點(diǎn)對點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)
歷史
分布式哈希表
P2P 架構(gòu)體現(xiàn)了一個互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的關(guān)鍵概念,這一概念被描述在1969年4月7日第一份RFC文檔“RFC 1,主機(jī)軟件” 中。而最近,在不用中心索引服務(wù)器結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)多媒體文件交換的背景下,這個概念已經(jīng)變得非常普遍了。
分類
依中央化程度
純P2P
雜P2P
混合P2P
依網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
結(jié)構(gòu)P2P
無結(jié)構(gòu)P2P
松散結(jié)構(gòu)P2P
P2P網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢
P2P網(wǎng)絡(luò)的一個重要的目標(biāo)就是讓所有的客戶端都能提供資源,包括帶寬,存儲空間和計算能力。因此,當(dāng)有節(jié)點(diǎn)加入且對系統(tǒng)請求增多,整個系統(tǒng)的容量也增大。這是具有一組固定服務(wù)器的Client-Server結(jié)構(gòu)不能實(shí)現(xiàn)的,因?yàn)樵谏鲜鲞@種結(jié)構(gòu)中,客戶端的增加意味著所有用戶更慢的數(shù)據(jù)傳輸。
P2P網(wǎng)絡(luò)的分布特性通過在多節(jié)點(diǎn)上復(fù)制數(shù)據(jù),也增加了防故障的健壯性,并且在純P2P網(wǎng)絡(luò)中,節(jié)點(diǎn)不需要依靠一個中心索引服務(wù)器來發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)。在后一種情況下,系統(tǒng)也不會出現(xiàn)單點(diǎn)崩潰。
當(dāng)用P2P來描述Napster 網(wǎng)絡(luò)時,對等協(xié)議被認(rèn)為是重要的,但是,實(shí)際中,Napster 網(wǎng)絡(luò)獲取的成就是對等節(jié)點(diǎn)(就像網(wǎng)絡(luò)的末枝)聯(lián)合一個中心索引來實(shí)現(xiàn)。這可以使它能快速并且高效的定位可用的內(nèi)容。對等協(xié)議只是一種通用的方法來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。
應(yīng)用
eMule
點(diǎn)對點(diǎn)技術(shù)有許多應(yīng)用。共享包含各種格式音頻,視頻,數(shù)據(jù)等的文件是非常普遍的,即時數(shù)據(jù)(如IP電話通信,Anychat音視頻開發(fā)軟件)也可以使用P2P技術(shù)來發(fā)送。
有些網(wǎng)絡(luò)和通信渠道,像Napster,OpenNAP,和IRC@find,一方面使用了主從式架構(gòu)結(jié)構(gòu)來處理一些任務(wù)(如搜索功能),另一方面又同時使用P2P結(jié)構(gòu)來處理其他任務(wù)。而有些網(wǎng)絡(luò),如Gnutella和Freenet,使用P2P結(jié)構(gòu)來處理所有的任務(wù),有時被認(rèn)為是真正的P2P網(wǎng)絡(luò)。盡管Gnutella也使用了目錄服務(wù)器來方便節(jié)點(diǎn)得到其它節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)地址。
學(xué)術(shù)性P2P網(wǎng)絡(luò)
2015年1月28日,賓西法尼亞州立大學(xué)的開發(fā)者,聯(lián)合了麻省理工學(xué)院開放知識行動,西蒙弗雷澤大學(xué)的研究人員,還有第二代互聯(lián)網(wǎng)P2P工作組,正在開發(fā)一個P2P網(wǎng)絡(luò)的學(xué)術(shù)性應(yīng)用。這個項(xiàng)目稱為LionShare,基于第二代網(wǎng)絡(luò)技術(shù),更詳細(xì)地說是Gnutella模型。這個網(wǎng)絡(luò)的主要目的是讓眾多不同學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)的用戶能夠共享學(xué)術(shù)材料。LionShare網(wǎng)絡(luò)使用雜P2P網(wǎng)絡(luò)類型,混合了Gnutella分散的P2P網(wǎng)絡(luò)和傳統(tǒng)的C/S網(wǎng)絡(luò)。這個程序的用戶能夠上傳文件到一個服務(wù)器上,不管用戶是否在線,都能夠持續(xù)的共享。這個網(wǎng)絡(luò)也允許在比正常小得多的共享社區(qū)中使用。
