移動通信系統(tǒng)知識

1、2024/3/19,1,通信網(wǎng)理論基礎(chǔ) 第三部分：Internet的路由、擁塞控制和管理3對等網(wǎng)絡(luò)P2P2010、5、05 張順頤dirzsy@njupt.edu.cn,2024/3/19,2,一、對等網(wǎng)絡(luò)P2P (Peer to Peer),P2P網(wǎng)絡(luò)的定義： P2P是通過直接交換來共享計算機網(wǎng)絡(luò)資源和服務(wù)，例如信息的共享和交換，計算機資源（CPU等）、存儲資源的共享。 P2P相對于計

2、算機網(wǎng)絡(luò)中的主機/終端模式、客戶機/服務(wù)器（C/S）模式而言。其特點是，網(wǎng)絡(luò)中的每一臺計算機，既是服務(wù)器也是終端，形成端到端的一種工作模式。 局域網(wǎng)曾經(jīng)是一種典型的主機/終端工作方式；后來，又成為客戶機/服務(wù)器模式；現(xiàn)在也可以工作在P2P方式；,2024/3/19,3,一、對等網(wǎng)絡(luò)P2P (Peer to Peer),在P2P的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，所有彼此連接的計算機（包括終端）都處于對等的地位，每一臺計算機既能充當(dāng)

3、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的請求者，也能對其他計算機的請求作出響應(yīng)，也就是說每個節(jié)點充當(dāng)服務(wù)器時，為其它節(jié)點提供服務(wù)，同時也充當(dāng)客戶端，享用其它節(jié)點提供地服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)不再依賴于服務(wù)器。,2024/3/19,4,一、對等網(wǎng)絡(luò)P2P (Peer to Peer),以往的計算機網(wǎng)絡(luò)，在C/S模式下工作，是依賴于服務(wù)器的，客戶端（即終端）要交換數(shù)據(jù)必須向服務(wù)器提出請求，由服務(wù)器來實現(xiàn)；P2P網(wǎng)絡(luò)中，弱化了服務(wù)器的功能，乃至取消了服務(wù)器。任意兩臺PC終端可以互為

4、服務(wù)器/客戶機。節(jié)點的使用者，可以隨意地將信息發(fā)布到網(wǎng)上。,2024/3/19,5,一、對等網(wǎng)絡(luò)P2P (Peer to Peer),C/S環(huán)境下，各個客戶端的資源需要由服務(wù)器來組織，客戶端的資源（例如存儲空間、CPU周期等）不可能為其它的終端所利用；傳統(tǒng)的C/S網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（圖1－1）但是在P2P環(huán)境下，每個節(jié)點的地位是對等的，每個節(jié)點都可以為其它節(jié)點提供服務(wù)，每個節(jié)點也可以接收其它節(jié)點的服務(wù)；所以，所有的閑散資源都可以得到利用，而

5、且對等點越多，網(wǎng)絡(luò)性能就越好；,2024/3/19,6,,,,,,,,服務(wù)器,客戶機,客戶機,客戶機,客戶機,客戶機,傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)工作模式,,,2024/3/19,7,一、對等網(wǎng)絡(luò)P2P (Peer to Peer),C/S網(wǎng)絡(luò)： P2P網(wǎng)絡(luò)：依賴服務(wù)器的管理， 無中心點，管理不易；管理比較容易； 數(shù)據(jù)的安全性難以保證服務(wù)器負(fù)擔(dān)重，服務(wù) 各終端對網(wǎng)

6、絡(luò)本身影響 器對網(wǎng)絡(luò)的影響很大； 較??；,2024/3/19,8,,,,,,,,,,節(jié)點,節(jié)點,節(jié)點,節(jié)點,節(jié)點,P2P網(wǎng)絡(luò)工作模式,2024/3/19,9,二、主流P2P系統(tǒng)的分類,分類：文件共享類系統(tǒng)：Napster、Gnutella、BitTorrent、eMule、Maza；即時通信類系統(tǒng)：Skype、QQ、GTalk;；流媒體類系統(tǒng)：AnySee、PPlive；共享存儲類系統(tǒng)：OceanStore、Grana

7、ry；對等計算類系統(tǒng)：SETI；,2024/3/19,10,1、文件共享類P2P系統(tǒng)：,主要是用于各個用戶如何搜索到所希望的可以共享的文件，并且迅速下載；文件共享類P2P系統(tǒng)是最早出現(xiàn)的P2P系統(tǒng)。包括：NapsterGnutellaBitTorrenteMuleMaza,2024/3/19,11,1、文件共享類系統(tǒng)1： Napster系統(tǒng),1988年東北波士頓大學(xué)開發(fā)，實際上是一個共享MP3的程序。每個用戶將自己所擁有的

