对等网络概念原理机制及应用[1]
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网络学堂之七:构建对等网在前两篇中已对网线的制作和网卡配制相关的基础知识有了一个全面的了解,本篇就要利用毅面所介绍的知识进行最简单的网络组建。
通过前面的学习,我们知道,计算机网络按其工作模式分主要有:对等模式和客户机/服务器(C/S)/模式,在家庭网络中通常采用对等腰网模式,而在企业网络中则通常采用C/S模式。
因为对等腰三角形模式注重的是网络的共享功能,而企业网络更注重的是文件资源管理和系统资源安全等方面。
对等网除了应用方面的特点外,更重要是的它的组建方式简单,投资成本低,非常容易组建,非常适合于家庭、小型企业选择使用。
学习网络组建当然是从最基本的着手,而对等网是最简单的一种网络模式,它可以只需几条网线,加上几块网卡就可以,而这些知识我们在前面已作详细介绍,完全具备基本的对等组建能力。
一、对等网简介“对等网”也称“工作组网”,那是因为它不像企业专业网络中那样是通过域来控制的,在对等网中没有“域”,只有“工作组”,这一点要首先清楚。
正因如此,我们在后面的具体网络配置中,就没有域的配置,而需配置工作组。
很显然,“工作组”的概念远没有“域”那么广,所以对等网所能随的用户数也是非常有限的。
在对等网络中,计算机的数量通常不会超过20台,所以对等网络相对比较简单。
在对等网络中,对等网上各台计算机的有相同的功能,无主从之分,网上任意节点计算机既可以作为网络服务器,为其它计算机提供资源;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。
同时,对等网除了共享文件之外,还可以共享打印机,对等网上的打印机可被网络上的任一节点使用,如同使用本地打印机一样方便。
因为对等网不需要专门的服务器来做网络支持,也不需要其他组件来提高网络的性能,因而对等网络的价格相对要便宜很多。
对等网主要有如下特点:(1)网络用户较少,一般在20台计算机以内,适合人员少,应用网络较多的中小企业;(2)网络用户都处于同一区域中;(3)对于网络来说,网络安全不是最重要的问题。
对等层协议的通信过程 一、概述 对等层协议是一种网络协议,用于在两个或多个对等节点之间进行通信。它是一种分布式的协议,不依赖于中心化的服务器或控制器。对等层协议的通信过程可以分为以下几个步骤:建立连接、传输数据、关闭连接。
二、建立连接 1. 发现对等节点 在对等层协议中,节点需要首先发现其他可用的对等节点。这可以通过广播或查询已知节点列表来实现。
2. 协商协议版本 在建立连接之前,节点需要协商使用哪个版本的对等层协议。如果两个节点使用不同版本的协议,则无法建立连接。
3. 建立连接 一旦发现了其他可用的对等节点并且已经完成了协议版本的协商,节点可以开始建立连接。这可以通过发送握手消息来实现。
三、传输数据 1. 分配任务 在进行数据传输之前,需要确定哪个节点将充当发送方,哪个节点将充当接收方。这可以通过分配任务来实现。
2. 数据封装与解封装 在进行数据传输时,发送方需要将数据封装成消息,并将其发送到接收方。接收方需要解封装消息并提取出数据。
3. 数据校验与重传 在进行数据传输时,可能会发生数据包丢失或损坏的情况。为了保证数据的完整性和可靠性,对等层协议通常会使用校验和和重传机制。
四、关闭连接 1. 发送关闭消息 当数据传输完成时,节点需要发送一个关闭消息来终止连接。 2. 等待确认 一旦发送了关闭消息,节点需要等待接收方发送确认消息。如果接收方没有收到关闭消息,则可以尝试重新发送。
3. 关闭连接 一旦接收到确认消息,节点可以安全地关闭连接,并释放相关资源。 五、总结 对等层协议是一种分布式的网络协议,用于在两个或多个对等节点之间进行通信。它的通信过程可以分为建立连接、传输数据和关闭连接三个步骤。建立连接需要发现对等节点、协商协议版本和握手建立连接;传输数据需要分配任务、封装解封装数据以及校验和重传机制;关闭连接需要发送关闭消息、等待确认并最终关闭连接。
