完全分布式结构化拓扑网络.ppt

P2P网络中的拓扑结构
报告人:潘华强
导师:刘玉华教授
2008-3-25
拓扑结构的定义:
拓扑结构是指分布式系统中各个计算单元之间的物理或逻辑的互联关系,结点之间的拓扑结构一直是确定系统类型的重要依据。
根据拓扑结构的关系可以将P2P研究分为4种形式:
中心化拓扑(Centralized Topology)
全分布式非结构化拓扑(Decentralized Unstructured Topology)
全分布式结构化拓扑(Decentralized Structured Topology,也称作DHT网络)
半分布式拓扑(Partially Decentralized Topology)
中心化拓扑
优点:维护简单发现效率高
缺点:与传统客户机/服务器结构类似,容易造成单点故障,访问的“热点”现象和法律等相关问题.
经典案例:Napster
Napster的工作原理如图
Napster结构
Napster界面
Napster是最早出现的P2P系统之一,并在短期内迅速成长起来。Napster实质上并非是纯粹的P2P系统,它通过一个中央服务器保存所有Napster用户上传的音乐文件索引和存放位置的信息。当某个用户需要某个音乐文件时,首先连接到Napster服务器,在服务器进行检索,并由服务器返回存有该文件的用户信息;再由请求者直接连到文件的所有者传输文件。
这种对等网络模型存在的问题:
(1)中央服务器的瘫痪容易导致整个网络的崩馈,可靠性和安全性较低。
(2)随着网络规模的扩大,对中央索引服务器进行维护和更新的费用将急剧增加,所需成本过高。
(3)中央服务器的存在引起共享资源在版权问题上的纠纷,并因此被攻击为非纯粹意义上的P2P网络模型。
全分布非结构化
网络在重叠网络(overlay)采用了随机图的组织方式,结点度数服从“Power-law”[a][b]规律,从而能够较快发现目的结点,面对网络的动态变化体现了较好的容错能力,因此具有较好的可用性。同时可以支持复杂查询,如带有规则表达式的多关键词查询,模糊查询等.
典型的案例:Gnutella
Gnutella是一个P2P文件共享系统,它和Napster最大的区别在于Gnutella是纯粹的P2P系统,没有索引服务器,它采用了基于完全随机图的洪泛(Flooding)发现和随机转发(Random Walker)机制。为了控制搜索消息的传输,通过TTL (Time To Live)的减值来实现。
面临问题:发现的准确性和可扩展性是非结构化网络面临的两个重要问题
研究方向:目前对此类结构的研究主要集中于改进发现算法和复制策略以提高发现的准确率和性能。