8、樂曲的信息，例如樂曲的名稱、擁有者的地址等發(fā)到目錄服務(wù)器上，使用者在目錄服務(wù)器上搜索自己需要的樂曲，尋找提供的用戶，然后直接到該用戶下載；(圖)本方式的目錄服務(wù)器只提供樂曲擁有者地址的查詢服務(wù)，相當(dāng)于是一個搜索引擎，并不負(fù)責(zé)下載，故提高了目錄服務(wù)器的效率；缺點：網(wǎng)絡(luò)規(guī)模很大時，查詢困難，系統(tǒng)的性能下降；目錄服務(wù)器的癱瘓將造成系統(tǒng)的癱瘓；目錄服務(wù)器難以對用戶進行認(rèn)證，安全上也存在問題；本系統(tǒng)在受到版權(quán)起訴后，逐漸退出；,2024/3/

9、19,12,用戶A,用戶D,用戶E,目錄服務(wù)器,用戶F,用戶M,用戶X,用戶Z,Napster系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖,,,,,,,,2答復(fù)：用戶D處有,1用戶E查詢：哪里有北方的狼,3用戶E請求下載,,,4下載,,,2024/3/19,13,1、文件共享類系統(tǒng)2： Gnutella系統(tǒng),Napster的變種；Gnutella系統(tǒng)能夠智能發(fā)現(xiàn)節(jié)點、完全分布式；用戶運行Gnutella系統(tǒng)的客戶端軟件以后即可加入Gnutella網(wǎng)絡(luò)； Gnu

10、tella協(xié)議分為消息協(xié)議（節(jié)點之間相互發(fā)現(xiàn)和搜索資源）和下載協(xié)議（節(jié)點之間用來傳送文件）；,2024/3/19,14,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,Gnutella網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖,2024/3/19,15,1、文件共享類系統(tǒng)2： Gnutella系統(tǒng),Gnutella系統(tǒng)的消息分為：Ping：用戶用來動態(tài)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的主機；Pong：主機對用戶的回應(yīng)，主機收到一條Ping消息時，應(yīng)回送一條Pong消息；含該主機可以向網(wǎng)

11、絡(luò)提供的共享數(shù)據(jù)的數(shù)量消息；以上兩個消息用來發(fā)現(xiàn)主機和鄰居節(jié)點；Query：查詢消息，用戶發(fā)出的需要查詢內(nèi)容QueryHit：主機對Query的回應(yīng)，包括查詢到的數(shù)據(jù)信息；以上兩個消息用來完成數(shù)據(jù)查詢；Push：允許防火墻中的用戶向網(wǎng)絡(luò)提供基于文件的數(shù)據(jù)文件的機制，用來穿越防火墻的主機和數(shù)據(jù)探測；,2024/3/19,16,1、文件共享類系統(tǒng)2： Gnutella系統(tǒng),Gnutella系統(tǒng)的工作：在Gnutella網(wǎng)絡(luò)中，每一個

12、節(jié)點既是服務(wù)器，也是客戶機；當(dāng)一個節(jié)點需要查詢消息時，將采用洪泛式的方式，把查詢消息發(fā)送到自己的鄰居節(jié)點，鄰居節(jié)點先查找自己的數(shù)據(jù)庫，如果發(fā)現(xiàn)需要的數(shù)據(jù)，就送回一條確認(rèn)信息QueryHit，如果沒有發(fā)現(xiàn)，則將消息轉(zhuǎn)發(fā)給自己的直接鄰居；查詢節(jié)點收到QueryHit以后，就可以直接到該主機去下載文件；缺點：由于采用洪泛式查詢機制，每個節(jié)點都要把主機收到的查詢消息轉(zhuǎn)發(fā)出去，所以網(wǎng)絡(luò)流量呈幾何式增加，版權(quán)查詢的命中率也不高；,2024/3

13、/19,17,1、文件共享類系統(tǒng)3：BitTorrent,BT是一個可以多點下載的文件分發(fā)協(xié)議；每一個用戶在下載的同時，也為其它的用戶提供上傳，所以參與的用戶越多，下載的速度越快；一個用戶想要共享文件或目錄時，先為該文件或目錄生成一個“種子”文件，也稱為“元信息”文件，再把這個“種子”文件上傳到BT服務(wù)器上，該服務(wù)器即Tracker服務(wù)器 bt.5qzong.net,等待別的用戶來下載。需要下載的用戶則先到服務(wù)器上登記，尋找該文件的一

14、個種子，再根據(jù)“種子”文件提供的信息下載。系統(tǒng)中的文件被分成相同大小的信息“塊”，各塊可以從不同的節(jié)點同時下載。BT服務(wù)器隨時收集每個節(jié)點下載的信息，通知相關(guān)的節(jié)點；,2024/3/19,18,,,,,,,,,,,,,,,,,,,BT服務(wù)器,上傳種子文件,BitTorrent系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖,,文件塊傳送,種子文件傳送,,下載種子文件,2024/3/19,19,1、文件共享類系統(tǒng)3：BitTorrent,為了保證下載的信息的完整，各塊