功能对等的四个原则功能对等是指在电信网络中,不同网络节点之间的功能是相互对等的,即相同的功能可以在不同的网络节点上实现。
这是建立可靠、高效的通信网络的重要原则之一。
在网络设计和运营中,遵循功能对等的原则可以提高网络的可靠性、扩展性和灵活性,同时降低部署和维护的成本。
下面将介绍功能对等的四个原则。
一、功能相近性原则功能相近性原则要求网络节点之间的功能应该是相似的,即同一类型的节点应该具有相同的功能。
这样可以减少网络设计和运营的复杂性,提高网络的可维护性。
例如,在一个分布式的数据中心网络中,所有的服务器节点都应该具有相同的功能,包括存储、计算和网络传输等。
这样可以简化网络管理和故障处理,提高网络的可靠性和性能。
二、功能互补性原则功能互补性原则要求不同网络节点之间的功能应该是互补的,即不同的节点可以相互协作,共同完成一个复杂的任务。
例如,在一个多层次的网络中,边缘设备负责与终端用户进行通信,而核心设备负责承载大量的数据流量。
这样可以提高网络的吞吐量和性能,并且可以根据需求灵活调整网络的规模和容量。
三、功能一致性原则功能一致性原则要求网络节点之间的功能应该是一致的,即相同类型的节点应该具有相同的功能表现。
这样可以提高网络的可靠性和可扩展性,同时降低网络管理和维护的成本。
例如,在一个分布式的存储系统中,所有的存储节点应该具有相同的功能和性能,这样可以简化数据的管理和迁移,并且可以根据需求灵活调整存储容量和性能。
四、功能独立性原则功能独立性原则要求网络节点之间的功能应该是独立的,即一个节点的故障不应该影响其他节点的正常工作。
这样可以提高网络的容错性和可靠性,同时降低网络故障对整个网络的影响。
例如,在一个分布式的电信网络中,每个基站都应该具有独立的功能和资源,这样可以避免单点故障对整个网络的影响,并且可以提高网络的抗灾能力。
功能对等的四个原则是功能相近性原则、功能互补性原则、功能一致性原则和功能独立性原则。
遵循这些原则可以提高网络的可靠性、扩展性和灵活性,同时降低部署和维护的成本。
P2P协议概述协议名称:P2P协议概述一、引言P2P(Peer-to-Peer)协议是一种分布式计算和网络架构模式,其中各个节点(对等体)之间具有相同的功能和权限。
本协议旨在概述P2P协议的基本原理、架构、通信方式和安全性等方面的内容。
二、背景随着互联网的快速发展,P2P技术被广泛应用于文件共享、实时通信、流媒体传输等领域。
P2P协议的设计和实现对于确保节点之间的高效通信、数据安全和系统的可扩展性至关重要。
三、P2P协议的基本原理1. 对等体:P2P网络中的节点被称为对等体,它们具有相同的功能和权限,能够充当客户端和服务器。
2. 分布式寻址:P2P网络使用分布式寻址机制,节点之间可以直接通信,无需中心化服务器进行转发。
3. 数据共享:P2P网络中的节点可以共享自己的资源,如文件、带宽、计算能力等。
4. 自组织网络:P2P网络是一个自组织的网络,节点可以自动加入和离开网络,动态调整网络拓扑结构。
四、P2P协议的架构1. 超级节点:P2P网络中的一部分节点被选为超级节点,它们负责维护整个网络的拓扑结构和路由表。
2. 路由协议:P2P网络使用路由协议来确定节点之间的通信路径,常见的路由协议有Gnutella、BitTorrent等。
3. 数据传输协议:P2P网络使用数据传输协议来实现节点之间的数据传输,如TCP、UDP等。
4. 数据管理:P2P网络需要一套有效的数据管理机制来处理数据的存储、索引和检索等操作。
五、P2P协议的通信方式1. 直接通信:P2P网络中的节点可以直接通信,无需经过中心化服务器进行转发。
节点之间可以建立TCP或UDP连接进行数据传输。
2. 中继通信:当两个节点之间无法直接通信时,可以通过其他节点进行中继转发,以实现数据的传输。
3. NAT穿越:P2P网络中的节点通常位于不同的局域网中,需要通过NAT (网络地址转换)设备进行通信。
