計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)文章

1、P2P技術(shù)原理及應(yīng)用摘要：對(duì)等網(wǎng)絡(luò)(P2P)有3種主要的組織結(jié)構(gòu)：分布式哈希表(DHT)結(jié)構(gòu)、樹(shù)形結(jié)構(gòu)、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。P2P技術(shù)已經(jīng)延伸到幾乎所有的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用領(lǐng)域，如分布式科學(xué)計(jì)算、文件共享、流媒體直播與點(diǎn)播、語(yǔ)音通信及在線(xiàn)游戲支撐平臺(tái)等方面?，F(xiàn)在人們已經(jīng)開(kāi)始將重心轉(zhuǎn)入到覆蓋層網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)延時(shí)聚集研究、覆蓋網(wǎng)之間(Inter-Overlay)優(yōu)化研究、P2P支撐平臺(tái)研究以及P2P安全研究等方面。關(guān)鍵詞：對(duì)等網(wǎng)絡(luò)；分布式哈希表；覆蓋層網(wǎng)絡(luò)     Abstract:ThePeer-to-peer(P2P)network has three main structu

2、res: Distributed Hash Table (DHT) structure, tree structure, and mesh structure. P2P technology has been extended to almost all areas of network applications, including distributed scientific computing, file sharing, streaming media on-demand and live broadcast, voice communications, and online gami

3、ng support platform. Now, study areas such as node latency aggregation for overlay network, Inter-Overlay optimization, P2P supporting platform, and P2P security are receiving more attention.Keywords:P2P;distributedHash table; overlay network1  P2P技術(shù)原理什么是對(duì)等網(wǎng)絡(luò)(P2P)技術(shù)？P2P技術(shù)屬于覆蓋層網(wǎng)絡(luò)(Overlay Network

4、)的范疇，是相對(duì)于客戶(hù)機(jī)/服務(wù)器(C/S)模式來(lái)說(shuō)的一種網(wǎng)絡(luò)信息交換方式。在C/S模式中，數(shù)據(jù)的分發(fā)采用專(zhuān)門(mén)的服務(wù)器，多個(gè)客戶(hù)端都從此服務(wù)器獲取數(shù)據(jù)。這種模式的優(yōu)點(diǎn)是：數(shù)據(jù)的一致性容易控制，系統(tǒng)也容易管理。但是此種模式的缺點(diǎn)是：因?yàn)榉?wù)器的個(gè)數(shù)只有一個(gè)(即便有多個(gè)也非常有限)，系統(tǒng)容易出現(xiàn)單一失效點(diǎn)；單一服務(wù)器面對(duì)眾多的客戶(hù)端，由于CPU能力、內(nèi)存大小、網(wǎng)絡(luò)帶寬的限制，可同時(shí)服務(wù)的客戶(hù)端非常有限，可擴(kuò)展性差。P2P技術(shù)正是為了解決這些問(wèn)題而提出來(lái)的一種對(duì)等網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。在P2P網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)既可以從其他節(jié)點(diǎn)得到服務(wù)，也可以向其他節(jié)點(diǎn)提供服務(wù)。這樣，龐大的終端資源被利用起來(lái)，一舉解決了C/S模式中

5、的兩個(gè)弊端。P2P網(wǎng)絡(luò)有3種比較流行的組織結(jié)構(gòu)，被應(yīng)用在不同的P2P應(yīng)用中。(1)DHT結(jié)構(gòu)分布式哈希表(DHT)1是一種功能強(qiáng)大的工具，它的提出引起了學(xué)術(shù)界一股研究DHT的熱潮。雖然DHT具有各種各樣的實(shí)現(xiàn)方式，但是具有共同的特征，即都是一個(gè)環(huán)行拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在這個(gè)結(jié)構(gòu)里每個(gè)節(jié)點(diǎn)具有一個(gè)唯一的節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)(ID)，節(jié)點(diǎn)ID是一個(gè)128位的哈希值。每個(gè)節(jié)點(diǎn)都在路由表里保存了其他前驅(qū)、后繼節(jié)點(diǎn)的ID。如圖1(a)所示。通過(guò)這些路由信息，可以方便地找到其他節(jié)點(diǎn)。這種結(jié)構(gòu)多用于文件共享和作為底層結(jié)構(gòu)用于流媒體傳輸2。(2)樹(shù)形結(jié)構(gòu)P2P網(wǎng)絡(luò)樹(shù)形結(jié)構(gòu)如圖1(b)所示。在這種結(jié)構(gòu)中，所有的節(jié)點(diǎn)都被組織在一棵樹(shù)中

