知识结构进行标记分类，而不一定需要一个高高在上的权威告诉他们应 该怎么做应该如何去做。所以信息时代的特点是“拉”，用户的体验是“主动”。 用户可以主动的搜索、主动的获取、主动的反馈。 第1 0 页 硕士毕业论文p 2 p 应用的影响与发展政策研究 第3 章p 2 p 的组网模式及比较 3 1 p 2 p 的组网模式及变迁 简单的说，p 2 p 技术就是一种用于不同p c 用户之间、不经过中继设备直接 交换数据或服务的技术，其通信方式如图3 1 所示。它打破了传统的客户机 服务器模式，在对等网络中每个节点的地位都是相同的，具备客户端和服务器 双重特性，可以同时作为服务的使用者和服务的提供者。 图1p 2 p 网络通藩方式 图3 1 就p 2 p 的协议而言，有两个层次的网络。第一层次是需要中心结点的网络， 中心结点作为信息发布源。b i t t o r r e n t 协议所需要的t r a c k e r 、e d o n k e y 协议所需 要的服务器都是第一层次的中一t 3 结点。中心结点的存在，是为了维护用户信息 的列表和提供更快捷的信息检索方式，然而这仍然免不了要中一t 3 化的技术。 p 2 p 的第二层次是d h t 网络。d h t 是分布式h a s h 表的缩写，这是一类在 分布式网络中查找结点和i 结点信息的算法。利用d h t 网络，用户可以通过多个 “强”结点获得邻近结点的分布信息，继而接入网络。只要接入了网络中，任意 一个结点再不需要链接任何中心结点或者强结点，而只需要往他们的邻近结点 发出搜索和获取信息的请求，就可以获得相应信息。当然，纯粹的d h t 网络搜 索效率会低于有中心结点的网络，然而，d h t 网络代表了一种更广泛而有效的 信息传递方式我们只依靠我们认识的人，就可以找到需要的信息。 p 2 p 网络的组网模式经历了三个阶段的变化：集中式、分布式和混合式。 由于p 2 p 技术最早源起于文件交换技术，因此在p 2 p 的发展过程中文件交换技 第1 1 页 硕士毕业论文 p 2 p 应用的影响与发展政策研究 术的演变最具代表性，下面我们就以典型的p 2 p 文件交换软件为例来介绍p 2 p 主要的几种组网模式。 1 )集中式对等网络 n a p s t e r 提供的m p 3 下载服务就是最早的p 2 p 实践。它并不提供m p 3 音乐 资源，只是提供动态刷新的m p 3 ，目录服务，音乐资源是散布在全球互联网上的 用户手中，借助n a p s t e r 你几乎都可以找到任何一首歌曲，这就是一种集中式 对等网络模式。 集中式p 2 p 模式中有一个中心服务器来负责记录共享信息以及回答对这些 信息的查询；每一个对等实体对它将要共享的信息以及进行的通信负责，根据 需要下载它所需要的其它对等实体上的信息。这种形式具有中心化的特点，但 是它又不同于传统意义上的c 1 i e n t s e r v e r 模式：传统意义上的c 1 i e n t s e r v e r 模式采用的是一种垄断的手段，所有资料都存放在服务器上，客户机只能被动 地从服务器上读取信息，并且客户机之间不具有交互能力；而集中式p 2 p 模式 则是所有网上提供的资料都分别存放在提供该资料的客户机上，服务器上只保 留索引信息，此外服务器与对等实体以及对等实体之间都具有交互能力。图3 2 描述了n a p s t e r 的工作原理。 o 豢萋魏漆釜 蘸熏簸菱 o 鬟二：骛鲢骥篡 ”6 ：?： 。o )=一。 r 瑟瑟鞲荔纛藤二 v 。 。f“十+ 蚤i 蓊籍囊攀 图2n a p s t e r 工俸原瑗囝 图3 2 集中式对等网络模型存在着很多问题，主要表现为： 中央服务器的瘫痪容易导致整个网络的崩溃，可靠性和安全性较低； 随着网络规模的扩大，对中央目录服务器进行维护和更新的费用将急剧增 加，所需成本过高； 第1 2 页 硕士毕业论文 p 2 p 应用的影响与发展政策研究 中央服务器的存在引起共享资源在版权问题上的纠纷，这也是直接导致 n a p s t e r 破产的原因： 缺乏有效的强制共享机制，资源可用性差。 