NAT穿越技术可以帮助节点克服NAT设备的限制,实现跨网通信。
动态对等的例子
动态对等是一种网络架构模式,它可以使网络中的所有节点在同等的条件下进行通信和交换数据。
以下是一些动态对等的例子:
1. 区块链:区块链是一种分散式数据库,其中每个节点都有相
同的副本。
每个节点都可以向其他节点发送和接收数据,从而使所有节点都获得相同的信息。
2. 对等计算机网络:对等计算机网络是一种网络架构,其中每
个节点都具有相同的权限和功能。
每个节点都可以向其他节点发送和接收数据,从而使所有节点都能够进行相同的计算任务。
3. 分布式文件共享系统:分布式文件共享系统是一种网络应用
程序,它允许用户在网络中共享文件。
每个用户都可以向其他用户发送和接收文件,从而使所有用户都能够访问相同的文件。
4. P2P音乐共享:P2P音乐共享是一种网络应用程序,它允许用户在网络中共享音乐文件。
每个用户都可以向其他用户发送和接收音乐文件,从而使所有用户都能够访问相同的音乐库。
5. 对等云存储:对等云存储是一种云存储服务,其中每个节点
都具有相同的存储容量和功能。
用户可以将数据存储在其本地节点上,并从其他节点访问和检索数据。
这些都是动态对等的例子,它们都使用相同的通信和数据交换模式,使所有节点在同等的条件下进行通信和交换数据。
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网络协议的基本原理与应用简介:网络协议是计算机网络中数据交换的规则和标准,它负责确保不同计算机系统之间数据的顺利传输。
本文将探讨网络协议的基本原理以及其在实际应用中的重要性。
一、网络协议的基本原理在计算机网络中,网络协议起着桥梁的作用,它通过规定数据传输的格式、规则和过程,实现了计算机之间的通信。
网络协议的基本原理包括以下几个方面:1.1 分层结构网络协议通常采用分层结构来组织,每一层都有特定的功能和责任。
常用的网络协议分层结构包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。
分层结构的好处是分工明确,各层之间相对独立,增加了系统的可扩展性和灵活性。
1.2 封装与解封装网络协议在传输数据时,会将数据进行封装,即在原始数据上添加头部和尾部等信息,形成一个数据包。
接收方在收到数据包后,会根据协议规定的格式进行解封装,提取出原始数据。
封装与解封装过程实现了数据的有效传输和正确解析。
1.3 路由与转发网络协议能够根据目标地址自动选择合适的路径进行数据的传输。
路由是指在网络中选择数据传输的最佳路径,而转发则是指在网络设备上根据路由表将数据从一个接口转发到另一个接口。
通过路由与转发,网络协议实现了数据的高效传输。
二、网络协议的应用网络协议在现代计算机网络中发挥着至关重要的作用,它广泛应用于各个领域,包括但不限于以下几个方面:2.1 互联网协议(IP)互联网协议(IP)是一种用于在互联网中传输数据的协议,它定义了数据在网络中的传输方式、寻址方式和路由规则等。
IP协议通过为每个设备分配唯一的IP地址,实现了设备之间的通信。
在互联网应用中,IP协议被广泛使用。
2.2 传输控制协议(TCP)传输控制协议(TCP)是一种建立在IP协议之上的可靠的传输协议,它通过数据的分段、重传等机制,确保数据的完整性和可靠性。
TCP协议在Web浏览、文件传输和电子邮件等应用中发挥着重要的作用。
2.3 网络安全协议(SSL/TLS)网络安全协议(SSL/TLS)是一种用于保护网络通信的协议,它通过加密和验证等手段,防止数据被窃取或篡改。
计算机网络通信协议的基本原理与应用计算机网络通信协议是实现计算机之间互相通信的基础。
它定义了计算机在网络中发送、接收和处理数据的规则和标准。
本文将介绍计算机网络通信协议的基本原理以及在实际应用中的具体应用。
一、计算机网络通信协议的基本原理计算机网络通信协议的基本原理包括数据传输、数据交换和数据路由三个方面。
