【文章內(nèi)容簡介】 點（服務(wù)器）上，隨著應(yīng)用規(guī)模的擴大，由于集中而引起的網(wǎng)絡(luò)帶寬瓶頸、性能瓶頸越來越明顯，服務(wù)器必須通過非常復(fù)雜的負載平衡和容錯算法來提供持續(xù)可靠的資源訪問。同時，隨著我國寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的 迅速發(fā)展，擁有大部分信息數(shù)據(jù)的用戶仍然被排斥在網(wǎng)絡(luò)的邊緣，他們只能被動地瀏覽著大網(wǎng)站們創(chuàng)造的內(nèi)容，缺少自主權(quán)。 P2P 技術(shù)改變了以往“內(nèi)容中心化”的存儲模式，使內(nèi)容從“中心”走向“邊緣”。 P2P 是一種技術(shù)，但更多的是一種思想。在 P2P 結(jié)構(gòu)中，用戶可以直接連接到其他用戶的計算機，進行文件共享與交換，而不需要連接到服務(wù)器上再進行瀏覽與下載。 P2P 技術(shù)使得網(wǎng)絡(luò)上的溝通變得更容易、更直接，使得個人電腦重新煥發(fā)活力、不再是被動的客戶端，而成為具有服務(wù)器和客戶端的特征的設(shè)備。但目前國內(nèi) P2P 應(yīng)用還存在著比較大的局限性， 很多應(yīng)用還是基于 Napster 這樣的中央服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)，仍然面臨著 C/S 體系結(jié)構(gòu)下存在的相同的問題。而國外著名的 P2P 應(yīng)用如 Gnutella 也存在會導(dǎo)致驚人的網(wǎng)絡(luò)流量和較長的響應(yīng)時間等嚴(yán)重不足。因此，在未來的 P2P 信息系統(tǒng)的設(shè)計上，人們必須思考的是：如何在由大量不可靠的節(jié)點組成的 P2P 環(huán)境下，建立一種無需集中目錄 控制的訪問結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)分布環(huán)境下的信息共享。本文研究的 SHARE 技術(shù)恰好能滿足這種需要。它提供了一種 半分布 拓撲 (Patially Decentralized Topology)結(jié)構(gòu)， 吸取了 中心化結(jié)構(gòu)和全分布式非結(jié)構(gòu)化拓撲的優(yōu)點，選擇性能較高（處理、存儲、帶寬等方面性能）的結(jié)點作為超級點（英文文獻中多稱作：SuperNodes, Hubs)，在各個超級點上存儲了系統(tǒng)中 離它最近的葉子節(jié)點的文件信息 ， 這些 SuperNode,再連通起來形成一個 Overlay Network。 搜索 算法僅在超級點之間轉(zhuǎn)發(fā)，超級點再將查詢請求轉(zhuǎn)發(fā)給適當(dāng)?shù)娜~子結(jié)點， 由于 SuperNode 的索引功能，使搜索效率大大提高。 1． 2 P2P 概念 P2P 的定義有很多種： 定義 1： P2P（ PeertoPeer）是一種通信模型，其中的 每個參與者都具有相同的能力，任何一方都可以發(fā)起一次通信會話。與之相對應(yīng)的模型有 Client/Server 模型和 Master/Slave 模型。在一些應(yīng)用中，開發(fā)者使各個通信節(jié)點同時具有服務(wù)器和客戶端兩者的功能，以此實現(xiàn)對等通信。在 Inter 上， P2P 是一種網(wǎng)絡(luò)類型，它允許運行相同網(wǎng)絡(luò)程序的一組計算機用戶相互建立連接，直接訪問對方硬盤上的文件。 Napster 和 Gnutella 都是此類的 P2P 軟件。而許多企業(yè)也開始注意到，他們可以采用 P2P 方式使員工共享文件而不必再花費人力財力去維護中央服務(wù)器，也可以用 P2P 方式與商務(wù)伙伴直接交換信息。 定義 2： Clay Shirkey（ The Accelerator Group）給 P2P 下了如是定義：“ P2P 是一種利用位于 Inter 邊緣的各種可用資源（如存儲空間、計算能力、媒體內(nèi)容）的應(yīng)用。訪問這些分散的資源，就意味著要在連接不穩(wěn)定和 IP 地址不可預(yù)見的環(huán)境里工作，網(wǎng)絡(luò)上大量的節(jié)點工作在 DNS 系統(tǒng)之外，這些分散的資源具有不穩(wěn)定的連通性和未知的 IP 地址，因此 P2P 節(jié)點不能再使用 DNS 來進行訪問，并且節(jié)點從中央服務(wù)器中獲得極大的自主權(quán)?！? 定義 3： P2P（ PeertoPeer）是一種對等網(wǎng)絡(luò)計算技術(shù)，就是利用客戶端的處理能力，實現(xiàn)客戶端之間的點到點通信，實現(xiàn)通信與服務(wù)端的無關(guān)性（或者說客戶端就是服務(wù)端）。它使得網(wǎng)絡(luò)上的每個用戶直接連接到其他用戶的計算機上，而不是連接到服務(wù)器上。