15、需要貼上標(biāo)識，稱“校驗值”，保證消息的唯一性和完整性；BT對帶寬的影響非常大，因為消息的下載是在用戶之間進行的，網(wǎng)絡(luò)難以限制，BT服務(wù)器對用戶也不加驗證；一個節(jié)點下載的同時，也接著將節(jié)目送給其他申請下載的節(jié)點；顯然，下載同一節(jié)目的用戶越多，加入的節(jié)點也越多，則每一個節(jié)點可從更多的節(jié)點獲得節(jié)目，所以下載的速度越快；如果只有一個節(jié)點下載，當(dāng)然是最慢的情況，這時，該節(jié)點將從不同的節(jié)點獲得下載的節(jié)目；,2024/3/19,20,1、文件

16、共享類系統(tǒng)4：eMULE（電驢）,與BT非常類似，其特點是一個用戶可以同時從許多節(jié)點那里下載同一個文件；電驢采用“多源文件傳輸協(xié)議”，其索引服務(wù)器不是唯一的，每個人都可以稱為電驢的服務(wù)器；電驢定義了一套積分標(biāo)準(zhǔn)，可以根據(jù)用戶上傳的數(shù)據(jù)量來分配相應(yīng)的帶寬，積分越高，下載速度越快。電驢還可以自動搜索網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)器，存儲搜索結(jié)果，與其它節(jié)點交換服務(wù)器的地址、提供用戶預(yù)覽的文件頭尾等；,2024/3/19,21,因特網(wǎng),,,,,,,,,,

17、,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,eMULA（電驢）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖,eMULA中客戶端和服務(wù)器之間是多對多的關(guān)系,2024/3/19,22,1、文件共享類系統(tǒng)4：eMULE（電驢）,用戶建立的服務(wù)器列表中，含有一個主服務(wù)器，用戶需要先把自己的共享文件信息和地址信息發(fā)給主服務(wù)器，然后再發(fā)給其它服務(wù)器，目的是一個用戶可以向多個服務(wù)器發(fā)出查詢請求，可以提高搜索的命中率；用戶在搜索時，先從服務(wù)器上查詢擁有該文件的客戶端列表，然后從不同

18、的地方選擇不同的塊同時下載，而這個塊也可以同時被其他用戶同時下載，可見下載的用戶越多，速度越快；各用戶都是電驢系統(tǒng)的服務(wù)器，系統(tǒng)的穩(wěn)定性得以提高，但是大家都是服務(wù)器，難以認(rèn)證，安全性較差；,2024/3/19,23,1、文件共享類系統(tǒng)4：eMULE（電驢）,eMule系統(tǒng)中的服務(wù)器分布在互聯(lián)網(wǎng)的各個地方，客戶端和服務(wù)器之間是多對多的關(guān)系，eMule系統(tǒng)中各個服務(wù)器之間是互不通信的；在客戶端的服務(wù)器列表中，有一個是該客戶端的主服務(wù)器，

19、當(dāng)客戶端接入網(wǎng)絡(luò)以后，可以先用TCP通信的方式把自己的共享文件信息和地址信息發(fā)送給主服務(wù)器，隨后用UDP通信的方式把相同的信息發(fā)送給其它的服務(wù)器。每個服務(wù)器都會記錄登錄到自己的所有客戶端的信息。,2024/3/19,24,1、文件共享類系統(tǒng)4：eMULE（電驢）,當(dāng)一個服務(wù)器收到查詢的請求以后，將通過匹配記錄來把查詢的結(jié)果反饋給客戶端；而客戶端在搜索時，則可以同時向多個服務(wù)器發(fā)出請求，這樣可以大大提高搜索的命中率；客戶端搜索到自己需要

20、的文件時，就可以下載了。下載前，客戶端要先從服務(wù)器上查詢擁有這個文件的客戶端的列表，再從不同的地方選擇不同的塊同時下載。下載到某個文件片段以后，這個片段也可以同時被其它的客戶端下載。所以，eMule也具有“下載的人越多，速度越快”的特點；,2024/3/19,25,2、即時通信類系統(tǒng),即時通信主要是指在網(wǎng)絡(luò)上進行話音和圖像通信，有別于文件共享類系統(tǒng)；包括Skype、ICQ、QQ、MSN、雅虎通、Gtalk、網(wǎng)易泡泡等；,2024/3/

21、19,26,2、即時通信類系統(tǒng)：Skype,Skype是一種網(wǎng)絡(luò)電話系統(tǒng)，特點是：音質(zhì)好，超過了傳統(tǒng)電話，理論上是20－20000Hz，實際也能作到80－15000Hz;高度保密性能；采用最新的AES（高級加密標(biāo)準(zhǔn)），密鑰長256位，用2048bit的RSA（非對稱加密算法）生成；，用戶登錄時，用私鑰驗證，所以安全性很高；多方通話；最多支持5人多方同時通話，端到端加密；跨平臺；Skype提供支持各種操作系統(tǒng)的版本，包括Windu

22、os、Linux、Mac OS等；,2024/3/19,27,Skype電話,Skype電話是近年來出現(xiàn)的最高水平的網(wǎng)絡(luò)電話。Skype電話兼容PC-PC、PC-Phone等形式的網(wǎng)絡(luò)電話，由于其方便、靈活、費用低、通話質(zhì)量好，受到歡迎。目前美國等一些國家已經(jīng)宣布開放Skype電話。我國目前正在深圳、上饒、泰安和延邊等四個城市（分屬中國電信和中國聯(lián)通）進行網(wǎng)絡(luò)電話的試點。對于Skype電話在中國的發(fā)展，有進退兩難之勢。目前在國內(nèi)尚