集中式对等网络可提供中心服务器目录检索和管理服务和标准的点到点通 信，具有高效的检索和低效的交换服务的特点；集中式对等网络对小型网络而 言在管理和控制方面占一定优势，但对大型网络并不适合。 2 )分布式对等网络 n a p s t e r 因为中央服务器的存在引起的版权纠纷导致了它的破产，以 g n u t e l l a 和e d o n k e y 为代表的后来者们吸取了n a p s t e r 的失败教训，将“非中 心化”的理念更推进了步。当用户p c 安装这些软件后，就会立即变成一台能 够提供完整目录和文件服务的服务器，并会自动搜寻其它同类服务器，从而联 成一台由无数p c 组成的网络超级服务器，与n a p s t e r 网络不同，它不存在中枢 目录服务器，或者说是把所有机器都变成了服务器，这就是第二代p 2 p 分 布式p 2 p 网络。 在分布式对等网中，对等机通过与相邻对等机之间的连接遍历整个网络体 系。每个对等机在功能上都是相似的，并没有专门的服务器，而对等机必须依 靠它们所在的分布网络来查找文件和定位其它对等机。 以g n u t e l a 网络为例，一台新对等机首先通过访问某特殊站点提供的“主 机缓存服务”( h o s tc a c h es e r v ic e s ) 机制来得到一台活动对等机地址，通过 与它建立一个连接将自己接入g n u t e l a 网络；接着，该新对等机主动探查网 络中的其它对等机，找到与之相邻的对等机节点，在进行文件查找时，该对等 机首先向与之相邻的所有活动对等点发送一个查询描述符q u e r y ，其他对等机 在接收到该查询描述符后，检查本地是否有符合查询请求的文件内容，如果有， 则按查询描述符的发送路径返回一个查询响应描述符q u e r y h i t ，无论本地是否 存在符合查询请求的文件内容，其他对等机都会将该查询包通过扩散方式继续 在网络中传递，直至查询包中t t l ( t i m eo fl i f e ) 属性值递减为0 时停止继 续转发；一旦定位了响应它查询文件的对等机之后，就与响应对等机建立t c p 连接，通过h t t p 协议从响应对等机中下载自己查询的文件。文件的传输不再经 过g n u t e l a 网络进行。g n u t e l a 的工作原理如图3 3 所示。 第1 3 页 硕士毕业论文p 2 p 应用的影响与发展政策研究 翻3g n u t e l l a 工作原理趣 r ni 、渗赡簿o _ _ 。 、一。 k r 一一 q 蘸蓑蘸纛羹1 ： 铆l i 囊囊i 鲤i 篓 。蒸雾鍪鎏澄 分布式对等网络模型也存在不少的弊端，主要表现在以下方面： 搜索请求要经过整个网络或者至少是一个很大的范围才能得到结果，正 因为如此，这种模式占用很多带宽，而且需要花费很长时间才能有返回结果。 随着网络规模的扩大，通过扩散方式定位对等点及查询信息的方法将造 成网络流量急剧增加，从而导致网络拥塞，最终使得g n u t e l l a 网络被分片，使 得查询访问只能在网络很小的一部分进行，因此，网络的可扩展性不好，对于 大型网络也不适合。 纯分布式的p 2 p 模式很难被企业所利用，因为它缺少对网络上的用户节 点数以及他们所提供的资源的一个总体把握。 安全性也不高，易遭受恶意攻击，如攻击者发送垃圾查询信息，造成网 络拥塞等。 这种无中心、纯分布式系统的特点是：它不再是简单的点到点通信，而是 更高效、更复杂的网络通信；e d o n k e y 和e m u ! e 等软件引入了强制共享机制， 在一定程度上避免了第一代p 2 p 纯个人服务器管理带来的随意性和低效率。 3 ) 混合式p 2 p 网络 集中式p 2 p 网络有利于网络资源的快速检索，以及只要服务器能力足够强 大就可以无限扩展，但是其中心化的模式容易遭到直接的攻击；分布式p 2 p 形 第1 4 页 硕士毕业论文 p 2 p 应用的影响与发展政策研究 式解决了抗攻击问题，但是又缺乏快速搜索和可扩展性。