charpter6-其他分布計(jì)算環(huán)境

分布計(jì)算環(huán)境第六章其他分布計(jì)算環(huán)境

主要內(nèi)容面向效勞的體系結(jié)構(gòu)SOA什么是SOA？SOA：Service-OrientedArchitecture對(duì)于面向同步和異步應(yīng)用的、基于請(qǐng)求/響應(yīng)模式的分布式計(jì)算來說，SOA是一場(chǎng)革命業(yè)務(wù)邏輯〔businesslogic〕或獨(dú)立功能被模塊化，并作為效勞呈現(xiàn)給消費(fèi)者或客戶端關(guān)鍵是松耦合特性應(yīng)用開發(fā)人員或者系統(tǒng)集成者可以通過組合一個(gè)或多個(gè)效勞來構(gòu)建應(yīng)用，而無須理解效勞的底層實(shí)現(xiàn)舉例一個(gè)效勞可以用.NET或J2EE來實(shí)現(xiàn)使用效勞的程序可以位于不同平臺(tái)上，用不同語言來實(shí)現(xiàn)SOA的特性效勞架構(gòu)SOA根底結(jié)構(gòu)SOA不是Web效勞SOA的優(yōu)勢(shì)網(wǎng)格計(jì)算主要內(nèi)容網(wǎng)格問題的來源問題的引出一方面，面臨的問題越來越復(fù)雜，需要的計(jì)算資源越來越多另一方面，網(wǎng)上大量的閑置資源思想的來源借鑒電力網(wǎng)的思想希望給最終用戶提供的是與地理位置無關(guān)，與具體的計(jì)算設(shè)施無關(guān)的通用的計(jì)算能力網(wǎng)格〔Grid〕一詞的來源就是“電力網(wǎng)格〞〔PowerGrid〕電力網(wǎng)和網(wǎng)格組成比照什么是網(wǎng)格計(jì)算是利用網(wǎng)絡(luò)中一些閑置的處理能力來解決復(fù)雜問題的計(jì)算模式，適于大型科學(xué)計(jì)算和工程研究;這種計(jì)算模式是利用互聯(lián)網(wǎng)把分散在不同地理位置的電腦組織成一個(gè)“虛擬的超級(jí)計(jì)算機(jī)〞，其中每一臺(tái)參與計(jì)算的計(jì)算機(jī)就是一個(gè)“節(jié)點(diǎn)〞，而整個(gè)計(jì)算是由成千上萬個(gè)“節(jié)點(diǎn)〞組成的“一張網(wǎng)格〞，所以這種計(jì)算方式叫網(wǎng)格計(jì)算;網(wǎng)格是把整個(gè)網(wǎng)絡(luò)整合成一臺(tái)巨大的超級(jí)計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源、數(shù)據(jù)資源、信息資源、知識(shí)資源、專家資源的全面共享;主要目的設(shè)計(jì)一種能夠提供以下功能的系統(tǒng)：提高或拓展企業(yè)內(nèi)所有計(jì)算資源的效率和利用率，滿足最終用戶的需求，同時(shí)能夠解決以前由于計(jì)算、數(shù)據(jù)或存儲(chǔ)資源的短缺而無法解決的問題。建立虛擬組織，通過讓他們共享應(yīng)用和數(shù)據(jù)來對(duì)公共問題進(jìn)行合作。整合計(jì)算能力、存儲(chǔ)和其他資源，能使得需要大量計(jì)算資源的巨大問題求解成為可能。通過對(duì)這些資源進(jìn)行共享、有效優(yōu)化和整體管理，能夠降低計(jì)算的總本錢。通過任何一臺(tái)計(jì)算機(jī)都可以提供無限的計(jì)算能力，可以接入浩如煙海的信息網(wǎng)格的應(yīng)用領(lǐng)域網(wǎng)格的應(yīng)用群體科學(xué)研究領(lǐng)域：計(jì)算科學(xué)家和工程師實(shí)驗(yàn)科學(xué)家社會(huì)和經(jīng)濟(jì)團(tuán)體協(xié)會(huì)公司人類公共問題研究機(jī)構(gòu)等網(wǎng)格概念的分歧到目前為止，關(guān)于什么是網(wǎng)格和什么是網(wǎng)格計(jì)算還沒有一個(gè)普遍接受的定義，關(guān)于網(wǎng)格概念的分歧和爭(zhēng)論仍然存在。網(wǎng)格就是下一代的Internet。網(wǎng)格計(jì)算就是在動(dòng)態(tài)變化的、擁有多個(gè)部門或者團(tuán)體的復(fù)雜虛擬組織內(nèi)，靈活、平安的協(xié)同資源共享與問題求解。網(wǎng)格就是方便資源管理，有效支持廣域分布的、多領(lǐng)域的科學(xué)與工程問題解決的中間件系統(tǒng)。網(wǎng)格是建造分布式科學(xué)計(jì)算環(huán)境的一種一體化的集成方法，這一環(huán)境包括計(jì)算、數(shù)據(jù)管理、科學(xué)儀器以及人類的協(xié)作。網(wǎng)格是一種無縫的、集成的計(jì)算與協(xié)作環(huán)境。網(wǎng)絡(luò)是基于硬件支持的各種效勞和功能的提供者。這些都是目前出現(xiàn)的一些有關(guān)網(wǎng)格的定義，它們從不同的角度和側(cè)重點(diǎn)來闡述了對(duì)網(wǎng)格的認(rèn)識(shí)。鑒別網(wǎng)格的三個(gè)指標(biāo)協(xié)調(diào)非集中控制資源：網(wǎng)格整合各種資源，協(xié)調(diào)各種使用者，這些資源和使用者在不同控制域中，網(wǎng)格還解決在這種分布式環(huán)境中出現(xiàn)的平安，策略，使用費(fèi)用，成員權(quán)限等問題。使用標(biāo)準(zhǔn)，開放，通用的協(xié)議和接口：網(wǎng)格建立在多功能的協(xié)議和接口之上，這些協(xié)議和接口解決認(rèn)證，授權(quán)，資源發(fā)現(xiàn)和資源存取等根本問題。得到非平凡的效勞質(zhì)量：網(wǎng)格允許它的資源被協(xié)調(diào)使用，以得到多種效勞質(zhì)量，滿足不同使用者需求，如系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間，流通量，有效性，平安性，及資源重定位，使得聯(lián)合系統(tǒng)的成效比其各局部的成效總和要大得多。網(wǎng)格系統(tǒng)的特點(diǎn)

