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摘要:P4P是为解决目前P2P网络所引发的低效率和网络资源利用问题,而诞生的一种简单、轻量级的网络体系结构。该文主要从P4P的来源、与P2P网络的区别、P4P的架构以及P4P的未来发展趋势几个方面对P4P进行了介绍。
关键词:P4P;P2P;轻量级
中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1009-3044(2009)22-pppp-0c
近年来,基于P2P[1]的网络应用越来越多,用户规模和网络流量均呈爆发式增长。P2P是Peer-to-Peer的缩写,简单来说,就是在P2P方式下,每个对等实体(Peer)既是服务的提供者,又是服务的享用者,P2P把一个文件分成多个片段,每个用户都可以从多个其他用户处下载不同的片段,同时也把自已已有的片段提供给其他用户下载。正是由于P2P技术可以简单有效地解决在网上大规模复制文件的问题,所以自从问世以来,发展迅速惊人。如今P2P技术已成为一个覆盖于基础数据网络之上的承载平台,承载着各种各样的应用类型,从最初的MP3音乐共享扩展到文件共享、流媒体、VoIP、IPTV、IM、协同计算等多个领域。
然而,P2P应用的普及给电信运营商的网络带宽造成非常大的压力,P2P应用消耗了大部分的网络带宽资源,甚至占用了其他正常应用(如Web、E-mail等)的资源,这将直接影响网络运营商的决策、运营及管理,也影响了其他互联网用户的应用体验。而且,P2P应用本质上会无限消耗网络的可用带宽,因而单纯的网络扩容无法解决本质问题。在这种情况下,P4P[2]技术应运而生,它给了运营商和用户一个新的选择,在提高用户满意度的同时减少运营商的宽带压力,因而被认为是一个非常有前景的技术。
1 P4P的来源
P4P是一种先进的点对点(P2P)协议和网络体系结构,其全称是“Proactive network Provider Participation for P2P(电信运营商主动参与P2P网络)”。引入P4P的目的是加强ISP(因特网服务提供商)与客户端程序的通信,降低骨干网络传输压力和运营成本,并提高P2P应用程序的性能,以达到网络传输效率和节约运营成本的双赢目的。
P4P理论是由美国耶鲁大学谢海永博士首先提出来,并完成了相应的系统设计。P4P技术的核心是引入数学界的拓扑理论来改良P2P网络的随机性,让以往的P2P连接实现智能优化,网民间的任意交换变得更具地域性。同一路由器,同一数据阵列,都成为P4P智能选择数据交换对象的数学基础。简单地说,P4P的原理就是让P2P也玩“同城”。
举一个例子来说,A地区的用户就可以优先和A地区的用户来实现文件片段的交换,再扩展至较远的地区,在必要时,才会“出国”进行文件片段交换。当然,P4P的运行机制,要远远超过“同城交换”的概念,它还会根据用户的上行、下载带宽进行综合判断,以进行最有效选择,最大化整体交换的效率。
2 P4P与P2P区别
P2P是近几年发展较快的一种网络对等模式,据国内权威部门统计,当前P2P流量已经占整个互联网流量的约70%,并且正在以每年350%的速度增长。P2P流量消耗了巨大的网络带宽,尤其是国际带宽,使网络基础设施不堪重负,运营商苦不堪言。但问题的症结不在于P2P技术或P2P的使用者,而在于交换的机制。P2P过于强调“对等”,每个节点之间的交换完全是无序的。例如,A地区的用户,既可能和B地区的用户进行文件片段的交换,也可能和其他国家的某用户进行交换。显然,无序的交换导致了无谓的跨地区甚至是跨国的“流量旅行”,这耗费了宝贵的国内和国际带宽资源,代价巨大。
如果用户正好都在同一个地区,那么,本地化的交换的成本就会大大降低。与P2P随机挑选Peer(对等机)不同,P4P协议可以协调网络拓扑数据,能够有效选择节点,从而提高网络路由效率,这也正是P4P与P2P技术的区别所在。
3 P4P架构
P4P是一个灵活的、轻量级的应用框架[3-4]。它的主要思想是在P2P应用与网络运营商之间开启显式的通信接口,P2P客户(peer)可以调用该接口得到网络信息,或请求承载网分配网络资源,从而能够更有效的利用网络资源,并提升P2P应用性能。
P4P的架构主要包括控制平面、数据平面和管理平面。目前的研究主要集中在控制平面。图1显示的是P4P架构中潜在的实体:iTrackers、appTrackers和P2P客户端间的相互关系。
