兰州商学院毕业论文-P2P文件传输的实现.doc
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兰州商学院毕业论文-P2P文件传输的实现.doc
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兰州商学院
本科生毕业论文(设计)
论文(设计)题目:
P2P文件传输的实现
学院、系:
信息工程学院
计算机科学与技术系
专业(方向):
电子信息工程
年级、班:
2007级
学生姓名:
白晨艳
指导教师:
曹晓军
2011年5月30日
2
声明
本人郑重声明:
所呈交的毕业论文(设计)是本人在导师的指导下取得的成果。
对本论文(设计)的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
因本毕业论文(设计)引起的法律结果完全由本人承担。
本毕业论文(设计)成果归兰州商学院所有。
特此声明
毕业论文(设计)作者签名:
年月日
P2P文件传输的实现
摘要
网络技术的快速发展方便了我们的日常生活,加快了工作效率,增进了交流。
网络的出现确实给我们带来了很多的便利,但是人们对文件传输的效率仍有所期待,打破传统的Client/Server模式,在对等网络中,每个结点的地位都是相同的,具备客户端和服务器双重特性,可以同时作为服务使用者和服务提供者,加快了传输效率。
所以开发P2P文件传输系统是一个很有实践性意义的课题。
本设计资源搜索使用了超节点间的洪泛和聚簇内的基于Chord的分布式哈希表相结合的算法,工具选择C++,实现从外网到内网进行的文件传输(用到NAT穿透技术)。
[关键词]P2PNat文件传输
ABSTRACT
Therapiddevelopmentofnetworktechnologytofacilitateourdailylife,tospeeduptheworkefficiencyandenhancedcommunication.TheadventoftheInternetreallygivesusalotofconvenience,butthefiletransferefficiencyisexpectedtoimproved.BreakthetraditionalClient/Servermode,thestatusofeachnodearethesameinthepeer-to-peernetwork,havethedualcharacteristicsoftheclientandservercanalsoserviceusersandserviceproviderstospeedupthetransmissionefficiency.SodevelopmentthesystemofP2Pfiletransferisagreatofpractical
sgnificancesubject.
ThedesignresourcessearchusingthefloodingbetweensupernodeandtheChord-baseddistributedhashalgorithmscombinedappearances,toolsselectC++,toachievefilestransferfromoutsidethenetworktoinsidethenetwork(useNATHolePunchingtechnology).
朗读
显示对应的拉丁字符的拼音
字典
[KeyWords]P2P,Nat,Filetransfer
目录
一、引言 1
二、P2P分布式文件传输系统发展综述 1
(一)什么是P2P 1
(二)P2P的分类 2
(三)P2P的技术特点 4
(四)P2P的应用领域 5
1、对等计算 5
2、协同工作 6
3、搜索引擎 6
4、文件交换 7
三、P2P传输系统中算法的研究与分析 7
(一)资源的定位与搜索算法的分析 7
1、Chord算法 7
2、CAN算法 9
3、Tapestry算法 11
4、Pastry算法 12
(二)几种算法的比较 12
(三)基于超节点改进的Chord方法 13
(四)洪泛与Chord的结合 14
四、基于P2P的传输系统的设计与实现 16
(一)P2P传输系统的框架设计 16
(二)P2P传输系统的界面设计 17
1、搜索模块 17
2、文件下载控制模块 19
3、文件下载显示模块 20
(三)P2P传输系统的网络结构设计 21
1、超节点的选取 21
2、节点的管理 22
五、P2P传输系统中关键技术的研究与实现 23
(一)超节点的选择 23
(二)节点间通信连接的建立 25
(三)节点间文件传输的实现 28
1、断点续传 28
2、多线程下载 29
六、总结 29
参考文献 31
致谢 32
32
P2P文件传输的实现
一、引言
P2P打破了C/S的僵局,将PC机的潜力充分挖掘出来了,给出了一种更灵活、更接近互联网本质的信息组织、共享方案。
P2P技术是充满活力的。
P2P技术创造了一种全新的商业模式,它打破了传统的C/S模式,对等网络中每个节点的地位都是平等的,每个节点既充当服务器,为其他节点提供服务,同时也享用其他节点提供的服务。
传统的C/S模式控制了信息流动,使服务器端充斥了过时信息,阻碍了真正的交流。
P2P技术把控制权重新归还到用户手中去。
人们通过P2P可以共享硬盘上的文件、目录甚至整个硬盘。
所有人都共享了他们认为最有价值的最新的东西,这将使互联网上信息的价值得到极大的提升。