6、，樹(shù)根只有子節(jié)點(diǎn)，樹(shù)葉只有父節(jié)點(diǎn)，其他節(jié)點(diǎn)既有子節(jié)點(diǎn)也有父節(jié)點(diǎn)。信息的流向沿著樹(shù)枝流動(dòng)。最初的樹(shù)形結(jié)構(gòu)多用于P2P流媒體直播3-4。(3)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)如圖1(c)所示，又叫無(wú)結(jié)構(gòu)。顧名思義，這種結(jié)構(gòu)中，所有的節(jié)點(diǎn)無(wú)規(guī)則地連在一起，沒(méi)有穩(wěn)定的關(guān)系，沒(méi)有父子關(guān)系。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)5為P2P提供了最大的容忍性、動(dòng)態(tài)適應(yīng)性，在流媒體直播和點(diǎn)播應(yīng)用中取得了極大的成功。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)變得很大時(shí)，常常會(huì)引入超級(jí)節(jié)點(diǎn)的概念，超級(jí)節(jié)點(diǎn)可以和任何一種以上結(jié)構(gòu)結(jié)合起來(lái)組成新的結(jié)構(gòu)，如KaZaA6。2  P2P技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀由于能夠極大緩解傳統(tǒng)架構(gòu)中服務(wù)器端的壓力過(guò)大、單一失效點(diǎn)等問(wèn)題，又能充分利用終端的豐富資源，所以P

7、2P技術(shù)被廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，如分布式科學(xué)計(jì)算、文件共享、流媒體直播與點(diǎn)播、語(yǔ)音通信及在線(xiàn)游戲支撐平臺(tái)等方面。(1)分布式科學(xué)計(jì)算我們知道，許多計(jì)算機(jī)的CPU資源并不是時(shí)刻保持峰值運(yùn)轉(zhuǎn)的，甚至很多時(shí)候計(jì)算機(jī)處于“空閑”狀態(tài)，比如使用者暫時(shí)離開(kāi)等情況。而P2P技術(shù)可以使得眾多終端的CPU資源聯(lián)合起來(lái)，服務(wù)于一個(gè)共同的計(jì)算。這種計(jì)算一般是計(jì)算量巨大、數(shù)據(jù)極多、耗時(shí)很長(zhǎng)的科學(xué)計(jì)算。在每次計(jì)算過(guò)程中，任務(wù)(包括邏輯與數(shù)據(jù)等)被劃分成多個(gè)片，被分配到參與科學(xué)計(jì)算的P2P節(jié)點(diǎn)機(jī)器上。在不影響原有計(jì)算機(jī)使用的前提下，人們利用分散的CPU資源完成計(jì)算任務(wù)，并將結(jié)果返回給一個(gè)或多個(gè)服務(wù)器，將眾多

8、結(jié)果進(jìn)行整合，以得到最終結(jié)果。世界最著名的P2P分布式科學(xué)計(jì)算系統(tǒng)非“SETIhome”項(xiàng)目莫屬。SETIhome項(xiàng)目(簡(jiǎn)稱(chēng)為SH或SETI)，由美國(guó)加利福尼亞大學(xué)伯克利分校在1999年發(fā)起，是至今最成功的分布式計(jì)算項(xiàng)目。SETIhome通過(guò)分析從射電望遠(yuǎn)鏡傳來(lái)的數(shù)據(jù)來(lái)搜尋地外文明，這在不少科幻迷甚至是很多普通大眾眼里都是一個(gè)“很酷”的應(yīng)用。SETI的早期版本截至2005年已經(jīng)吸引了543萬(wàn)用戶(hù)，分析了大量積壓數(shù)據(jù)。正如宇宙的浩瀚一般，需要計(jì)算的數(shù)據(jù)(即存在宇宙空間的無(wú)數(shù)無(wú)線(xiàn)電信號(hào))也是海量的?？梢哉f(shuō)，這幾百萬(wàn)臺(tái)終端組成了一個(gè)目前最快的高性能計(jì)算機(jī)都望塵莫及的“超級(jí)計(jì)算機(jī)”。(2)文件共享要問(wèn)