這個網(wǎng)絡(luò)與當(dāng)前正在使用的其他P2P網(wǎng)絡(luò)的主要不同是LionShare網(wǎng)絡(luò)不允許匿名用戶。這樣做的目的是防止版權(quán)材料在網(wǎng)絡(luò)上共享,這同時也避免了法律糾紛。另一個不同是對不同組有選擇性的共享個別的文件。用戶能個別選擇哪些用戶可以接收這一個文件或者這一組文件。
學(xué)術(shù)社區(qū)需要這種技術(shù),因?yàn)橛性絹碓蕉嗟亩嗝襟w文件應(yīng)用在課堂上。越來越多的教授使用多媒體文件,像音頻文件,視頻文件和幻燈片。把這些文件傳給學(xué)生是件困難的任務(wù),而這如果用LionShare這類網(wǎng)絡(luò)則容易的多。
優(yōu)點(diǎn)
擁有較佳的并發(fā)處理能力。
運(yùn)用內(nèi)存來管理交換數(shù)據(jù),大幅度提高性能。
不用投資大量金錢在服務(wù)器的軟、硬件設(shè)備。
適用于小規(guī)模的網(wǎng)絡(luò),維護(hù)容易。
缺點(diǎn)
架設(shè)較為復(fù)雜,除了要有開發(fā)服務(wù)器端,還要有專用的客戶端。
用在大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò),資源分享紊亂、管理較難、安全性較低。
爭議
法律方面
在美國法律中,“Betamax判決” 的判例堅持復(fù)制“技術(shù)”不是本質(zhì)非法的,如果它們有實(shí)質(zhì)性非侵權(quán)用途。這個因特網(wǎng)廣泛使用之前的決定被應(yīng)用于大部分的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò),包括P2P網(wǎng)絡(luò),因?yàn)橐训玫秸J(rèn)可的文件的傳播也是可以的。這些非法侵犯的使用包括開放源代碼軟件,公共領(lǐng)域文件和不在版權(quán)范圍之內(nèi)的作品。其他司法部門也可用類似的方式看待這個情況。
實(shí)際上,大多數(shù)在P2P網(wǎng)絡(luò)上共享的文件是版權(quán)流行音樂和電影,包括各種格式(MP3,MPEG,RM 等)。在多數(shù)司法范圍中,共享這些復(fù)本是非法的。這讓很多觀察者,包括多數(shù)的媒體公司和一些P2P的倡導(dǎo)者,批評這種網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)對現(xiàn)有的發(fā)行模式造成了巨大的威脅。試圖測量實(shí)際金錢損失的研究多少有些意義不明。雖然紙面上這些網(wǎng)絡(luò)的存在而導(dǎo)致的大量損失,而實(shí)際上自從這些網(wǎng)絡(luò)建成以來,實(shí)際的收入并沒有多大的變化。不管這種威脅是否存在,美國唱片業(yè)協(xié)會和美國電影協(xié)會正花費(fèi)大量的錢來試著游說立法者來創(chuàng)建新的法律。一些版權(quán)擁有者也向公司出錢希望幫助在法律上挑戰(zhàn)從事非法共享他們材料的用戶。
盡管有Betamax判決,P2P網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為那些藝術(shù)家和版權(quán)許可組織的代表攻擊的靶子。這里面包括美國唱片協(xié)會和美國電影協(xié)會等行業(yè)組織。Napster 服務(wù)由于美國唱片協(xié)會的投訴而被迫關(guān)閉。在這個案例中,Napster故意地買賣這些并沒有從版權(quán)所有者那得到許可發(fā)行的音像文件。
隨著媒體公司打擊版權(quán)侵犯的行為擴(kuò)大,這些網(wǎng)絡(luò)也迅速不斷地作了調(diào)整,讓其無論從技術(shù)上還是法律上都難于撤除。這導(dǎo)致真正犯法的用戶成為目標(biāo),因?yàn)殡m然潛在的技術(shù)是合法的,但是用侵犯版權(quán)的方式來傳播的個人對它的濫用很明顯是非法的。
匿名P2P網(wǎng)絡(luò)允許發(fā)布材料,無論合法不合法,在各種司法范圍內(nèi)都很少或不承擔(dān)法律責(zé)任。很多人表示這將導(dǎo)致更多的非法材料更容易傳播,甚至(有些人指出)促進(jìn)恐怖主義,要求在這些領(lǐng)域?qū)ζ溥M(jìn)行規(guī)范。而其他人則反對說,非法使用的潛在能力不能阻止這種技術(shù)作為合法目的的使用,無罪推定必須得以應(yīng)用,像其他非P2P技術(shù)的匿名服務(wù),如電子郵件,同樣有著相似的能力。
重要案例:
美國法律
安全方面
許多P2P網(wǎng)絡(luò)一直受到懷有各種目的的人的持續(xù)攻擊。例子包括:
中毒攻擊(提供內(nèi)容與描述不同的文件)
拒絕服務(wù)攻擊(使網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行非常慢甚至完全崩潰)
背叛攻擊(吸血)(用戶或軟件使用網(wǎng)絡(luò)卻沒有貢獻(xiàn)出自己的資源)
在數(shù)據(jù)中插入病毒(如,下載或傳遞的文件可能被感染了病毒或木馬)
P2P軟件本身的木馬(如,軟件可能含有間諜軟件)
過濾(網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商可能會試圖禁止傳遞來自P2P網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù))