1. 数据传输数据传输是指将信息从发送方传输到接收方的过程。
计算机网络通信协议采用分组交换方式进行数据传输。
发送方将数据划分为较小的数据包,每个数据包携带一定的信息,并在网络中通过节点传输到接收方。
数据传输过程中,采用了各种技术和协议来确保数据的可靠传输,如差错检测和纠错技术。
2. 数据交换数据交换是指在计算机网络中,不同计算机之间的数据交换和传输过程。
常用的数据交换方式有电路交换、报文交换和分组交换。
其中,分组交换是目前最常用的数据交换方式,它将数据划分为较小的数据包,每个数据包携带一定的信息,并按照一定的路由算法在网络中传输。
3. 数据路由数据路由是指计算机网络中数据包的传输路径选择。
在网络传输过程中,数据包需要经过多个节点传输到目标节点。
数据路由算法根据网络拓扑结构和路由策略,选择最佳路径来进行数据传输。
常用的数据路由算法有静态路由和动态路由,其中静态路由是指路由路径固定,而动态路由是根据网络状态自动调整路由路径。
二、计算机网络通信协议的应用计算机网络通信协议在实际应用中有着广泛的应用,其中包括局域网、广域网、因特网和移动通信网络等。
1. 局域网局域网是指在一个相对较小的地理范围内连接多台计算机和设备的计算机网络。
常见的局域网通信协议包括以太网协议、无线局域网协议等。
以太网是一种采用CSMA/CD技术的局域网通信协议,它利用MAC地址来标识和定位计算机和设备。
2. 广域网广域网是指在较大地理范围内连接多个局域网的计算机网络。
广域网通信协议采用的是分组交换方式进行数据传输,常见的广域网通信协议包括传输控制协议/互联网协议(TCP/IP)和帧中继协议(Frame Relay)等。
怎样设置一个对等网第一篇范文:对等网的配置实验项目名称:对等网的配置年月日一、实验目的1.对等网的网络连通性的检查、测试与必要的故障排除2.组建家庭网络二、实验原理及实验流程或装置示意图1.局域网的工作模式2.对等网3.主从网4.对等网的规模三、使用仪器、材料计算机(erver2003vmvare虚拟机、某p系统)四、实验步骤及注意事项1.ip地址的设定2.虚拟机的安装于使用3.网桥的连接设置4.防火墙的关闭5.Guet的权限启用五、实验过程原始记录(数据、图表、计算等)(1)单击“开始”按钮,选择“所有程序”∣“附件”∣“通讯”∣“网络安装向导”命令,打开“网络安装向导”之一对话框(2)该向导对话框显示了使用该向导对话框可实现的功能,单击“下一步”按钮,打开“网络安装向导”之二对话框,如图13.33所示。
(3)该向导对话框显示了进行网络连接,用户需做好准备工作,单击“下一步”按钮,打开“网络安装向导”之三对话框,如图13.34所示。
(4)该向导对话框中有三个选项,用户可根据实际情况选择合适的选项。
本例选择“其他”选项,单击“下一步”按钮,进入“网络安装向导”之四对话框,如图13.35所示。
(5)该向导对话框中有“这台计算机直接或通过网络集线器连接到Internet。
我的网络上的其他计算机也通过这个方式连接到Internet。
”、“这台计算机直接连接到Internet。
我还没有网络。
”和“这台计算机属于一个没有Internet连接的网络。
”三个选项。
用户可选择“这台计算机属于一个没有Internet连接的网络”选项。
(6)单击“下一步”按钮,进入“网络安装向导”之五对话框,如图13.36所示。
(7)在该向导对话框中的“计算机描述”文本框中输入该计算机的描述信息;在“计算机名”文本框中输入该计算机的名称。
单击“下一步”按钮,进入“网络安装向导”之六对话框,如图13.37所示。
(8)在“工作组名”文本框中输入组建的工作组的名称,单击“下一步”按钮,打开“网络安装向导”之七对话框,如图13.38所示。