9、一百個(gè)網(wǎng)友目前中國(guó)最流行的文件下載方式，恐怕99個(gè)都會(huì)回答是“BT”?！癇T”是BitTorrent7的簡(jiǎn)稱(chēng)，是一種依賴(lài)P2P方式將文件在大量互聯(lián)網(wǎng)用戶(hù)之間進(jìn)行共享與傳輸?shù)膮f(xié)議，對(duì)應(yīng)的客戶(hù)端軟件有BitTorrent、BitComet和BitSpirit等。由于其實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、使用方便，在中國(guó)用戶(hù)之間被廣泛使用。BitTorrent中的節(jié)點(diǎn)在共享一個(gè)文件時(shí)，首先將文件分片并將文件和分片信息保存在一個(gè)流(Torrent)類(lèi)型文件中，這種節(jié)點(diǎn)被形象地稱(chēng)作“種子”節(jié)點(diǎn)。其他用戶(hù)在下載該文件時(shí)根據(jù)Torrent文件的信息，將文件的部分分片下載下來(lái)，然后在其他下載該文件的節(jié)點(diǎn)之間共享自己已經(jīng)下載的分片，互通

10、有無(wú)，從而實(shí)現(xiàn)文件的快速分發(fā)。由于每個(gè)節(jié)點(diǎn)在下載文件的同時(shí)也在為其他用戶(hù)上傳該文件的分片，所以整體來(lái)看，不會(huì)隨著用戶(hù)數(shù)的增加而降低下載速度，反而下載的人越多，速度越快。BitTorrent是一種無(wú)結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。除了BitTorrent之外，還有不少著名的無(wú)結(jié)構(gòu)化的P2P文件共享協(xié)議，典型的有Gnutella8和KaZaA6。Gnutella協(xié)議是一種最典型的完全分布式、無(wú)等級(jí)結(jié)構(gòu)的P2P網(wǎng)絡(luò)模型。網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)隨機(jī)連接若干個(gè)其他節(jié)點(diǎn)，稱(chēng)之為“鄰居”。這種結(jié)構(gòu)能夠很好地適應(yīng)P2P網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)頻繁加入與離開(kāi)的動(dòng)態(tài)特性，因?yàn)槿我庖粋€(gè)節(jié)點(diǎn)都可以被新加入的節(jié)點(diǎn)作為“鄰居”而連接，任意一個(gè)“鄰居”也可以隨意

11、地離開(kāi)網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)，這種加入節(jié)點(diǎn)和離開(kāi)節(jié)點(diǎn)的選擇是節(jié)點(diǎn)間的獨(dú)立行為，隨機(jī)分布于網(wǎng)絡(luò)之中。所以說(shuō)Gnutella的網(wǎng)絡(luò)具有健壯性、實(shí)時(shí)性、可靠性、負(fù)載平衡等優(yōu)勢(shì)。在Gnutella網(wǎng)絡(luò)中存在以下問(wèn)題：冗余消息多，對(duì)帶寬的消耗存在一定的浪費(fèi)。Gnutella網(wǎng)絡(luò)協(xié)議采用泛洪式(Flooding)消息傳播機(jī)制，這種消息傳播機(jī)制產(chǎn)生了呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)的冗余消息。據(jù)統(tǒng)計(jì)，P2P軟件白天占Internet上運(yùn)行帶寬的40%70%，晚上有時(shí)能達(dá)到80%。搜索效率低，可擴(kuò)展性差。Gnutella網(wǎng)絡(luò)的搜索協(xié)議將所有資源與節(jié)點(diǎn)統(tǒng)一對(duì)待，沒(méi)有考慮節(jié)點(diǎn)的性能差異，也沒(méi)有利用查詢(xún)成功的歷史經(jīng)驗(yàn)，使得搜索效率低下。KaZaA