因為消除了中間環(huán)節(jié)， P2P 技術(shù)使得網(wǎng)絡(luò)上的溝通變得更容易、更直接。 P2P 改變了 Inter 現(xiàn)在以大網(wǎng)站為中心的狀態(tài)、重返“非中心化”，并把權(quán)力交還給用戶。 P2P 不是一個全新的概念，自從上個世紀(jì) 70 年代 Inter 出現(xiàn)以來它就存在了。近來由于技術(shù)上的變化和桌面系統(tǒng)計算能力的提高給 P2P 帶 來了更大范圍內(nèi)的復(fù)興。 P2P 作為一項技術(shù)已經(jīng)被運用于很多方面：對等計算、協(xié)同工作、搜索引擎、信息共享等。本文著重論述的是 P2P 技術(shù)在信息共享應(yīng)用中的使用。 1． 3 P2P 特點 非中心化 ： （ Decentralization）：網(wǎng)絡(luò)中的資源和服務(wù)分散在所有結(jié)點上，信息的傳輸和服務(wù)的實現(xiàn)都直接在結(jié)點之間進行，可以無需中間環(huán)節(jié)和服務(wù)器的介入，避免了可能的瓶頸。 P2P 的非中心化基本特點，帶來了其在可擴展性、健壯性等方面的優(yōu)勢 。 可擴展性 ： 在 P2P 網(wǎng)絡(luò)中，隨著用戶的加入，不僅服務(wù)的需求增加了，系統(tǒng)整體的資源和服 務(wù)能力也在同步地擴充，始終能較容易地滿足用戶的需要。整個體系是全分布的，不存在瓶頸。理論上其可擴展性幾乎可以認為是無限的。 健壯性 ： P2P 架構(gòu)天生具有耐攻擊、高容錯的優(yōu)點。由于服務(wù)是分散在各個結(jié)點之間進行的，部分結(jié)點或網(wǎng)絡(luò)遭到破壞對其它部分的影響很小。 P2P 網(wǎng)絡(luò)一般在部分結(jié)點失效時能夠自動調(diào)整整體拓撲，保持其它結(jié)點的連通性。 P2P 網(wǎng)絡(luò)通常都是以自組織的方式建立起來的，并允許結(jié)點自由地加入和離開。 P2P 網(wǎng)絡(luò)還能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)帶寬、結(jié)點數(shù)、負載等變化不斷地做自適應(yīng)式的調(diào)整。 高性能 /價格比 ： 性能優(yōu)勢是 P2P 被廣 泛關(guān)注的一個重要原因。隨著硬件技術(shù)的發(fā)展，個人計算機的計算和存儲能力以及網(wǎng)絡(luò)帶寬等性能依照摩爾定理高速增長。采用 P2P 架構(gòu)可以有效地利用互聯(lián)網(wǎng)中散布的大量普通結(jié)點，將計算任務(wù)或存儲資料分布到所有結(jié)點上。利用其中閑置的計算能力或存儲空間，達到高性能計算和海量存儲的目的。通過利用網(wǎng)絡(luò)中的大量空閑資源，可以用更低的成本提供更高的計算和存儲能力。 隱私保護 : 在 P2P 網(wǎng)絡(luò)中，由于信息的傳輸分散在各節(jié)點之間進行而無需經(jīng)過某個集中環(huán)節(jié)，用戶的隱私信息被竊聽和泄漏的可能性大大縮小。此外，目前解決Inter 隱私問題 主要采用中繼轉(zhuǎn)發(fā)的技術(shù)方法，從而將通信的參與者隱藏在眾多的網(wǎng)絡(luò)實體之中。在傳統(tǒng)的一些匿名通信系統(tǒng)中，實現(xiàn)這一機制依賴于某些中繼服務(wù)器節(jié)點。而在 P2P 中，所有參與者都可以提供中繼轉(zhuǎn)發(fā)的功能，因而大大提高了匿名通訊的靈活性和可靠性，能夠為用戶提供更好的隱私保護。 負載均衡 : P2P 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下由于每個節(jié)點既是服務(wù)器又是客戶機，減少了對傳統(tǒng)C/S 結(jié)構(gòu)服務(wù)器計算能力、存儲能力的要求，同時因為資源分布在多個節(jié)點，更好的實現(xiàn)了整個網(wǎng)絡(luò)的負載均衡。 1． 4 P2P的應(yīng)用： 分布式存儲 :P2P 分布式存儲系統(tǒng)是一個用于對等網(wǎng)絡(luò)的 數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，它可以提供高效率的、魯棒的和負載平衡的文件存取功能。這些研究包括： OceanStore，F(xiàn)arsite 等。其中，基于超級點結(jié)構(gòu)的半分布式 P2P 應(yīng)用如 Kazza、 Edonkey、Morpheus、 Bittorrent 等也是屬于分布式存儲的范疇，并且用戶數(shù)量急劇增加。 計算能力的共享 :加入對等網(wǎng)絡(luò)的結(jié)點除了可以共享存儲能力之外，還可以共享CPU 處理能力。目前已經(jīng)有了一些基于對等網(wǎng)絡(luò)的計算能力共享系統(tǒng)。比如SETI@home。目前 SETI@home 采用的仍然是類似于