23、沒有開放。但是國際長途電話無法禁止，對于通過國外轉(zhuǎn)接、私自開通的Skype電話，也基本上束手無策。,2024/3/19,28,Skype網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析,SKYPE網(wǎng)絡(luò)中有四種主要節(jié)點：用戶節(jié)點(UN：UserNode)；超級節(jié)點(SN：SuperNode)；登錄服務(wù)器(LS：LoginServer)；事件服務(wù)器(ES：EventServer)；,2024/3/19,29,UN：用戶節(jié)點即普通節(jié)點，是普通用戶客戶端，實現(xiàn)一般的語音呼

24、叫、即時消息、和文件傳送等功能，用戶節(jié)點對安裝客戶端的主機性能沒有嚴(yán)格要求。,2024/3/19,30,SN：超級節(jié)點是SKYPE網(wǎng)絡(luò)中執(zhí)行特殊功能的節(jié)點，是普通UN的連接終點，執(zhí)行接受并受理普通UN行為請求以及和其他超級節(jié)點的信息交互的功能，同時也執(zhí)行普通用戶客戶端的功能，它所安裝的軟件和普通用戶節(jié)點客戶端安裝的軟件一樣，只要具有公網(wǎng)地址、有足夠的CPU、內(nèi)存和帶寬均可以(或者說被強行)成為超級節(jié)點。,2024/3/19,31,Sky

25、pe網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析,超級節(jié)點除了具有普通節(jié)點的功能外，還負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)；超級節(jié)點和普通節(jié)點之間沒有具體的界限，兩者之間還可以互相轉(zhuǎn)換。即超級節(jié)點可以變?yōu)槠胀ü?jié)點，普通節(jié)點也可以變?yōu)槌壒?jié)點；,2024/3/19,32,LS：登錄服務(wù)器是SKYPE網(wǎng)絡(luò)中唯一一個集中的服務(wù)器，用來存儲用戶信息、保證用戶唯一性、以及用戶登錄認(rèn)證，每次UN運行時都要到LS登錄并通過身份確認(rèn)才能登錄成功。而用戶上下線信息以及用戶查詢等都是通過散列方式實現(xiàn)的。E

26、S：事件服務(wù)器。,2024/3/19,33,2024/3/19,34,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,超級節(jié)點,用戶登錄,用戶登錄,登錄服務(wù)器LS,Skype系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖,超級節(jié)點,2024/3/19,35,Skype電話的使用,當(dāng)一個用戶的節(jié)點使用Skype電話時，首先需要向登錄服務(wù)器申請，驗證用戶名和密碼；初次注冊的用戶，服務(wù)器將會分配給該節(jié)點一個公鑰/私鑰對，并且通知該節(jié)點附近的超級節(jié)點列表，該節(jié)點在選擇與

27、其中一個超級節(jié)點了解，就可以加入Skype網(wǎng)絡(luò)；當(dāng)一個節(jié)點需要與另一個節(jié)點通信時，Skype將利用全局的搜索技術(shù)進行分布式查找，并提供路徑，然后這兩個節(jié)點就可以進行端到端的通信了；,2024/3/19,36,據(jù)統(tǒng)計，目前國內(nèi)外P2P流量占總網(wǎng)絡(luò)流量的60%以上，嚴(yán)重影響了某些正常業(yè)務(wù)的運行，同時給運營商及網(wǎng)絡(luò)管理人員以及某些企業(yè)帶來了帶寬資源的浪費。因此，隨著P2P網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，P2P網(wǎng)絡(luò)流量識別與管理也成了目前網(wǎng)絡(luò)研究的一大熱點。

28、,2024/3/19,37,基于第三代P2P技術(shù)，Skype正以優(yōu)質(zhì)的語音質(zhì)量和低廉的通話費用吸引著越來越多的用戶。它的出現(xiàn)給傳統(tǒng)的VoIP業(yè)務(wù)帶來了巨大的沖擊，盡管成立只有短短的幾年，但Skype在全球已經(jīng)的下載量已經(jīng)十分巨大，成為傳統(tǒng)固網(wǎng)運營商的“眼中釘”，全球各地封殺Skype的消息不絕于耳，據(jù)IDG消息稱，目前中國一電信運營商正在付費試用Verso的NetSpective M級過濾器。為了能夠?qū)kype流量進行有效管理與控制，

29、首先要能夠?qū)ζ溥M行準(zhǔn)確識別。,2024/3/19,38,目前國內(nèi)外對P2P網(wǎng)絡(luò)流量的識別與管理有了一定的研究，提出了比如IP Pair以及第七層靜荷特征等識別方法，這些方法可用于目前大多數(shù)比較流行的P2P軟件的流量識別，如BT、Emule、eDonkey等。但是對于Skype，由于其協(xié)議不公開，并且使用了比較安全的加密算法，因此，目前尚沒有Skype流量的準(zhǔn)確識別策略。,2024/3/19,39,現(xiàn)有技術(shù)中，對于Skype流量識別，主要

