计算机网络自顶向下方法之——第二章之三

最新推荐文章于 2025-03-24 19:00:00 发布

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分类专栏：计算机网络文章标签：计算机网络

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/DREAMGEEKLEE/article/details/51273756

本文介绍了P2P网络中的两种重要应用：P2P文件分发，特别是BitTorrent协议，以及分布式哈希表（DHT）。BitTorrent通过Tracker协调多个参与者进行文件分发，利用tit-for-tat策略优化传输效率。DHT如Circular DHT和Churm结构则解决了数据分布式存储和查询的问题，通过环形结构和shortcuts减少查询复杂度，同时应对peer的动态变化。

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2.6 Peer-to-Peer Applications

这章的application讨论到这里，我们已经看了Web，email，DNS，所有这些都要依赖always-on infrastructure servers，回想我们提到的P2P架构，几乎不依赖always-on infrastructure servers，peers可以直接与彼此交流，这些peers不是服务提供商的，而是用户的笔记本或台机
这一节我们要介绍两个尤其适合P2P架构的应用，第一个是file distribution，这个应用是从一个源把文件发送给很多peers，这个应用使我们开始研究P2P架构的很好的开始，因为它清晰地暴露了P2P架构自扩展（self-scalability）的特性，作为file distribution的一个更具体的例子，我们会讲下BitTorrent系统，我们要讲的第二个P2P应用是database distributed over a large community of peers，对于这种应用，我们会探究下the concept of a DHT(Distributed Hash Table)

2.6.1 P2P File Distribution

我们先从client-server file distribution开始，这种架构中，server必须向每一个peer发送文件——给服务器造成极大的压力并消耗掉非常大的服务器带宽，在P2P架构中，任何一个peer都可以把它已经接受到的文件中的任何部分再次发送给其他的peer，因此可以在分发环节帮助服务器缓解压力

Scalability of P2P Architecture

为了P2P架构和client-server架构做个比较，并且描述下P2P固有的self-scalability，我们现在看一个简单的模型——让每个架构类型发送一个相同的文件到固定数量的peers，

通过上图，我们先看下client-server架构所用时间，
*服务器必须把文件传输给N个peer，因此传输总量是NF bits，则时间至少是NF/us，
*假设dm是所有peers中最小的下载速率，速率最小的peer不可能在F/dm时间内获得所有的F bits，所以至少的时间就是F/dm
然后把上边加一起，总时间Dcs≥max{ NF/us，F/dm}，如果N增加的话，这个是时间值是随着它线性增加的

现在再看下P2P架构所用的时间，这种架构peers可以用自己的上传速率来传输自己得到的部分给其他计算机，所以可以协助server进行分发，因此计算它所用的时间也更复杂
*在传输开始时，只有server中有这个文件，为了能让这个文件进入到peers中，服务器必须把这个文件中的每个bit都至少传输过它的线路一遍，因此，最少的时间是F/us（与CS架构不同，P2P架构可能发送过一遍的文件不需要再发送一遍）