12、協(xié)議中節(jié)點(diǎn)大體上也是無(wú)結(jié)構(gòu)連接的。但是在KaZaA協(xié)議中存在一種“超級(jí)節(jié)點(diǎn)”。這種“超級(jí)節(jié)點(diǎn)”其實(shí)是來(lái)源于各個(gè)普通的客戶(hù)端節(jié)點(diǎn)，但它們一般具有計(jì)算能力強(qiáng)、接入帶寬大、在線(xiàn)時(shí)間穩(wěn)定等特點(diǎn)。在KaZaA協(xié)議中，超級(jí)節(jié)點(diǎn)承擔(dān)著部分服務(wù)器的任務(wù)，如管理部分普通節(jié)點(diǎn)，負(fù)責(zé)搜索消息的轉(zhuǎn)發(fā)等。每一個(gè)節(jié)點(diǎn)上線(xiàn)后會(huì)尋找一個(gè)超級(jí)節(jié)點(diǎn)掛靠，并和原先掛靠在該超級(jí)節(jié)點(diǎn)下的其他普通節(jié)點(diǎn)隨機(jī)相連，組成一個(gè)小的無(wú)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。普通節(jié)點(diǎn)的共享文件索引匯報(bào)給所掛靠的超級(jí)節(jié)點(diǎn)。因而，KaZaA網(wǎng)絡(luò)大體上可以看作是兩層的無(wú)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，上層是超級(jí)節(jié)點(diǎn)組成的無(wú)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)；下層是普通節(jié)點(diǎn)組成的多個(gè)無(wú)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，按所掛靠的超級(jí)節(jié)點(diǎn)分成多個(gè)簇。當(dāng)普通節(jié)

13、點(diǎn)發(fā)起文件搜索請(qǐng)求時(shí)，將請(qǐng)求消息發(fā)給所掛靠的超級(jí)節(jié)點(diǎn)，超級(jí)節(jié)點(diǎn)從自己存儲(chǔ)的共享文件索引信息中查找區(qū)域內(nèi)符合條件的文件，同時(shí)將搜索請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給若干個(gè)其他超級(jí)節(jié)點(diǎn)，由它們返回其區(qū)域內(nèi)搜索結(jié)果。如果需要，這個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程可以執(zhí)行多步以獲得更大范圍內(nèi)的搜索結(jié)果。這樣的混合式結(jié)構(gòu)對(duì)異構(gòu)的終端節(jié)點(diǎn)“分而治之”，可以充分利用一些能力較強(qiáng)的終端節(jié)點(diǎn)來(lái)?yè)?dān)任“小”服務(wù)器的角色，可謂是“人盡其才，物盡其用”。除了這些無(wú)結(jié)構(gòu)的P2P文件共享協(xié)議之外，幾乎所有的DHT網(wǎng)絡(luò)都可以并已經(jīng)用來(lái)實(shí)現(xiàn)文件共享的應(yīng)用，如Chord、Pastry、KAD、CAN等應(yīng)用。(3)流媒體直播曾經(jīng)人們以為P2P做文件共享最合適，但現(xiàn)在大家發(fā)現(xiàn)P2