身份攻擊(如,跟蹤網(wǎng)絡(luò)上用戶并且進(jìn)行不斷騷擾式的或者是用合法性地攻擊他們)
垃圾信息(如在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送未請求的信息--不一定是拒絕服務(wù)攻擊)
如果精心設(shè)計P2P網(wǎng)絡(luò),使用加密技術(shù),大部分的攻擊都可以避免或控制,P2P網(wǎng)絡(luò)安全事實(shí)上與拜占庭將軍問題有密切聯(lián)系。然而,當(dāng)很多的節(jié)點(diǎn)試著破壞它時,幾乎任何網(wǎng)絡(luò)也都會失效,而且許多協(xié)議會因用戶少而表現(xiàn)得很失敗。
2007年4月23日,CA公司發(fā)表資安警訊,指出Foxy、BitComet、eDonkey、μTorrent、Ares、Azureus、BearShare、Lphant、Shareaza、Hamachi、exeemlite、Fpsetup、Morpheus、iMesh等14個P2P軟件都存在安全威脅,這些P2P軟件的潛在威脅來源包括可能會改寫文件、為文件重命名、刪除文件、被第三方植入惡意程序等。
計算技術(shù)展望
技術(shù)上,一個純P2P應(yīng)用必須貫徹只有對等協(xié)議,沒有服務(wù)器和客戶端的概念。但這樣的純P2P應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)是很少的,大部分稱為P2P的網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用實(shí)際上包含了或者依賴一些非對等單元,如DNS。同時,真正的應(yīng)用也使用了多個協(xié)議,使節(jié)點(diǎn)可以同時或分時做客戶端,服務(wù)器,和對等節(jié)點(diǎn)。完全分散的對等網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)使用了很多年了,象Usenet(1979年)和FidoNet(1984年)這兩個例子。
很多P2P系統(tǒng)使用更強(qiáng)的對等點(diǎn)(稱為超級對等點(diǎn)(Super Node))作為服務(wù)器,那些客戶節(jié)點(diǎn)以星狀方式連接到一個超級對等點(diǎn)上。
在1990年代末期,為了促進(jìn)對等網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的發(fā)展,昇陽(SUN)公司增加了一些類到Java技術(shù)中,讓開發(fā)者能開發(fā)分散的實(shí)時聊天的applet和應(yīng)用,這是在即時通信流行之前。這個工作現(xiàn)在由JXTA工程來繼續(xù)實(shí)現(xiàn)。
P2P系統(tǒng)和應(yīng)用已經(jīng)吸引了計算機(jī)科學(xué)研究的大量關(guān)注,一些卓越的研究計劃包括Chord計劃,ARPANET, the PAST storage utility, P-Grid(一個自發(fā)組織的新興覆蓋性網(wǎng)絡(luò)),和CoopNet內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)。
限制
日本
在日本,根據(jù)日本現(xiàn)行著作權(quán)法,日本境內(nèi)一切免費(fèi)提供商業(yè)軟件/或其他數(shù)據(jù)下載的網(wǎng)站均屬非法。違法情節(jié)嚴(yán)重的可被判處有期徒刑,同時處以罰款。BitTorrent系列軟件和eMule均被禁止。但因?yàn)镾hare和Winny軟件的存在,P2P技術(shù)在日本仍然流行。這兩款軟件都采用了IP加密和數(shù)據(jù)加密的技術(shù),目前日本有幾百萬人使用這兩款軟件來交流動畫,游戲,音樂,軟件等數(shù)據(jù),但顯然警方已經(jīng)掌控了追查用戶的方法。2008年5月9日,三名在share上發(fā)布大量版權(quán)保護(hù)作品的職人遭到逮捕。這兩款軟件的流行也帶來了一些負(fù)面問題,比如機(jī)密資料的泄漏和計算機(jī)病毒的傳播。
新西蘭
在新西蘭,根據(jù)新西蘭2011年9月實(shí)施的版權(quán)法,新西蘭境內(nèi)下載受版權(quán)保護(hù)的內(nèi)容為違法,主要針對的就是P2P技術(shù)的下載。如果下載的內(nèi)容收到版權(quán)方提訴,ISP會根據(jù)用戶在下載的時間評估,如有版權(quán)侵犯,用戶將被警告,警告三次將被罰款15000新西蘭元,約合75000人民幣。不過需要注意的是對于在線觀看以及文件寄存類網(wǎng)站卻不在此次罰款范圍內(nèi)。也就是說用戶通過Torrent軟件的BT種子下載一個受版權(quán)保護(hù)的作品可能會被罰款,但是如果利用離線文件下載方式則不會受到懲罰。
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