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(lái)越多地應用于互聯(lián)網(wǎng)的文件共享、分布式計算、資源搜索等領(lǐng)域。P2P技術(shù)將各個(gè)用戶(hù)節點(diǎn)互相結合成一個(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(lái)說(shuō)的動(dòng)態(tài)的（網(wǎng)絡(luò )），并且為傳統的服務(wù)器－客戶(hù)端計算模型提供另外一種選擇，體現了自組織的組網(wǎng)思想。目前，在學(xué)術(shù)界、工業(yè)界對于P2P沒(méi)有一個(gè)統一的定義，都分別從不同的應用角度描述出P2P的應用特點(diǎn)。P2P的共同點(diǎn)就是它打破了傳統的Client／Server（C／S）模式，在網(wǎng)絡(luò )中的每個(gè)結點(diǎn)的地位都是對等的。每個(gè)結點(diǎn)既充當服務(wù)器，為其他結點(diǎn)提供服務(wù)，同時(shí)也享用其他結點(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 )拓撲結構有著(zhù)密切的關(guān)系。

　　P2P組網(wǎng)機制與移動(dòng)自組網(wǎng)有許多相似之處，如全分布的體系結構、自組織及動(dòng)態(tài)變化的拓撲結構等。

　　1．無(wú)結構化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。Napster通過(guò)一個(gè)中央索引服務(wù)器保存用戶(hù)所共享的音樂(lè )文件索引和存放位置的信息。當用戶(hù)需要某個(gè)音樂(lè )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 )維護簡(jiǎn)單、檢索效率高。但由于整個(gè)系統依賴(lài)于中心索引服務(wù)器，存在單點(diǎn)失效問(wèn)題。同時(shí)，該類(lèi)系統的可擴展性較差，無(wú)法動(dòng)態(tài)適應網(wǎng)絡(luò )規模的變化，隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )規模的擴大，對中央索引服務(wù)器進(jìn)行維護和更新的成本也將急劇增加，因而集中式拓撲結構不適合于大型網(wǎng)絡(luò )應用。

　?。?）全分布式

　　以其典型代表Gnutella來(lái)說(shuō)明其原理，Gnutella是一個(gè)無(wú)中心的純P2P網(wǎng)，每個(gè)結點(diǎn)都隨機維護自己本地局部的拓撲連接關(guān)系，采用了基于完全隨機圖的“泛洪”發(fā)現和隨機轉發(fā)機制。當需要進(jìn)行信息查找時(shí)，Gnutella系統將發(fā)送一個(gè)廣播消息給周邊的結點(diǎn)，詢(xún)問(wèn)是否有相關(guān)的內容。如果周邊結點(diǎn)存在相關(guān)的內容，則向查詢(xún)結點(diǎn)發(fā)回查找結果。盡管Gnutella系統的這種基于“洪泛”的查詢(xún)技術(shù)支持語(yǔ)義查詢(xún)，能有效定位復制率很高的內容，能夠適應動(dòng)態(tài)變化的P2P網(wǎng)絡(luò )環(huán)境，但這種查詢(xún)機制無(wú)法定位網(wǎng)絡(luò )中稀缺的內容，隨著(zhù)查詢(xún)數目和網(wǎng)絡(luò )規模的增加，每個(gè)節點(diǎn)的負荷也快速增加，使得網(wǎng)絡(luò )不具有可擴展性。