混合p 2 p 网络结合了 集中式和分布式p 2 p 网络的优点，在设计思想和处理能力上都进行了近一步的 优化。它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。其系统结构图见图3 - 4 ，共包含3 种节点： 用户节点：普通的节点就是用户节点，它不具有任何特殊的功能。 搜索节点：搜索节点处理搜索请求，从他们的子节点中搜索文件列表，这 些节点必须有1 2 8 k b p sr a m 上的网络连接速度，建议最好用高性能的处理器。 索引节点：对于连接速度快、内存大的节点可以作为索引节点。索引节点 用于保存可以利用的搜索节点信息，并搜集状态信息，维护网络结构信息。 图3 4 5 l o t j o ；式；i 二薯! 誉：i 誊 0 臻0 oi o ! 奠；幻0 誊： 0 辩毋 ，。o ：；i j ： 0 秘；搴0 ：? ：二：曩! 、器 0 氍：霉一r ：瞎：z - i ：5 毪取j ：0l “善0 ；謦0g ；摹学；7 二0 f tt ? o ? ；04 铷! i 0 囊二、磐f + i j 二毒芝 誊”i ：0 ：“。0 g ：枣s o ，；- 搿，。辩曩= j ；j 嚣j ；、_ m ! 誊0 i ；j cj d 麓二t 、k ；“# 二 ， 1 _ l i li 一；6 ，、85 = ；t 一- ：、， # 0 谤：i ? 曩： 焉：范嚣1 0 ； ；童i 毒 ：1 ：? i r7 ： ：e ；。暑0 嚣箍芝。= ? - ：e 冀，蚓= ；主；1 e ：i 7 档，托j 勇j ! 翳：。e ：弘0 ： y 曼? 0 k r ，：- * 强：j 蹬? 量 一个节点可以既是搜索节点又是索引节点。用户节点可以选择3 个搜索节 点作为它的父节点，如果父节点接受该用户节点作为它的子节点的话，那么该 用户节点就可以提交它要共享的列表给它的父节点。缺省的情况下，搜索节点 可以最多维护5 0 0 个子节点。在第三代p 2 p 的软件体系结构中，大都采用了混 合式的p 2 p 网络。这种形式的关键之一是引入了索引节点，索引节点不会直接 连接到有版权的资料，它就象y a h o o 一样，只是搜索和所需资料相关的地址， 至于用户到底连接下载了什么内容和它无关。这种形式的关键之二是引入搜索 第1 5 页 硕士毕业论文 p 2 p 应用的影响与发展政策研究 节点，搜索节点管理着所属用户的文件列表。用户节点通过索引节点获得搜索 节点信息，之后用户节点就与获得的搜索节点相连，每一次查询都通过该搜索 节点进行。当用户发出搜索请求后，如果和用户节点直接相连的搜索节点查询 结果为1 0 0 个( 这里的1 0 0 个搜索结果，可以由用户自己来设定) 就停止，如果 不足1 0 0 个，就向相邻的搜索节点发出请求，如果查询结果还不够，就继续向 外快速发散，直到所有得搜索节点都被搜索到。而如果所有的搜索节点都被访 问过，就意味着整个网络上的节点都被搜索到了，其速度要比纯p 2 p 模式快得 多。 b t 就是第三代混合式p 2 p 网络的典型代表，开创了新一代p 2 p 的潮流，它 批判地继承了前辈产品的优点，将中心目录服务器的稳定性同优化的分布式文 件管理结合起来，从而在效率上远远超出了e d o n k e y 这类产品。它要求提供一 个或多个统一的w e b 发布服务器，供网友在此发布和搜寻资料。在客户端，它 通过一个i e 插件提供下载、上传管理。b t 把一份大文件切割成碎片，给每一 个碎片标上特殊标识，用户无需到一个固定地点( 例如传统网络的中一心服务器) 上下载完整的文件，系统会帮助你自动寻找、随机下载具有相同标识的文件碎 片，将其加以整合成为完整的文件。 3 2 p 2 p 与c l i e n t s e r v e r 模式的比较 目前最流行的网络模式是c l i e n t s e r v e r 模式，下图3 5 就是一个典型的 c l i e n t s e r v e r 模式的体系结构。