14、P模式是如此適合于流媒體直播，以至于研究熱點(diǎn)在很短的時(shí)間內(nèi)迅速轉(zhuǎn)移到P2P的流媒體上來(lái)。中國(guó)最早的P2P流媒體直播軟件應(yīng)該算香港科技大學(xué)計(jì)算機(jī)系研究的Coolstreaming5、華中科技大學(xué)集群與網(wǎng)格計(jì)算湖北省實(shí)驗(yàn)室研究的AnySee9以及清華大學(xué)的Gridmedia等系統(tǒng)。Coolstreaming是一款基于網(wǎng)狀無(wú)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞牧髅襟w直播軟件，中文名叫做“酷流”。在Coolstreaming中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)通過(guò)登錄服務(wù)器(BS)進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)，并得到一些鄰居列表。每個(gè)節(jié)點(diǎn)和鄰居之間共享媒體數(shù)據(jù)。Coolstreaming中節(jié)點(diǎn)共享媒體數(shù)據(jù)是基于一種稱(chēng)作“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)”的機(jī)制。首先，對(duì)于節(jié)點(diǎn)緩沖區(qū)內(nèi)所擁有

15、的數(shù)據(jù)，使用一種“緩沖映射表”(Buffer Map)來(lái)進(jìn)行標(biāo)記：對(duì)于每一秒的媒體內(nèi)容，如果節(jié)點(diǎn)已經(jīng)從節(jié)目源或鄰居處獲取，則標(biāo)記該秒數(shù)據(jù)為“1”，否則標(biāo)記為“0”。這樣，一個(gè)80秒長(zhǎng)度的緩沖區(qū)就對(duì)應(yīng)一個(gè)80位長(zhǎng)度的緩沖映射表。其次，節(jié)點(diǎn)之間以“心跳”(Heartbeat)方式定期交換各自的緩沖映射表，通過(guò)比對(duì)得到自己沒(méi)有而鄰居擁有的數(shù)據(jù)位，然后根據(jù)數(shù)據(jù)調(diào)度算法，選擇合適的鄰居，請(qǐng)求得到相應(yīng)的數(shù)據(jù)。Coolstreaming采取全網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)組織網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)連接20個(gè)左右的鄰居，在定期交換緩沖映射表的同時(shí)，還要交換自己的鄰居列表。這樣，在一個(gè)鄰居離開(kāi)時(shí)，可以從它最近提供的鄰居列表中選擇一個(gè)

16、連接數(shù)沒(méi)有達(dá)到上限的鄰居作為“替補(bǔ)”鄰居進(jìn)行連接。最早期的Coolstreaming是采取隨機(jī)選取鄰居的策略，即從BS上隨機(jī)返回一些當(dāng)前在線(xiàn)的節(jié)點(diǎn)列表，然后隨機(jī)從中選擇一些節(jié)點(diǎn)進(jìn)行連接，在選擇“替補(bǔ)”鄰居時(shí)也是隨機(jī)的。這樣做同時(shí)又可以達(dá)到一定程度的負(fù)載平衡效果，因?yàn)槊總€(gè)節(jié)點(diǎn)連接的鄰居數(shù)基本是均勻的。但是這樣做的缺點(diǎn)也是明顯的，兩個(gè)距離很遠(yuǎn)、連接很差的節(jié)點(diǎn)也可能被調(diào)度成為鄰居，大大影響的系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量。華中科技大學(xué)集群與網(wǎng)格計(jì)算湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室是中國(guó)最早研究P2P流媒體直播的小組之一，它所研發(fā)的AnySee軟件期望能夠使得用戶(hù)在網(wǎng)上任何時(shí)候任何地點(diǎn)都能觀(guān)看多媒體直播節(jié)目。AnySee的第一個(gè)版本

17、基于樹(shù)狀結(jié)構(gòu)：節(jié)目源是一個(gè)多播樹(shù)的根節(jié)點(diǎn)，之后的節(jié)點(diǎn)被調(diào)度為其“兒子”或子樹(shù)。每個(gè)節(jié)點(diǎn)向其父節(jié)點(diǎn)索要數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)提供給多個(gè)子節(jié)點(diǎn)。這樣的結(jié)構(gòu)可以使得節(jié)點(diǎn)快速加入到網(wǎng)絡(luò)中，并且可以根據(jù)IP鄰近原則構(gòu)建起一棵IP多播樹(shù)，使得節(jié)點(diǎn)加入位置都是和自己IP鄰近的節(jié)點(diǎn)，從而優(yōu)化服務(wù)質(zhì)量。之后AnySee推出第二個(gè)版本，結(jié)合了原有的樹(shù)狀結(jié)構(gòu)和流行的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使得“控制數(shù)據(jù)走樹(shù)，媒體數(shù)據(jù)走網(wǎng)”，既能幫助節(jié)點(diǎn)快速定位到加入點(diǎn)，又能實(shí)現(xiàn)一定程度的負(fù)載均衡，并緩解了原有純樹(shù)狀結(jié)構(gòu)中底層節(jié)點(diǎn)和頂層節(jié)點(diǎn)之間播放時(shí)差較大的問(wèn)題。最近的AnySee版本已經(jīng)取消了樹(shù)的結(jié)構(gòu)，演化成了優(yōu)化的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(如圖2所示)，即每個(gè)節(jié)點(diǎn)維