信息科学与技术学院实验报告课程名称:计算机网络原理实验项目:对等网的组建实验地点:博西409机房指导教师:马占飞日期: 2013-9-17实验类型:设计性实验(验证性实验综合性实验设计性实验)专业:计算机科学与技术班级:11级外包姓名:袁如璧学号:1114490017一、实验目的及要求实验目的及要求:(1)熟悉网卡、集线器、交换机等网络设备(2)掌握组建对等网的技术、方法与功能:网卡、网络协议安装配置、连通性测试等(3)掌握对等网测试方法(4)掌握在对等网中设置共享的方法二、实验仪器、设备或软件Packet.Tracer5.3网络模拟软件三、实验内容及原理实验内容:对等网的组建实验原理:对等网络设有专门的服务器,计算机之间都是同级的。
所有的计算机都是平等的。
每一台计算机都作为它自己的服务器。
各个用户自己决定在网络上共享各自计算机上的哪些数据和不共享哪些数据。
又称“工作组模式”。
在对等网络中,每台计算机管理本身的用户和资源,经过正确的权限设置,每台计算机可以通过连接的网络使用被允许访问的网络资源。
由于各个计算机只是简单地连接在网络上,不存在核心服务器,因此对等网络不存在大量的网络管理工作。
四、实验步骤(或过程)1)打开cisco packet tracer 软件,在空白界面中进行操作:在空白处拖入一个集线器,三个终端设备(计算机),并用直通线将其连接起来(如图1-1所示)。
图1-1双击PC-PT PC0出现如图1-2所示窗口:图1-2点击桌面,对三台终端设备进行如下设置(如图1-3、图1-4、图1-5所示):主机名Ip地址子网掩码Pc0 192.168.1.1 255.255.255.0Pc1 192.168.1.2 255.255.255.0Pc2 192.168.1.3 255.255.255.0图1-3图1-4图1-52)以某一台计算机终端为标准(如PC2)进行测试,测试其是否与其他两台构成对等网络。
对等网络概念原理及应用 一、对等网络概述 1.1 对等网络的定义
集中式管理与控制模式 网络结点在功能上是不平等的,总有一些少数结点在网络中占居中心主导地位,管理其它从属结点可执行的操作,控制它们间的信息交互。其特点是网络管理复杂度小且易于控制,但不足是网络工作效率低、规模扩展性不好且存在单点故障。
分布式管理与控制模式 网络结点在功能上是平等的,网络中没有结点比其它结点拥有更大的特权,网络的管理与控制有各个结点间的相互协作来完成的。其特点是网络工作效率高、规模扩展性强,但网络管理复杂度大且不易于控制。
虽着因特网规模的不断扩大与应用功能的不断扩展,目前因特网主流应用模式---客户服务器模式已不能满足用户的实际需求。迫切需要新的应用模式。
对等计算思想本质:打破传统的网络集中管理与控制的客户服务器模式,使网络成员享有自由、平等、互联的权力。
对等网络(Peer-to-Peer network,P2P):分布式系统与计算机网络相结合的产物,是采用对等计算模式工作的计算机网络(应用服务)。每个节点在行为上是自由的,在功能上是平等的,在关系上是互联的。所有节点分布式地自组织成一个整体网络,能够极大地提高网络效率,充分地利用网络带宽,发挥每个网络节点的潜能。 对等计算起源于1956年,但由于当时的网络技术条件的限制与网络应用没有充分地发展起来,一直未引起学术、工业与商业界重视,因此,它的发展十分缓慢。 网络应用实践表明:任何一种思想、理论与技术的流行通常需要一个杀手级的应用(killer application),以一种征服性的力量冲击人们的传统思维。对等网络的杀手锏级的应用则出现在1999年,第一个应用性对等网络Napster,一种音乐下载软件,创造了在半年时间内拥有5000万用户的网络奇迹,向世人展示了对等网络的优异性能和巨大潜力。继Napster之后,又有一系列随着人们耳熟能详的对等网络应用软件,如Gnutella、KaZaA、BitTorrent、eDonkey/eMule、Skype等,进入了日常网络应用之中,其流量占据Internet总流量的一半以上,已成为改变Internet的新一代网络应用技术 从对等网络的设计思想出发,兼顾已有的网络体系结构和出现的时间两方面因素,对等网络可分为三代: 第一代 混合式对等网络 它是C/S与P2P两种模式的混合结果; 第二代 无结构对等网络 它以分布、松散的结构来组织网络; 第三代 结构化对等网络 它以准确、严格的结构来组织网络,并能有效地定位节点和数据。