c l i e n t s e r v e r 结构具有如下的特点： 图3 5 1 ) 集中计算方式，信息和数据都保存在服务器端，只有服务器端才具有控 第1 6 页 硕士毕业论文p 2 p 应用的影响与发展政策研究 制能力，客户端基本上是一个高性能的i o 设备。 2 ) 服务器及网络的带宽决定了网络的性能。每台服务器所能提供的信息数 量受到自身存储空间的限制，而任意时刻它所能支持的客户端访问数量则既受 到自身处理能力的限制也受到服务器所在网络吞吐能力的限制。 3 ) u r l 用来表示信息资源的地址，但是u r l 很少能直接体现所定位的信息 的内容，甚至不能直接链接到具体的内容上。并且，我们需要许多隐藏在 i n t e r n e t 深处的服务的支持才能获取我们需要的服务，如d n s ，如路由。这也 就是为什么即便每台机器都开设一个w e bs e r v e r ，也无法被全部被访问到。 4 ) 所发布的信息的分布与生存期十分稳定。服务器只发布服务器拥有者想 公之于众的信息，这些信息将会在该服务器上稳定的保存一段时间，并且该服 务器通常也不间断地运行在网络上。 5 ) 所发布的信息的储存与管理比较集中、规范。互联网上所有可以公开访 问的信息基本上都保存在服务器上，服务器根据适当的算法和规则管理本地信 息，应答客户端的访问请求或进行计算。 p 2 p 属于非中心结构，如图3 6 所示，它和c s 模式相比有明显的差别： ；，。；一 一 图3 6 1 ) 分散化：网络中的资源和服务分散在所有节点上，信息的传输和服务的 实现都直接在节点之间进行，可以无需中间环节和服务器的介入，避免了可能 的瓶颈。 即使是在混合p 2 p 中，虽然在查找资源、定位服务或安全检验等环节需要 第1 7 页 硕士毕业论文 p 2 p 应用的影响与发展政策研究 集中式服务器的参与，但主要的信息交换最终仍然在节点中间直接完成。这样 就大大降低了对集中式服务器的资源和性能要求。 分散化是p 2 p 的基本特点，由此带来了其在可扩展性、健壮性等方面的优 势。 2 ) 可扩展性：在传统的c s 架构中，系统能够容纳的用户数量和提供服务 的能力主要受服务器的资源限制。为支持互联网上的大量用户，需要在服务器 端使用大量高性能的计算机，铺设大带宽的网络。为此机群、c l u s t e r 等技术纷 纷上阵。在此结构下，集中式服务器之间的同步、协同等处理产生了大量的开 销，限制了系统规模的扩展。 而在p 2 p 网络中，随着用户的加入，不仅服务的需求增加了，系统整体的 资源和服务能力也在同步地扩充，始终能较容易地满足用户的需要。即使在诸 如n a p s t e r 等混合型架构中，由于大部分处理直接在节点之间进行，大大减少了 对服务器的依赖，因而能够方便地扩展到数百万个以上的用户。而对于纯p 2 p 来说，整个体系是全分布的，不存在瓶颈。理论上其可扩展性几乎可以认为是 无限的。 3 ) 健壮性：在互联网上随时可能出现异常情况，网络中断、网络拥塞、节 点失效等各种异常事件都会给系统的稳定性和服务持续性带来影响。在传统的 集中式服务模式中，集中式服务器成为整个系统的要害所在，一旦发生异常就 会影响到所有用户的使用。 而p 2 p 架构则天生具有耐攻击、高容错的优点。由于服务是分散在各个节 点之间进行的，部分节点或网络遭到破坏对其它部分的影响很小。而且p 2 p 模 型一般在部分节点失效时能够自动调整整体拓扑，保持其它节点的连通性。事 实上，p 2 p 网络通常都是以自组织的方式建立起来的，并允许节点自由地加入 和离开。一些p 2 p 模型还能够根据网络带宽、节点数、负载等变化不断地做自 适应式的调整。 4 ) 隐私性：随着互联网的普及和计算存储能力飞速增长，收集隐私信息 正在变得越来越容易。隐私的保护作为网络安全性的一个方面越来越被大家所 关注。目前的i n t e r n e t 通用协议不支持隐藏通信端地址的功能。