30、是通過靜荷中某個固定字節(jié)進行識別?，F(xiàn)有技術(shù)的缺點為：識別不完整。由于現(xiàn)有技術(shù)只是根據(jù)某個固定字節(jié)進行靜荷識別，對于Skype，并不是所有傳輸數(shù)據(jù)都存在該特征，因此，不能保證識別所有Skype數(shù)據(jù)。,2024/3/19,40,識別不準(zhǔn)確?，F(xiàn)有技術(shù)只是根據(jù)一個字節(jié)進行識別，對于非Skype數(shù)據(jù)，也有可能與識別特征字節(jié)一致，從而被識別為Skype流量，從而不能保證識別的準(zhǔn)確性。識別策略不靈活。,2024/3/19,41,我們在研究中提出了

31、基于流統(tǒng)計特征的Skype流量識別策略、基于靜荷統(tǒng)計特征的Skype流量識別策略，并綜合上述兩種策略，提出了基于綜合統(tǒng)計特征的Skype流量識別策略與模型。,2024/3/19,42,其中，基于流統(tǒng)計特征的識別策略針對Skype的流量特征分析，制定出專門針對Skype的流量識別策略，并提出了二維條件性綜合流統(tǒng)計識別策略； 基于靜荷統(tǒng)計特征的識別策略通過對Skype靜荷特征的分析，生成多個Skype靜荷組成的集合，制

32、定出基于動態(tài)靜荷特征的識別策略；綜合統(tǒng)計特征的識別策略是在上面兩種策略的基礎(chǔ)上，綜合兩者的優(yōu)點，提出的結(jié)合Skype流統(tǒng)計特征與靜荷統(tǒng)計特征的識別策略，并提出了相應(yīng)的識別系統(tǒng)模型。,2024/3/19,43,,2024/3/19,44,南京郵電大學(xué)信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究所,國家863課題2003AA121560 基于業(yè)務(wù)感知的下一代網(wǎng)絡(luò)QoS 分布式主動監(jiān)測管理技術(shù)20

33、05AA121560 基于業(yè)務(wù)感知的下一代網(wǎng)絡(luò)QoS 分布式主動監(jiān)測管理技術(shù)2006AA01Z302 自組織網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測、控制和管理 研究2009AA01Z202 可信網(wǎng)絡(luò)中業(yè)務(wù)的智能識別和路 由技術(shù)2009AA01Z212

34、 基于網(wǎng)絡(luò)行為模型的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò) QoS關(guān)鍵技術(shù)研究,2024/3/19,45,其它即時通信系統(tǒng),QQ：用戶通過在線、手機、郵箱等方式可以申請QQ號碼和密碼；使用時服務(wù)器對QQ號碼進行身份驗證后即可進入QQ網(wǎng)絡(luò)；QQ客戶端可以從服務(wù)器上下載好友列表、在線消息等，用戶可以選擇對象進行通信用戶之間可以進行端到端的通信，也可以通過服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)；QQ的號碼和密碼通過密文傳

35、送，消息則是明文傳送?？梢酝ㄟ^抓包的方法來控制QQ的話音通信；,2024/3/19,46,其它即時通信系統(tǒng),GTalk:Google公司推出的聊天軟件；GTalk最大的優(yōu)點是與Gmail的緊密結(jié)合：GTalk與Gmail是一一對應(yīng)的關(guān)系，即每一個用戶都同時擁有這兩個賬戶，并且兩個系統(tǒng)之間可以相互通信；GTalk的聊天記錄可以記錄在Gmail郵箱中，用戶還可以在任何一個終端上查看自己的聊天記錄，也可以利用Google的搜索功能來

36、對聊天記錄進行搜索；,2024/3/19,47,3、流媒體類系統(tǒng),AnySee系統(tǒng)：所有對等節(jié)點連接成一個以節(jié)目源節(jié)點為根的多播樹，編碼服務(wù)器把捕獲到的視頻信號編碼為合適的流媒體格式，發(fā)給節(jié)目源節(jié)點。每個節(jié)點從樹中的父節(jié)點接收多媒體數(shù)據(jù)，同時將其提供給自己的子節(jié)點。AnySee系統(tǒng)應(yīng)用了應(yīng)用層多播、Lanfmark路標(biāo)算法、數(shù)據(jù)緩沖機制；黃頁服務(wù)器收集節(jié)目源節(jié)點的信息如節(jié)、頻道、在線情況等，并且將其發(fā)給參與者；歷史信息服務(wù)器收集系

37、統(tǒng)中每個節(jié)點的信息，如在線、頻道、時間等；,2024/3/19,48,,,,,,,,,,,,,,,,,,,AnySee系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖,編碼服務(wù)器,黃頁服務(wù)器,節(jié)目源節(jié)點,對等節(jié)點,歷史信息記錄服務(wù)器,,,,流媒體,節(jié)目信息,視頻節(jié)目,,,,收視記錄,因特網(wǎng),2024/3/19,49,4、共享存儲類系統(tǒng),OceanStore系統(tǒng)：加州大學(xué)推出的全球范圍的海量存儲系統(tǒng)。支持用戶用各種設(shè)備包括手機、PDA訪問系統(tǒng)；系統(tǒng)有償使用；系