对等网络与已有的TCP/IP的关系 对等网络应用与以前讲述的客户/服务器模式、集中式系统与分布式系统等均都是指工作在应用层上的工作方式,而TCP/IP体系的下三层通常采用标准与单一的工作方式,为应用层不同的工作方式提供服务的。
对等网络的核心机制 对等网络是在应用层建立逻辑上的覆盖网络(Overlay Network),它不考虑下面三层是如何工作的,将注意力集中于覆盖网络的设计与优化上。注意覆盖网络中两个节点间的路径序列与其对应在IP网络中路径序列常常是不一致的。(图陈贵海p.5图1.1.4)
对等网络的核心机制是由围绕在一个确定覆盖网络结构上采用某种方法能准确与快速地路由消息和定位数据对象的一系列处理过程组成。
这些处理过程主要如下:覆盖网拓扑结构、分布式散列表、路由和定位、 查询和搜索、动态结点算法以及容错性。
例如 在有结构的覆盖网络上依靠分布式散列函数( Distributed Hash Table,DHT)能准确与快速地路由消息和定位数据对象。 这个核心机制的不足是语义模糊查询的困难和对动态网络环境中错误行为的容忍性下降。
1.2 对等网络的发展历程 第一阶段(1999-2000):混合结构的对等网络 1999年Shawn Fanning 开发了世界第一个应用性P2P网络软件Napster,它是第一代P2P网络---混合式P2P体系(Hybrid P2P architecture)中最杰出的代表,向世界传达P2P思想精髓,展现其巨大的潜力。 2000年3月第一个无结构的P2P网络Gnutella诞生于NullSoft公司,揭开无结构对等网络应用的序幕。 与前两个系统主要用于交换文件的应用目的不同,一“自由、安全与匿名”著称的无结构网络-----Freenet问世了,其目的是共享Internet上的计算机资源。实际上,它是一个不受限制、不受审查得信息发布与获取平台。 还有kaZaA、eDonkey等系统。 2000年,著名出版人O’Reilly组治疗一次意义重大的P2P峰会。2000年8月Intel公司宣布成立P2P工作组,IBM,HP等公司纷纷加入其中。2002年Intel公司发布了基于.NET基础架构的P2P Accelerator Kit (P2P加速工具包)和P2P安全API软件包,从而使人们能在微软环境下迅速地建立P2P安全Web应用。IBM与HP利用P2P技术共同推出了开放存储系统,使用户可以方便地从用户硬盘向服务器上复制数据。HP公司还基于P2P技术的对等网网络打印机。 第二阶段(2001-2003):无结构的对等网络 此阶段结构化的P2P体系的对等网络出现,其典型结构有:Chord、CAN、TapeStry,CFS、OceanStore、PAST等。2004年Ray Ozzie创立了Groove公司,开发了Groove Virtual Office(虚拟办公室),其目标是利用P2P技术营造一个Internet协同办公平台。2002年5月Merkur 继承eDonkey的主要功能,开发了eMule系统,获得了比eDonkey系统更好的性能。2002年10月,新一代混合式P2P网络Bit Torrent(BT)推出,它基于文件的分散式服务器,将共享同一个文件的用户组成一个独立的子网。 2003年,商业上诞生了一颗璀璨的新星---Skype公司,它是全球第一家基于P2P技术的及时通信公司。它采用P2P技术为用户提供免费或廉价的语音通话服务,使用端到端的加密技术保证通信的安全可靠。 微软公司开发了windows XP P2P 软件开发包,使用户能在XP上编写P2P应用程序。