18、護(hù)一定數(shù)量的鄰居成員，并從中選出最合適的“伙伴”節(jié)點(diǎn)與之交換數(shù)據(jù)?；锇榈臄?shù)量既有上限又有下限，在不滿(mǎn)足下限時(shí)，節(jié)點(diǎn)會(huì)不斷尋找新的合適節(jié)點(diǎn)加入伙伴列表；在達(dá)到下限時(shí)，節(jié)點(diǎn)停止主動(dòng)尋找伙伴的過(guò)程，但可以接受其他節(jié)點(diǎn)將其加入伙伴列表的請(qǐng)求；在達(dá)到上限時(shí)，節(jié)點(diǎn)不再和新的節(jié)點(diǎn)建立伙伴關(guān)系。除了學(xué)術(shù)界對(duì)P2P流媒體直播的研究外，中國(guó)還涌現(xiàn)了很多成功的P2P流媒體直播商業(yè)產(chǎn)品，如PPLive、PPStream、沸點(diǎn)和TVAnts等，其中以PPLive最為有名。PPLive目前擁有數(shù)百個(gè)頻道，在2006年“超級(jí)女聲”決賽期間，頻道觀(guān)看人數(shù)達(dá)到十萬(wàn)人，可以說(shuō)是把P2P發(fā)揮到了極限。此外，國(guó)外也有不少對(duì)P2P流媒

19、體直播的研究，如SplitStream10等。(4)流媒體點(diǎn)播由于觀(guān)看直播節(jié)目時(shí)用戶(hù)不能選擇觀(guān)看指定片段，所以在人們熱烈研究P2P流媒體直播時(shí)，已有人開(kāi)始將目光轉(zhuǎn)向P2P流媒體點(diǎn)播服務(wù)。目前成功推出P2P流媒體點(diǎn)播的機(jī)構(gòu)還不多，典型的有GridCast11系統(tǒng)、PPStream點(diǎn)播系統(tǒng)。GridCast也是一款由華中科技大學(xué)集群與網(wǎng)格計(jì)算湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室于2005年12月份成功研發(fā)并投入使用的對(duì)等視頻點(diǎn)播系統(tǒng)，具有支持多人共享點(diǎn)播片段、跟蹤(Tracker)服務(wù)器用戶(hù)引導(dǎo)、環(huán)狀結(jié)構(gòu)內(nèi)容組織等特點(diǎn)。由于一個(gè)點(diǎn)播頻道的人數(shù)往往不會(huì)太多，所以在用戶(hù)進(jìn)行視頻錄放(VCR)操作時(shí)(即前后拖動(dòng)播放點(diǎn)、暫停

