P2P原理

秒速五厘米 2022-07-30 13:30 372阅读 0赞

# 简介 #

前面文章在分布式计算泛型中介绍过P2P泛型，他是一种是一种无中心服务器的对等网络泛型。P2P即Peer-to-Peer的缩写，翻译为点对点或者端对端，就是我们常说的对等计算。P2P是一种以非集中化方式使用分布式资源来完成一些关键任务的系统和应用。“非集中化”指的是P2P系统中没有传统的服务器的概念，将原先的客户端视为服务器和客户端的综合体。

P2P打破了传统的C/S模式，在P2P网络中所有节点的地位都是相等的，每个节点既充当服务器，又充当客户端，这样缓解了中心服务器的压力，是的资源和任务处理更加分散。

# P2P的技术特点 #

P2P的技术优势在于他可以提高网络的工作效率，充分利用网络宽带，发挥每个网络节点的潜力，并具有较高的可扩展性和良好的容错性。P2P的技术特点如下：

## 1.非中心化 ##

P2P网络中资源和服务器是分散在所有节点上的，信息的传输和服务的实现直接在节点间就可以完成，不需要中心服务器。

## 2.可扩展性 ##

在传统的C/S模式下，客户端数量的增多服务器接受的压力会越来越大，文件的下载速度就会变慢。相比之下P2P模式，客户端的增多网络中的节点就增多，网络中的资源就增多，下载速度反而会变快。理论上P2P网络的可扩展性是无限的。

## 3.健壮性 ##

由于P2P网络中资源和网络是分散的，个别的网络节点遭到攻击或者破坏对于整个网络影响不大，因此具有很强的抗攻击性和容错性。

## 4.高性价比 ##

传统的C/S模式下服务器价格昂贵，维护资本也相对较高，采用P2P技术可以使网络中闲置的资源得以利用。各个节点的分工合作完成了服务器的功能，降低了企业购买服务器和网络设备的费用。

## 5.隐私保护 ##

资源分散在各个节点上，无需集中，这样用户隐私信息泄露的可能性也大大减小。大大提高了匿名通信的灵活性和可靠性，能够更好地保护隐私。

## 6.负载均衡 ##

传统C/S系统中由于受到服务器性能的闲置，连接数量也会受限，超过连接限制数量后就有可能发生宕机的危险。在P2P系统中把服务器的任务分发到各节点，减少了对于单台机器的压力，有利于负载均衡。

# P2P网络的分类 #

通常我们通过拓扑结构来对一个网络进行分类，拓扑结构表明了网络中各计算单元之间的物理或逻辑关系。

## 1.中心化拓扑结构 ##

中心化拓扑结构指的是网络中资源和服务的索引都存储在中心服务器目录中，而资源和服务本身则存储在网络中的各个节点中，一个客户需要访问某资源，则需要先访问中心服务器，获得该资源的索引，然后根据索引找到具体的资源。

## 2.全分布式非结构化拓扑结构 ##

采用全分布式非结构化拓扑结构的P2P网络是一种重叠网络，重叠网络是在现有网络体系架构上新增加一层虚拟网络，并将虚拟网络中的每个节点与实际网络中的一些节点相连接，从而实现与世纪网络中节点的联通。

## 3.全分布式结构化拓扑结构 ##

全分布式结构化拓扑结构采用分布式哈希表来组织网络中的各节点。在这种拓扑结构中有广域范围大量节点共同维护庞大的哈希表，散列表被分割成不连续的块，每个节点被分配一个属于自己的哈希块，并成为这个哈希块的管理者。网络中每个节点有一个唯一标识自己的ID，且通过哈希函数，为网络中资源分配唯一的ID，然后将资源存储在资源ID与节点相等或相近的节点中。当需要查找资源时，可以采用类似资源散列的方法定位到存储资源的节点上。

## 4.半分步式扩朴结构 ##

半分步式拓扑结构吸取了中心化拓扑结构和全分布式非拓扑结构的优点，选择性能较高的节点作为超级节点，在各个超级节点上存储了系统中其他部分节点的信息，检索算法仅在超级节点间转发，超级节点再将查询请求转发给适当的叶子节点。

P2P技术是目前大数据、云计算领域中常用技术，P2P技术正在改变这IT时间的面貌，可以说是互联网技术的又一次革命。