第三阶段(2004-2006):结构化的对等网络 2004年,在IPDPS会议上基于CCC拓扑的Cycloid常数度P2P模型被提出,它兼有常数度、超立方体、环形等多种属性,可看成是对此前诸多结构化P2P模型的一个总结。从Cycloid的提出可以看出,P2P网络的主要问题、核心机制、整体架构已形成,人们对这些重大问题的看法已达成共识,下一步的工作应该主要放在更具体、更高效、更实用的方面。例如将各种不同P2P系统,像web应用那样整合起来,甚至将P2P与Web整合起来。 1.3 对等网络特征 自由、平等与互联是对等网络的主要特征。 自由——节点自主决定自己的行为。 平等——节点无主次之分。 互联——节点可依据某种关系与其它节点建立逻辑连接,从而构成应用层覆 盖网络。 对等网络区别于其它系统的本质特征具体体现如下 网络拓扑结构严格 该网络在网络应用层构建了一个有严格拓扑结构的覆盖网。该结构对对等网络功能的实现具有基础意义。常见的结构有: 星型结构、随机图结构、双层结构、带玄环结构、超立方体结构、多维空间结构、蝴蝶结构及CCC结构等。 节点和数据对象位置确定 通过基于一致散列函数提供物理网上的节点与数据到覆盖网上的节点与数据映射,并在覆盖网上实现节点与数据对象的某种关联,这对结构化的对等网络来说,它能保证准确定位到节点与数据上。 高效路由 任意两个节点间的定位所需的覆盖网络的路由跳数的典型值为TTL(对无结构网络)或LogN(结构化网络),其中TTL为跳数限制,N为覆盖网络中节点的个数。注意:覆盖网与物理网的互联拓扑结构的不一致,实际IP路由跳数会高于覆盖网路由跳数,但仍可控制在LogN的常数倍范围内。 负载均衡 由于采用一致散列函数,所有的节点都大致均匀地分布在网络结构上,所有的数据都大致均匀地分布在已存在的节点上。 容错与动态自适应 采用冗余和周期性检测等方法,处理覆盖网上节点的增删与这些节点上存放数据的调整,数据对象的增删。 行为的自由与匿名性 因采用一致散列函数,它将用户信息与数据对象信息映射到一个表面上看起来没有任何意义数值标识(ID),这个标识惟一代表了用户和数据,由于安全散列函数的单向性和抗冲突性,不可能从此ID破解出它所代表的信息,P2P网络上用户是匿名的。
1.4 对等网络优点 网络工作效率高 C/S模式是基于集中控制的,存在一个网络工作效率的中心节点。P2P模式采用非集中处理结构,不存在一个网络工作效率的中心节点。它在网络应用层构建了一个有(严格)拓扑结构的覆盖网络。采用一致性散列函数(Consistant hashing)将网络节点和数据对象高效、均匀地映射到覆盖网络中,使得它有很高的路由效率(查找时间约为logN)。 充分利用网络带宽 C/S模式是基于集中控制的,网络带宽受服务器性能和客户端的数量限制。P2P模式中任意对等节点间平等地互联、自主的交换信息中不受其它节点控制,数据传输速率只取决于网络带宽,因此,它能充分利用网络带宽。 发挥每个网络节点的潜力 C/S模式中几乎所有的计算任务都在核心节点――服务器上执行。P2P模式中将网络的核心从服务器转变为每一个网络节点,数据分散地存储在所有的节点上,计算任务由各个结点分布、协同地完成,每个节点都是网络的主体。 高可扩展性 C/S模式当网络结点总数增加时,服务器负载也会随之线性地增加,其服务性能也会随之降低。P2P模式中当网络结点总数增加时,随之增加的通信量被更多的节点所分担,每个节点承担的负载并不会增大太多,也不需要增加额外设备且P2P网络路由跳数的增量非常少。 容错性强 由于网络的动态变化,网络上节点的动态增删与数据对象的动态增删会使网络节点的状态变的陈旧,与实际网络应有的状态不一致,进而影响网络工作效率。采用冗余和周期性检测等方法,处理这种情况。
1.5 对等网络的应用 文件共享 系统名称 功能 Napster Bit Torrent Gnutella Fast Track/KaZaA eDonkey/eMule Freenet Maze
多媒体传输 系统名称 功能 Skype PeerCast AnySee Mercora PPLive、TvAnts、CCIPTV、QQ
实时通信