二、P2P分布式文件传输系统发展综述
(一)什么是P2P
P2P[1]是peer-to-peer的缩写,peer在英语里有“(地位、能力等)同等者”、“同事”和“伙伴”等意义。
这样一来,P2P也就可以理解为“伙伴对伙伴”的意思,或称为对等联网。
目前人们认为其在加强网络上人的交流、文件交换、分布计算等方面大有前途。
简单的说,P2P直接将人们联系起来,让人们通过互联网直接交互,如图1所示[6]。
P2P使得网络上的沟通变得容易、更直接共享和交互,真正地消除中间商。
P2P就是人可以直接连接到其他用户的计算机、交换文件,而不是像过去那样连接到服务器去浏览与下载。
P2P另一个重要特点是改变互联网现在的以大网站为中心的状态、重返“非中心化”,并把权力交还给用户。
Peer
PeerPeer
Peer
图1P2P模型
(二)P2P的分类
P2P模式的变化经历了集中式、分布式和混合式3个阶段。
P2P技术起源于文件交换技术,在发展过程中,文件交换技术的演变最具代表性,下面介绍P2P模式的几种形式:
(1)集中式对等网络[1](如图2所示)。
集中式P2P模式由一个中心服务器来负责记录共享信息以及反馈对这些信息的查询。
每一个对等实体要对它所需共享的信息以及进行的通信负责,根据需要下载它所需要的其他对等实体上的信息。
这种形式具有中心化的特点,但是它不同于传统意义上的Client/Server模式。
因为传统意义上的Client/Server模式采用的是一种垄断的手段,所有资料都存放在服务器上,客户机只能被动的从服务器上读取信息,并且客户机之间不具有交互能力;而集中式P2P模式则是所有网上提供的资料都存放在提供资料的客户机上,服务器上只保留索引信息,此外服务器与对等实体以及对等实体之间都具有交互能力。
图2集中式对等网模型
(2)分布式对等网络[1](如图3所示)。
在分布式P2P中,对等机通过与相邻对等机之间的连接,遍历整个网络体系。
每个对等机在功能上都是相似的,并没有专门的服务器,而对等机必须依靠它们所在的分布网络来查找文件和定位其他对等机。
这种无中心、纯分布式系统不再是简单的点到点通信,而是更高效、更复杂的网络通信。
图3分布式对等网模型
(3)混合P2P网络[1]。
集中式P2P有利于网络资源的快速检索,并且只要服务器能力足够强大就可以无限扩展,但是其中心化的模式易遭到直接的攻击,分布式解决了抗攻击的问题,但是又缺乏快速搜索和可扩展性。
混合式P2P结合了集中式和分布式P2P优点,在设计思想和处理能力上都进一步的优化。
它在分布式模式的基础上,将用户节点能力进行分类,使某些节点担任特殊任务。
(三)P2P的技术特点
非中心化(Decentralization):
网络中的资源和服务分散在所有结点上,信息的传输和服务的实现都直接在结点之间进行,可以无需中间环节和服务器的介入,避免了可能的瓶颈。
可扩展性:
在P2P网络中,随着用户的加入,不仅服务的需求增加了,系统整体的资源和服务能力也在同步地扩充,始终能较容易地满足用户的需要。
整个体系是全分布的,不存在瓶颈。
理论上其可扩展性几乎可以认为是无限的。
健壮性:
P2P架构天生具有耐攻击、高容错的优点。
由于服务是分散在各个结点之间进行的,部分结点或网络遭到破坏对其它部分的影响很小。
P2P网络一般在部分结点失效时能够自动调整整体拓扑,保持其它结点的连通性。
P2P网络通常都是以自组织的方式建立起来的,并允许结点自由地加入和离开。
P2P网络还能够根据网络带宽、结点数、负载等变化不断地做自适应式的调整。
高性价比:
性能优势是P2P被广泛关注的一个重要原因。
随着硬件技术的发展,个人计算机的计算和存储能力及网络带宽等性能依照摩尔定理高速增长。
采用P2P架构可以有效地利用互联网中散布的大量普通结点,将计算任务或存储资料分布到所有结点上,利用其中闲置的计算能力或存储空间,达到高性能计算和海量存储的目的,通过利用网络中的大量空闲资源,可以用更低的成本提供更高的计算和存储能力。
隐私保护:
在P2P网络中,由于信息的传输分散在各节点之间进行而无需经过某个集中环节,用户的隐私信息被窃听和泄漏的可能性大大缩小。
(四)P2P的应用领域
P2P引导网络计算模式从集中式向分布式偏移,也就是说网络应用的核心从中央服务器向网络边缘的终端设备扩散:
服务器到服务器、服务器到PC机、PC机到PC机,PC机到WAP手机,所有网络节点上的设备都可以建立P2P对话。
这使人们在Internet上的共享行为被提到了一个更高的层次,使人们以更主动深刻的方式参与到网络中去,P2P给互联网的分布、共享精神带来了无限的遐想,从目前的应用来看,P2P的威力还主要体现在大范围的共享、搜索的优势上。
主要有四大类型的应用:
对等计算、协同工作、搜索引擎、文件交换。
1、对等计算
采用P2P技术的对等计算,正是把网络中的众多计算机暂时不用的计算能力连结起来,使用积累的能力执行超级计算机的任务。
任何需要大量数据处理的行业都可从对等计算中获利,如天气预报、动画制作、基因组的研究等,有了对等计算之后,就不再需要昂贵的超级计算机了。
Intel也剥用对等计算技术来设计其CPU,并为其节省极大的费用,同时对等计算的发展是以PC机资源的有效利用为根本出发点的,自然也极力受到Intel的极力推崇。
从本质而言,对等计算就是网络上CPU资源的共享。
2、协同工作
公司机构的日益分
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- 兰州 商学院 毕业论文 P2P 文件传输 实现