P4P架构中关键的部分就是引入iTrackers。它能够给P2P与网络供应商的沟通提供交互的门户,允许P4P在P2P和供应商之间划分通信量控制的责任,并且增加了P4P的可部署性和扩展性。具体来说,每一个网络供应商,无论是传统的商业网络提供商(例如,AT
关键词:P4P;P2P;轻量级
中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1009-3044(2009)22-pppp-0c
近年来,基于P2P[1]的网络应用越来越多,用户规模和网络流量均呈爆发式增长。P2P是Peer-to-Peer的缩写,简单来说,就是在P2P方式下,每个对等实体(Peer)既是服务的提供者,又是服务的享用者,P2P把一个文件分成多个片段,每个用户都可以从多个其他用户处下载不同的片段,同时也把自已已有的片段提供给其他用户下载。正是由于P2P技术可以简单有效地解决在网上大规模复制文件的问题,所以自从问世以来,发展迅速惊人。如今P2P技术已成为一个覆盖于基础数据网络之上的承载平台,承载着各种各样的应用类型,从最初的MP3音乐共享扩展到文件共享、流媒体、VoIP、IPTV、IM、协同计算等多个领域。
然而,P2P应用的普及给电信运营商的网络带宽造成非常大的压力,P2P应用消耗了大部分的网络带宽资源,甚至占用了其他正常应用(如Web、E-mail等)的资源,这将直接影响网络运营商的决策、运营及管理,也影响了其他互联网用户的应用体验。而且,P2P应用本质上会无限消耗网络的可用带宽,因而单纯的网络扩容无法解决本质问题。在这种情况下,P4P[2]技术应运而生,它给了运营商和用户一个新的选择,在提高用户满意度的同时减少运营商的宽带压力,因而被认为是一个非常有前景的技术。
1 P4P的来源
P4P是一种先进的点对点(P2P)协议和网络体系结构,其全称是“Proactive network Provider Participation for P2P(电信运营商主动参与P2P网络)”。引入P4P的目的是加强ISP(因特网服务提供商)与客户端程序的通信,降低骨干网络传输压力和运营成本,并提高P2P应用程序的性能,以达到网络传输效率和节约运营成本的双赢目的。
P4P理论是由美国耶鲁大学谢海永博士首先提出来,并完成了相应的系统设计。P4P技术的核心是引入数学界的拓扑理论来改良P2P网络的随机性,让以往的P2P连接实现智能优化,网民间的任意交换变得更具地域性。同一路由器,同一数据阵列,都成为P4P智能选择数据交换对象的数学基础。简单地说,P4P的原理就是让P2P也玩“同城”。
举一个例子来说,A地区的用户就可以优先和A地区的用户来实现文件片段的交换,再扩展至较远的地区,在必要时,才会“出国”进行文件片段交换。当然,P4P的运行机制,要远远超过“同城交换”的概念,它还会根据用户的上行、下载带宽进行综合判断,以进行最有效选择,最大化整体交换的效率。
2 P4P与P2P区别
P2P是近几年发展较快的一种网络对等模式,据国内权威部门统计,当前P2P流量已经占整个互联网流量的约70%,并且正在以每年350%的速度增长。P2P流量消耗了巨大的网络带宽,尤其是国际带宽,使网络基础设施不堪重负,运营商苦不堪言。但问题的症结不在于P2P技术或P2P的使用者,而在于交换的机制。P2P过于强调“对等”,每个节点之间的交换完全是无序的。例如,A地区的用户,既可能和B地区的用户进行文件片段的交换,也可能和其他国家的某用户进行交换。显然,无序的交换导致了无谓的跨地区甚至是跨国的“流量旅行”,这耗费了宝贵的国内和国际带宽资源,代价巨大。
如果用户正好都在同一个地区,那么,本地化的交换的成本就会大大降低。与P2P随机挑选Peer(对等机)不同,P4P协议可以协调网络拓扑数据,能够有效选择节点,从而提高网络路由效率,这也正是P4P与P2P技术的区别所在。
3 P4P架构
P4P是一个灵活的、轻量级的应用框架[3-4]。它的主要思想是在P2P应用与网络运营商之间开启显式的通信接口,P2P客户(peer)可以调用该接口得到网络信息,或请求承载网分配网络资源,从而能够更有效的利用网络资源,并提升P2P应用性能。
P4P的架构主要包括控制平面、数据平面和管理平面。目前的研究主要集中在控制平面。图1显示的是P4P架构中潜在的实体:iTrackers、appTrackers和P2P客户端间的相互关系。
P4P架构中关键的部分就是引入iTrackers。它能够给P2P与网络供应商的沟通提供交互的门户,允许P4P在P2P和供应商之间划分通信量控制的责任,并且增加了P4P的可部署性和扩展性。具体来说,每一个网络供应商,无论是传统的商业网络提供商(例如,AT