38、統(tǒng)使用DHT（結(jié)構(gòu)化P2P）存儲數(shù)據(jù)指針提供用戶使用系統(tǒng)；訪問控制；,2024/3/19,50,5、對等計算類系統(tǒng),對等計算的思想就是利用因特網(wǎng)把全世界閑置的計算機資源組合起來，形成一個巨大的系統(tǒng)，以解決目前常規(guī)的計算不能解決的問題；代表性的是SETI@home項目（Search for Extraterrestrial Intelligence 搜尋外星智能）；這個項目試圖通過分析Arecibo射電天文望遠(yuǎn)鏡采集無線電型號，搜尋能

39、夠證實外星智能生物存在的證據(jù)；，該項目自1999年5月17日開始運行，在世界各地有500萬參與者。,2024/3/19,51,對等網(wǎng)絡(luò)P2P的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),集中式P2P網(wǎng)絡(luò)；分布式非結(jié)構(gòu)化P2P網(wǎng)絡(luò)；分布式結(jié)構(gòu)化P2P網(wǎng)絡(luò)；混合式P2P網(wǎng)絡(luò)；,2024/3/19,52,P2P 的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)1：集中式P2P,集中式P2P網(wǎng)絡(luò)：網(wǎng)絡(luò)設(shè)一個中心服務(wù)器負(fù)責(zé)信息查詢和記錄，通過索引的方式進行，但是信息傳遞本身仍然是在Perr端進行的，Napst

40、er就是這種類型的網(wǎng)絡(luò)；這與C/S模式仍然是不同的；（圖）整個網(wǎng)絡(luò)仍然由服務(wù)器控制，沒有完全脫離C/S的特點，雖然只有一個服務(wù)器。服務(wù)器需要處理與Peer的連接；,2024/3/19,53,索引服務(wù),端點4,端點5,端點3,端點2,端點1,,,,,,,,,查詢流,下載流,集中式P2P網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)（Napster）,2024/3/19,54,P2P 的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)2：分布式非結(jié)構(gòu)化P2P,分布式非結(jié)構(gòu)化P2P網(wǎng)絡(luò)：各Perr端隨機組成松散的

41、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)中沒有中心服務(wù)器，網(wǎng)絡(luò)在工作時采用完全隨機圖的洪泛式搜索和隨機轉(zhuǎn)發(fā)機制；如Gnutella；所謂洪泛式搜索，即廣播式查詢和定位，所以在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模增大以后，負(fù)載很大；另一個不足是廣播式搜索可能會漏掉某些資源，并且網(wǎng)絡(luò)直徑不可控，可擴展性較差；,2024/3/19,55,網(wǎng)絡(luò)節(jié)點,網(wǎng)絡(luò)節(jié)點,網(wǎng)絡(luò)節(jié)點,網(wǎng)絡(luò)節(jié)點,網(wǎng)絡(luò)節(jié)點,網(wǎng)絡(luò)節(jié)點,網(wǎng)絡(luò)節(jié)點,網(wǎng)絡(luò)節(jié)點,網(wǎng)絡(luò)節(jié)點,,,,,,,,,,,,,,,,,典型的分布式非結(jié)構(gòu)化P2P網(wǎng)絡(luò),2

42、024/3/19,56,P2P的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)3：分布式結(jié)構(gòu)化P2P,分布式結(jié)構(gòu)化P2P網(wǎng)絡(luò)：不是通過中心服務(wù)器，也不是基于廣播式查找，而是通過分布式散列函數(shù)建立一個分布式散列表DHT（Distributed Hash Table）實現(xiàn)節(jié)點的分布式發(fā)現(xiàn)和路由算法。DHT是一個由大量節(jié)點組成、并且共同維護的數(shù)據(jù)鏈表，它被分割成不連續(xù)的“塊”，每一個塊提示一個節(jié)點的相關(guān)信息，實際上是用于輸入查詢的關(guān)鍵字，即節(jié)點標(biāo)識符（Node ID），就存放在

43、該節(jié)點或者與之相近的節(jié)點上，需要查找時，可以迅速定位。DHT類結(jié)構(gòu)可以自適應(yīng)節(jié)點的動態(tài)加入/退出，有良好的可擴展性、頑健性，節(jié)點ID分配的均勻性和自組織能力。由于重疊網(wǎng)絡(luò)采取了確定性的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，DHT可以提供精確的發(fā)現(xiàn)，即只要目的節(jié)點存在，DHT總能發(fā)現(xiàn)它；,2024/3/19,57,P2P的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)3：分布式結(jié)構(gòu)化P2P,DHT類結(jié)構(gòu)的特點：維護復(fù)雜，特別當(dāng)節(jié)點頻繁地進入或者退出時，維護DHT表時比較麻煩。并且DHT只能支持關(guān)鍵詞匹