20、/繼續(xù)播放等操作)，能否快速將用戶(hù)定位到觀(guān)看該點(diǎn)節(jié)目的其他用戶(hù)處就成了P2P點(diǎn)播技術(shù)的關(guān)鍵。為了實(shí)現(xiàn)快速定位，GridCast中采取了一種同心圓環(huán)的媒體內(nèi)容組織結(jié)構(gòu)。在每一個(gè)節(jié)目頻道里，媒體內(nèi)容按指數(shù)遞增的區(qū)間進(jìn)行劃分，例如一個(gè)一個(gè)半小時(shí)的電影節(jié)目，可劃分成0, 5、(5, 15、(15, 35、(35, 75和(75, END=90幾段，其單位為分鐘。每個(gè)節(jié)點(diǎn)記錄幾個(gè)正在觀(guān)看各個(gè)段之間內(nèi)容的節(jié)點(diǎn)。這樣，在和AnySee類(lèi)似的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，可以定期交換這種分段記錄，從而，在某個(gè)用戶(hù)拖動(dòng)觀(guān)看點(diǎn)時(shí)，可以快速定位到相應(yīng)段的記錄節(jié)點(diǎn)處，并從這些節(jié)點(diǎn)當(dāng)時(shí)所觀(guān)看的區(qū)間內(nèi)得到大量備用記錄以請(qǐng)求該區(qū)間媒體數(shù)據(jù)。

21、此外，GridCast還根據(jù)用戶(hù)習(xí)慣對(duì)數(shù)據(jù)調(diào)度策略進(jìn)行優(yōu)化。(5)IP層語(yǔ)音通信IP層語(yǔ)音通信(VoIP)是一種全新的網(wǎng)絡(luò)電話(huà)通信業(yè)務(wù)，它和傳統(tǒng)的PSTN電話(huà)業(yè)務(wù)相比有著擴(kuò)展性好、部署方便、價(jià)格低廉等明顯的優(yōu)點(diǎn)。在全球范圍內(nèi)的VoIP應(yīng)用中，由于通信各方可能處于不同的網(wǎng)絡(luò)狀況下，所以采取少數(shù)幾個(gè)服務(wù)器來(lái)進(jìn)行話(huà)音包中轉(zhuǎn)不僅存在壓力過(guò)大的問(wèn)題，還可能無(wú)法為指定通信雙方提供滿(mǎn)意的通話(huà)質(zhì)量保證。所以采取P2P技術(shù)動(dòng)態(tài)自適應(yīng)地根據(jù)通信雙方網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行鏈路控制與消息轉(zhuǎn)發(fā)是可行的解決方案。目前風(fēng)靡全球的Skype12即是一款典型的P2P VoIP軟件。Skype由于能夠提供清晰的語(yǔ)音質(zhì)量和免費(fèi)的服務(wù)，使用起來(lái)又

22、方便快捷，所以吸引了全球數(shù)千萬(wàn)的用戶(hù)，每天在線(xiàn)用戶(hù)達(dá)500萬(wàn)人，并且注冊(cè)用戶(hù)數(shù)每天增加15萬(wàn)?；旧?，Skype采取類(lèi)似KaZaA的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在網(wǎng)絡(luò)中選取一些超級(jí)節(jié)點(diǎn)。在通信雙方直連效果不好時(shí)，一些合適的超級(jí)節(jié)點(diǎn)則擔(dān)當(dāng)起其中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)的角色，為通信雙方創(chuàng)建中轉(zhuǎn)連接，并轉(zhuǎn)發(fā)相應(yīng)的語(yǔ)音通信包。(6)網(wǎng)絡(luò)游戲平臺(tái)大型網(wǎng)絡(luò)在線(xiàn)游戲和網(wǎng)絡(luò)對(duì)戰(zhàn)游戲是不少“網(wǎng)蟲(chóng)”的至愛(ài)。但由于服務(wù)器能力有限，大型網(wǎng)絡(luò)在線(xiàn)游戲往往需要限制場(chǎng)景人數(shù)或者不斷增加服務(wù)器，而網(wǎng)絡(luò)對(duì)戰(zhàn)游戲也必須局限在局域網(wǎng)內(nèi)進(jìn)行或者依賴(lài)獨(dú)立的服務(wù)器端程序及機(jī)器實(shí)現(xiàn)Internet上的電子競(jìng)技。目前，已有研究人員將P2P技術(shù)引入網(wǎng)絡(luò)游戲和網(wǎng)絡(luò)游戲支撐平臺(tái)中。目前較為成功的P2P游戲平臺(tái)是華中科技大學(xué)集群與網(wǎng)格計(jì)算湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室推出的PKTown13系統(tǒng)。PKT