攻击者可以监控 用户的流量特征，获得i p 地址，甚至可以使用一些跟踪软件直接从i p 地址追 踪到个人用户。 在p 2 p 网络中，由于信息的传输分散在各节点之间进行而无需经过某个集 中环节，用户的隐私信息被窃听和泄漏的可能性大大缩小。此外，目前解决 第1 8 页 硕士毕业论文 p 2 p 应用的影响与发展政策研究 i n t e r n e t 隐私问题主要采用中继转发的技术方法，从而将通信的参与者隐藏在众 多的网络实体之中。在传统的一些匿名通信系统中，实现这一机制依赖于某些 中继服务器节点。而在p 2 p 中，所有参与者都可以提供中继转发的功能，因而 大大提高了匿名通讯的灵活性和可靠性，能够为用户提供更好的隐私保护。 5 1 高性能：性能优势是p 2 p 被广泛关注的一个重要原因。 随着硬件技术的发展，个人计算机的计算和存储能力以及网络带宽等性能 依照摩尔定理高速增长。而在目前的互联网上，这些普通用户拥有的节点只是 以客户机的方式连接到网络中，仅仅作为信息和服务的消费者，游离于互联网 的边缘。对于这些边际节点的能力来说，存在极大的浪费。 采用p 2 p 架构可以有效地利用互联网中散布的大量普通节点，将计算任务 或存储资料分布到所有节点上。利用其中闲置的计算能力或存储空间，达到高 性能计算和海量存储的目的。这与当前高性能计算机中普遍采用的分布式计算 的思想是一致的。通过利用网络中的大量空闲资源，可以用更低的成本提供更 高的计算和存储能力。 下表简述了p 2 p 传输和w e b 站点传输的区别。p 2 p 在允许对任何信息和 服务的直接访问的同时，提供了一种比传统w e b 服务器更容易升级和更健壮 的方案。p 2 p 还提供更高的隐私保密度和控制度，因为信息和服务永远也不会 离开用户的个人计算机。但这并不意味着p 2 p 对所有事情都是完美的。y i v 7 c r ? d l t 、站 点可以高效地向每个人提供相同的信息和服务，在电子商务中还会扮演非常有 价值的角色。p 2 p 只是在个人用户之间为交换信息和服务开辟了一条新的直接 的通道。 表3 - 1p 2 p 和w e b 站点之间的要素比较 要素p2pw e b 站点 消费者和生产者间的交换对称 内容和服务的可用性普通 使得内容和服务可用的用户数量较多 内容和服务的请求者较多 快速和有效升级的能力无限 隐私保护 可以控制 形式和控制 较低 集中 大量不同的，动态的请求 结构完全分布式 格式任意 可用性 分布式 机器类型任意 不对称 复杂 较少 较多 有限 脆弱 较高 大量相似请求 客户端n 务器 h t r p h t m l 集中 大型服务器 表3 2 则比较了p 2 p 网络和s c 模式的技术特性。 第1 9 页 硕士毕业论文p 2 p 应用的影响与发展政策研究 3 3 本章小结 p 2 p 网络是在不断地适应网络变化的条件下成长起来的，因此它具有其他 网络形式所不可比拟的些优点： ( 1 ) p 2 p 模式最主要的优点就是资源的高度利用率。在p 2 p 网络上，闲散的 资源有机会得到利用，所有节点资源的总和构成了整个网络的资源，整个网络 可以被用作具有海量存储能力和巨大计算处理能力的超级计算机。c s 模式下， 纵然客户端有大量闲散资源，也无法被利用。 ( 2 ) 随着节点数量的增加，c s 模式下，服务器的负载越来越重，成为整个 系统的瓶颈，一旦服务器崩溃，整个网络也随之瘫痪。而在p 2 p 网络中，每一 个对等体都是活动的参与者，每个对等点都向网络贡献一点资源，如存储空间、 c p u 周期等。所以，对等点越多，网络的性能越好，网络随着规模的增大而越 发稳固。 ( 3 ) 基于内容的寻址方式处于一个更高的语义层次，因为用户在搜索时只需 指定具有实际意义的信息标示而不是物理地址，p 2 p 软件会把其翻译成包含此 信息节点的实际地址，而这个地址对于用户而言是透明的。这将创造一个更加 精炼的信息仓库和一个更加统一的资源表示方法。信息在网络设备之间直接流 动，高速及