44、配，無法支持內(nèi)容和語義等復(fù)雜查詢。,2024/3/19,58,P2P的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)4：混合式P2P,混合式P2P結(jié)合了集中式和分布式P2P的特點：將加入P2P的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點按照能力分類，使得不同類型的節(jié)點擔(dān)任不同的任務(wù)。如Skype；混合式P2P包括三類節(jié)點：用戶節(jié)點：普通用戶，不具有特殊功能；搜索節(jié)點：父節(jié)點，處理搜索請求，主要是從子節(jié)點中搜索文件列表，需要較高性能的服務(wù)器；索引節(jié)點：子節(jié)點，保存可以利用的搜索節(jié)點的信息、搜索節(jié)點狀

45、態(tài)信息，維護網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。一個節(jié)點可以同時擔(dān)任父節(jié)點和子節(jié)點；,2024/3/19,59,節(jié)點,節(jié)點,節(jié)點,節(jié)點,節(jié)點,節(jié)點,節(jié)點,節(jié)點,節(jié)點,節(jié)點,節(jié)點,,,,,,,,,,,,,混合式P2P網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),2024/3/19,60,節(jié)點,節(jié)點,用戶節(jié)點,用戶節(jié)點,節(jié)點,用戶節(jié)點,用戶節(jié)點,搜索節(jié)點,用戶節(jié)點,節(jié)點,索引節(jié)點,,,,,,,,,,,,混合式P2P網(wǎng)絡(luò)查詢流程,1用戶先查索引,2根據(jù)索引搜索,,,,,,3下載,2024/3/19

46、,61,P2P的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)4：混合式P2P,節(jié)點擔(dān)任子節(jié)點時，可以選擇3個搜索節(jié)點作為它的父節(jié)點，此時子節(jié)點需要向父節(jié)點提供它要共享的列表給父節(jié)點；節(jié)點擔(dān)任父節(jié)點時，管理所屬子節(jié)點的文件列表，一個搜索節(jié)點可以同時維護500個索引節(jié)點；用戶節(jié)點發(fā)出查詢信息－通過索引節(jié)點與搜索節(jié)點相連－用戶節(jié)點發(fā)出搜索請求－搜索節(jié)點查詢（查直接相連的子節(jié)點或其它父節(jié)點）；子節(jié)點提供的列表是所需資料的地址，并非資料本身。這些地址作為信息提供給發(fā)出請求的用

47、戶節(jié)點，至于是否下載，由用戶節(jié)點自行決定；,2024/3/19,62,P2P的搜索和路由算法,傳統(tǒng)的搜索技術(shù)即搜索引擎技術(shù)，是指以一定的方法和策略從互聯(lián)網(wǎng)中查找、發(fā)現(xiàn)信息，并且對信息進行理解、提取、組織和處理并且為用戶提供檢索服務(wù)，起到信息導(dǎo)航的作用；傳統(tǒng)的信息搜索技術(shù)大致分為：目錄式搜索引擎：類似于關(guān)鍵詞的方法；機器人搜索引擎：機器人在網(wǎng)絡(luò)中自動搜索，發(fā)現(xiàn)信息，建立索引，由檢索器檢索，結(jié)果回傳用戶；元搜索引擎：將用戶的查詢請求

48、向多個搜索引擎轉(zhuǎn)發(fā)，將結(jié)果加以處理，返回給用戶；,2024/3/19,63,P2P的搜索和路由算法,對搜索引擎的要求：響應(yīng)時間：用戶提出要求，到搜索引擎給出查詢結(jié)果的時間；查詢覆蓋：查全率，即完全性；查詢準(zhǔn)確：結(jié)果中符合用戶要求的數(shù)量與提供的數(shù)量之比；用戶滿意度、結(jié)果排序的情況：不僅能夠查詢出用戶要求的結(jié)果，還應(yīng)該把用戶需要的結(jié)果排在前列；,2024/3/19,64,集中式P2P網(wǎng)絡(luò)的搜索技術(shù),特點：集中式P2P網(wǎng)絡(luò)通過一個中

49、心服務(wù)器來記錄共享信息以及回答對這些信息的查詢；每一個對等實體負(fù)責(zé)共享它的信息，從其它對等實體上下載所需要的信息；所有信息都分別存放在提供該信息的客戶機上，服務(wù)器只保留索引信息；服務(wù)器與對等實體、對等實體之間均可交互；,2024/3/19,65,非結(jié)構(gòu)化分布式P2P網(wǎng)絡(luò)的搜索技術(shù),非結(jié)構(gòu)化分布式P2P網(wǎng)絡(luò)中沒有中心服務(wù)器和路由器，每一個Peer都作為對等實體，地位平等；每一個Peer既作為服務(wù)器，又作為客戶；每個節(jié)點都擁有自己

