p2p 概述 网络特点 对等网络

概述

对等网络，即对等计算机网络，是一种在对等者（Peer）之间分配任务和工作负载的分布式应用架构，是对等计算模型在应用层形成的一种组网或网络形式。“Peer”在英语里有“对等者、伙伴、对端”的意义。因此，从字面上，P2P可以理解为对等计算或对等网络。国内一些媒体将P2P翻译成“点对点”或者“端对端”，学术界则统一称为对等网络（Peer-to-peer networking）或对等计算（Peer-to-peer computing），其可以定义为：网络的参与者共享他们所拥有的一部分硬件资源（处理能力、存储能力、网络连接能力、打印机等），这些共享资源通过网络提供服务和内容，能被其它对等节点（Peer）直接访问而无需经过中间实体。

在此网络中的参与者既是资源、服务和内容的提供者（Server），又是资源、服务和内容的获取者（Client）。在P2P网络环境中，彼此连接的多台计算机之间都处于对等的地位，各台计算机有相同的功能，无主从之分，一台计算机既可作为服务器，设定共享资源供网络中其他计算机所使用，又可以作为工作站，整个网络一般来说不依赖专用的集中服务器，也没有专用的工作站。

网络中的每一台计算机既能充当网络服务的请求者，又对其它计算机的请求做出响应，提供资源、服务和内容。通常这些资源和服务包括：信息的共享和交换、计算资源（如CPU计算能力共享）、存储共享（如缓存和磁盘空间的使用）、网络共享、打印机共享等。

网络特点

对等网络是一种网络结构的思想。它与目前网络中占据主导地位的客户端/服务器（Client/Server）结构（也就是WWW所采用的结构方式）的一个本质区别是，整个网络结构中不存在中心节点（或中心服务器）。在P2P结构中，每一个节点（peer）大都同时具有信息消费者、信息提供者和信息通讯等三方面的功能。从计算模式上来说，P2P打破了传统的Client/Server(C/S)模式，在网络中的每个节点的地位都是对等的。每个节点既充当服务器，为其他节点提供服务，同时也享用其他节点提供的服务。

简单的说，P2P就是直接将人们联系起来，让人们通过互联网直接交互。P2P使得网络上的沟通变得容易、更直接共享和交互，真正地消除中间商。

P2P另一个重要特点是改变互联网现在的以大网站为中心的状态、重返“非中心化”，并把权力交还给用户。

对等网络是对分布式概念的成功拓展，它将传统方式下的服务器负担分配到网络中的每一节点上，每一节点都将承担有限的存储与计算任务，加入到网络中的节点越多，节点贡献的资源也就越多，其服务质量也就越高。

对等网络可运用存在于Internet边缘的相对强大的计算机（个人计算机），执行较基于客户端的计算任务更高级的任务。现代的PC具有速度极快的处理器、海量内存以及超大的硬盘，而在执行常规计算任务（比如：浏览电子邮件和Web）时，无法完全发挥这些设备的潜力。新式PC很容易就能同时充当许多类型的应用程序的客户端和服务器（对等方）。

P2P网络技术的特点体现在以下几个方面：

非中心化：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。P2P的非中心化基本特点，带来了其在可扩展性、健壮性等方面的优势。

可扩展性：在P2P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，始终能比较容易地满足用户的需要。理论上其可扩展性几乎可以认为是无限的。例如：在传统的通过FTP的文件下载方式中，当下载用户增加之后，下载速度会变得越来越慢，然而P2P网络正好相反，加入的用户越多，P2P网络中提供的资源就越多，下载的速度反而越快。

健壮性：P2P架构天生具有耐攻击、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。P2P网络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。P2P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。

高性价比：性能优势是P2P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。采用P2P架构可以有效地利用互联网中散布的大量普通结点，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。目前，P2P在这方面的应用多在学术研究方面，一旦技术成熟，能够在工业领域推广，则可以为许多企业节省购买大型服务器的成本。

隐私保护：在P2P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Internet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P2P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。

负载均衡：P2P网络环境下由于每个节点既是服务器又是客户机，减少了对传统C/S结构服务器计算能力、存储能力的要求，同时因为资源分布在多个节点，更好的实现了整个网络的负载均衡。

由于对等网络不需要专门的服务器来做网络支持，也不需要其他的组件来提高网络的性能，因而组网成本较低，适用于人员少、组网简单的场景，故常用于网络较小的中小型企业或家庭中。

与客户端/服务器网络相比，对等网络具有下列优势：

1、可在网络的中央及边缘区域共享内容和资源。在客户端/服务器网络中，通常只能在网络的中央区域共享内容和资源。

2、由对等方组成的网络易于扩展，而且比单台服务器更加可靠。单台服务器会受制于单点故障，或者会在网络使用率偏高时，形为瓶颈。

3、由对等方组成的网络可共享处理器，整合计算资源以执行分布式计算任务，而不只是单纯依赖一台计算机，如一台超级计算机。

4、用户可直接访问对等计算机上的共享资源。网络中的对等方可直接在本地存储器上共享文件，而不必在中央服务器上进行共享。

科研成果

1、网络的拓扑结构。

2、选择合适的传输介质。

3、根据传输介质的类型、网络的运行速度、网络的覆盖范围等选择网络连接设备。

4、硬件连接。

5、网络软件的安装。

6、设置资源共享。

鉴别方法

当前的通信模式还有Client/Server、Brtitleowser/Server和Slave/Master等。例如，企业局域网Intranet和Internet都是以Client/Server和Browser/Server为模式，而早期的主机系统则采用Slave/Master模式。这些模式的特点是：它们都是以应用为核心的，在网络中必须有应用服务器，用户的请求必须通过应用服务器完成，用户之间的通信也要经过服务器。而在对等网络中，用户之间可以直接通信、共享资源、协同工作。

软件类型

对等网络软件主要有以下类型：

1、即时通信软件，如ICQ、Anychat等。2个或多个用户可以通过文字、语音或文件进行交流，甚至还可以与手机通信。

对等网络

2、实现共享文件资源的软件，如Napster和Gnutella等。用户可以直接从任意一台安装同类软件的PC上下载或上载文件，并检索、复制共享的文件。

3、游戏软件，当前的许多网络游戏都是通过对等网络方式实现的。

4、存储软件，如Farsite，用于在网络上将存储对象分散存储。

5、数据搜索及查询软件，如Infrasearch、Pointera，用来在对等网络中完成信息检索。

6、协同计算软件，如Netbatch，可连接几千或上万台PC，利用其空闲时间进行协同计算。

7、协同处理软件，如Groove，可用于企业管理。

8、P2P分布式计算。

9、比特币、莱特币等虚拟化数字货币都是建立在P2P网络上的。

标准

对等网络尚无统一的标准

2000年8月成立了P2P工作组，成员包括Intel、IBM和HP公司等。发展对等网络的其他主要障碍还有版权问题、网络带宽问题、管理问题和安全问题等。如何连接电话、手机和家电、工业设备等，也是对等网络需要解决的问题。

国内对等网络市场从2000年开始启动。

国内的应用主要有2个方向：文件共享及协同工作。

在文件共享方面，国内已经有多家公司推出了自己的产品，当前主要的中文对等网络软件有Workslink、Ezpeer、Jelawat、Kuro和Toperson等，还有PASP_E-school实时交互多媒体在线课堂教学软件。在未来，企业对等网络应用将是热点，主要将解决企业内部事务处理的协同、企业门户、企业虚拟专网（VPN）、远程互动和宽带应用等。国内基于对等网络技术的企业应用产品有KM-Server中小企业知识管理软件等。