21、对等网络技术全面解析

对等网络技术全面解析

1. 对等网络概述

对等网络（P2P）是一种互联网用户机器相互通信以共享资源的模式，无需中央权威机构的帮助。在这种模式下，地理边界变得无关紧要，没有中央权威机构的限制，网络能够自发增长，并且不受审查的约束。

为了更好地理解P2P网络，我们可以想象一个场景：你有几百本书，但书架空间不足，而你的一些朋友书架有多余空间，他们愿意帮你存放部分书籍。当这些朋友获得新书且本地空间不足时，也会将书存放到其他地方，这样就形成了一个分布在不同地理位置的图书馆。当你需要查找《双螺旋》这本书时，通过应用查找函数H或其他工具将书名映射到位置，就能知道书的存放处，然后通过最短路径发送请求获取书籍。

P2P技术最初源于Napster的互联网音乐共享。Napster客户端可以从拥有音乐副本的其他客户端下载MP3音乐，同一首歌曲可能在不同站点有多个副本，客户端可以从隔壁邻居或全球另一端的主机下载所需音乐。但后来，Napster因侵犯版权被政府关闭。

尽管存在法律和伦理问题，P2P技术仍为用户带来了协作资源共享的新自由形式。例如，全球数百家小型实验室利用P2P技术共享新发现蛋白质的基因组数据；加州大学伯克利分校的Oceanstore项目创建了具有数PB容量的持久数据存储，可为数百万用户提供服务；像facebook.com这样的社交网站也在飞速发展。

2. 第一代P2P系统

所有对等网络都是覆盖网络，它建立在现有网络之上，节点集是原网络节点集的子集，边对应不同节点之间的路径。每个节点是具有唯一IP地址的机器，每条边可以通过底层IP网络上的一个或多个跳进行遍历。

当前的P2P系统大致可分为三类：集中式、无结构和结