50、的鄰居（Peer-group）；查詢文件時，節(jié)點向所有的鄰居發(fā)送查詢數(shù)據(jù)包，每一個收到查詢數(shù)據(jù)包的節(jié)點都將檢查該地存儲的文件是否滿足查詢的要求；與此同時，該節(jié)點還將向自己的鄰居轉(zhuǎn)發(fā)查詢數(shù)據(jù)包；如果滿足查詢的要求，則節(jié)點間直接交換文件；所以查詢數(shù)據(jù)包如同洪水一般在網(wǎng)絡(luò)中流動，形成Flood；,2024/3/19,66,結(jié)構(gòu)化分布式P2P網(wǎng)絡(luò)的搜索技術(shù),也無中心服務(wù)器和路由器；網(wǎng)絡(luò)中的每一個節(jié)點被分配一個虛擬地址，并且用一個關(guān)鍵字來

51、表示可提供共享的內(nèi)容；網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點分別存儲自己的虛擬地址路由表，以供選擇；資源定位時，可以通過虛擬地址路由表快速查詢到存儲關(guān)鍵字的節(jié)點，即可知道共享內(nèi)容的存儲位置；系統(tǒng)如Pastry、CAN、Chord、Tapestry；,2024/3/19,67,混合式P2P網(wǎng)絡(luò)的搜索技術(shù),將節(jié)點按照能力進行分類，使某些能力強的節(jié)點的擔(dān)任超級節(jié)點；超級節(jié)點擔(dān)任網(wǎng)絡(luò)中大部分的檢索、路由和擴展功能，使得普通節(jié)點的負(fù)擔(dān)大大下降；如Skype；,2

52、024/3/19,68,第三章 知識點,1、計算機網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的基本問題；2、網(wǎng)絡(luò)分層模型及其協(xié)議；（OSI的七層協(xié)議）3、路由和路由器的概念；路由器的結(jié)構(gòu)和作用；4、物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層的作用和功能；5、計算機網(wǎng)絡(luò)在不同層次上連接的設(shè)備和方法；,2024/3/19,69,第三章 知識點,6、路由器的參數(shù)，路由器工作特點；7、TCP/IP和七層協(xié)議的關(guān)系；8、網(wǎng)際協(xié)議IP的內(nèi)部構(gòu)成－配套協(xié)議；,2024/3/19,70,第

53、三章 知識點,9、互聯(lián)網(wǎng)的地址（1）：分類的IP地址及其組成；IP地址的點分十進制記法；網(wǎng)絡(luò)號、主機號、網(wǎng)絡(luò)數(shù)、主機數(shù)；硬件地址，IP地址與硬件地址的關(guān)系；MAC幀、MAC地址；IP分組的傳送和尋址；地址解析協(xié)議ARP及其使用；,2024/3/19,71,第三章 知識點,10、互聯(lián)網(wǎng)的地址（2）：子網(wǎng)的構(gòu)成；劃分子網(wǎng)的原因及方法；子網(wǎng)掩碼、子網(wǎng)號；各類地址的默認(rèn)子網(wǎng)掩碼及其使用；子網(wǎng)掩碼對應(yīng)的子網(wǎng)數(shù)、每子網(wǎng)的主機

54、數(shù)；使用子網(wǎng)掩碼的分組轉(zhuǎn)發(fā)過程及其算法；,2024/3/19,72,第三章 知識點,11、互聯(lián)網(wǎng)的地址（3）：變字長子網(wǎng)掩碼、無分類編址、超網(wǎng)；CIDR的使用，變長的網(wǎng)絡(luò)前綴；使用超網(wǎng)的IP地址表示；超網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)前綴，表示和使用；,2024/3/19,73,第三章 知識點,12、Internet的路由技術(shù)：Internet的橫向結(jié)構(gòu)特點和縱向結(jié)構(gòu)模型；路由器的工作，內(nèi)容和方法；路由聚合；地址聚合及其使用；最長前綴匹配：

55、使用及其優(yōu)點；IPv4和IPv6協(xié)議的格式；IP層轉(zhuǎn)發(fā)分組的流程和算法；路由轉(zhuǎn)發(fā)的算法；,2024/3/19,74,第三章 知識點,13、路由表查找的方法：二叉線索法：方法及其使用；14、理想路由算法的特點；15、自治系統(tǒng)；16、路由算法：分類；向量距離（V－D）法：內(nèi)容、使用和特點；鏈路狀態(tài)（L－S）法：內(nèi)容、使用和特點；最短路徑算法－Dijkstra算法；其它路由算法的了解；,2024/3/19,75,第三章

56、 知識點,17、RIP協(xié)議、特點、要求、分類；18、RIP協(xié)議克服慢收斂的辦法；19、最短路徑優(yōu)先協(xié)議OSPF；20、HELLO協(xié)議；HELLO協(xié)議的概念和使用；,2024/3/19,76,第三章 知識點,21、對等網(wǎng)絡(luò)（1）什么是對等網(wǎng)絡(luò)？它有什么特點？與傳統(tǒng)的C/S模式相比，P2P網(wǎng)絡(luò)在結(jié)構(gòu)上是一種什么樣的模式？主流P2P系統(tǒng)分為幾類？各類系統(tǒng)是如何各種的？Skype電話有什么特點？與傳統(tǒng)電話相比，Skype電話是如何工