基于自組織的P2P技術(shù)

目前，P2P已經(jīng)作為一種流行的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)被越來越多地應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)的文件共享、分布式計(jì)算、資源搜索等領(lǐng)域。P2P技術(shù)將各個(gè)用戶節(jié)點(diǎn)互相結(jié)合成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，共享其中的帶寬，共同處理其中的信息。P2P網(wǎng)絡(luò)是去中心，自組織和從單純意義上來說的動(dòng)態(tài)的（網(wǎng)絡(luò)），并且為傳統(tǒng)的服務(wù)器－客戶端計(jì)算模型提供另外一種選擇，體現(xiàn)了自組織的組網(wǎng)思想。目前，在學(xué)術(shù)界、工業(yè)界對于P2P沒有一個(gè)統(tǒng)一的定義，都分別從不同的應(yīng)用角度描述出P2P的應(yīng)用特點(diǎn)。P2P的共同點(diǎn)就是它打破了傳統(tǒng)的Client／Server（C／S）模式，在網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)結(jié)點(diǎn)的地位都是對等的。每個(gè)結(jié)點(diǎn)既充當(dāng)服務(wù)器，為其他結(jié)點(diǎn)提供服務(wù)，同時(shí)也享用其他結(jié)點(diǎn)提供的服務(wù)。

　　P2P網(wǎng)絡(luò)工作的三個(gè)基本步驟包括：找到網(wǎng)絡(luò)人口，進(jìn)人網(wǎng)絡(luò)；找到需要進(jìn)行交互的對等端，與對等端進(jìn)行交互。其基本原理與P2P網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有著密切的關(guān)系。

　　P2P組網(wǎng)機(jī)制與移動(dòng)自組網(wǎng)有許多相似之處，如全分布的體系結(jié)構(gòu)、自組織及動(dòng)態(tài)變化的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等。

　　1．無結(jié)構(gòu)化P2P網(wǎng)絡(luò)

　?。?）集中式

　　以Napster為代表，其本質(zhì)上并非純粹的P2P系統(tǒng)。Napster通過一個(gè)中央索引服務(wù)器保存用戶所共享的音樂文件索引和存放位置的信息。當(dāng)用戶需要某個(gè)音樂文件時(shí)，首先與中央索引服務(wù)器建立連接并進(jìn)行相關(guān)檢索，得到服務(wù)器返回的文件所有者信息后，與所有者建立連接進(jìn)行文件傳輸。集中式的P2P網(wǎng)絡(luò)維護(hù)簡單、檢索效率高。但由于整個(gè)系統(tǒng)依賴于中心索引服務(wù)器，存在單點(diǎn)失效問題。同時(shí)，該類系統(tǒng)的可擴(kuò)展性較差，無法動(dòng)態(tài)適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的變化，隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大，對中央索引服務(wù)器進(jìn)行維護(hù)和更新的成本也將急劇增加，因而集中式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不適合于大型網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。

　　（2）全分布式

　　以其典型代表Gnutella來說明其原理，Gnutella是一個(gè)無中心的純P2P網(wǎng)，每個(gè)結(jié)點(diǎn)都隨機(jī)維護(hù)自己本地局部的拓?fù)溥B接關(guān)系，采用了基于完全隨機(jī)圖的“泛洪”發(fā)現(xiàn)和隨機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制。當(dāng)需要進(jìn)行信息查找時(shí)，Gnutella系統(tǒng)將發(fā)送一個(gè)廣播消息給周邊的結(jié)點(diǎn)，詢問是否有相關(guān)的內(nèi)容。如果周邊結(jié)點(diǎn)存在相關(guān)的內(nèi)容，則向查詢結(jié)點(diǎn)發(fā)回查找結(jié)果。盡管Gnutella系統(tǒng)的這種基于“洪泛”的查詢技術(shù)支持語義查詢，能有效定位復(fù)制率很高的內(nèi)容，能夠適應(yīng)動(dòng)態(tài)變化的P2P網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，但這種查詢機(jī)制無法定位網(wǎng)絡(luò)中稀缺的內(nèi)容，隨著查詢數(shù)目和網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的增加，每個(gè)節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷也快速增加，使得網(wǎng)絡(luò)不具有可擴(kuò)展性。