分布性網(wǎng)格系統(tǒng)的特點(diǎn)〔2〕自相似性：網(wǎng)格的局部和整體之間存在著一定的相似性，局部往往在許多地方具有全局的某些特征，而全局的特征在局部也有一定的表達(dá)網(wǎng)格系統(tǒng)的特點(diǎn)〔3〕多樣性和動(dòng)態(tài)性：網(wǎng)絡(luò)資源異構(gòu)多樣資源動(dòng)態(tài)增加和動(dòng)態(tài)減少可擴(kuò)展性：系統(tǒng)計(jì)算規(guī)模會(huì)逐漸增大，需要在網(wǎng)格資源規(guī)模不斷擴(kuò)大、應(yīng)用不斷增大的情況下，不能降低網(wǎng)格計(jì)算的性能動(dòng)態(tài)適應(yīng)性：資源管理必須能夠動(dòng)態(tài)監(jiān)視和管理網(wǎng)格資源，從可利用的資源中選取最正確資源效勞自治性和管理的多重性主要內(nèi)容網(wǎng)格計(jì)算環(huán)境的主要功能管理層次：確定管理層次體系，管理域按層次劃分通信效勞：隨應(yīng)用目的的不同提供不同的效勞，支持各種通信協(xié)議，提供延遲、帶寬等指標(biāo)信息效勞：提供方便可靠的機(jī)制，獲得不斷變化的各節(jié)點(diǎn)信息和狀態(tài)名字效勞：提供全局統(tǒng)一的名字效勞文件系統(tǒng)：提供一個(gè)分布式文件系統(tǒng)機(jī)制、全局存儲(chǔ)和緩存空間監(jiān)視系統(tǒng)：提供監(jiān)視系統(tǒng)資源和運(yùn)行情況的工具

網(wǎng)格計(jì)算環(huán)境的主要功能〔續(xù)〕資源管理和調(diào)度：提供透明的資源調(diào)度，高效的利用可利用的資源。資源交易機(jī)制：提供一種計(jì)算資源的交易機(jī)制，允許資源提供者獲得利益，使系統(tǒng)能動(dòng)態(tài)地取得更好的性價(jià)比資源。編程工具：提供豐富的用戶接口和編程環(huán)境，提供最常用的語言，以及分布式共享存儲(chǔ)器和一些函數(shù)庫(kù)等。用戶圖形界面：提供方便的用戶訪問接口，包括Web方式接口，使用戶可以在任何位置、任何平臺(tái)上使用系統(tǒng)資源。

網(wǎng)格體系結(jié)構(gòu)的分類五層沙漏結(jié)構(gòu)由Foster等最早提出的，是一個(gè)最先出現(xiàn)的應(yīng)用和影響最廣泛的結(jié)構(gòu)。OGSA體系結(jié)構(gòu)開放網(wǎng)格效勞結(jié)構(gòu)OGSA(OpenGridServicesArchitecture)是GlobalGridForum4的重要標(biāo)準(zhǔn)建議，是繼五層沙漏結(jié)構(gòu)之后最重要，也是目前最新的一種網(wǎng)格體系結(jié)構(gòu)。是由Foster等結(jié)合WebService等特定，在IBM帶頭下提出的新的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。五層沙漏結(jié)構(gòu)五層沙漏結(jié)構(gòu)是一種以協(xié)議為中心的結(jié)構(gòu)，也十分強(qiáng)調(diào)效勞與API〔ApplicationProgrammingInterfaces〕和SDK〔SoftwareDevelopmentKits〕的重要性。五層沙漏的根本思想：共享互操作協(xié)議效勞API/SDK五層劃分五層沙漏結(jié)構(gòu)圖五層結(jié)構(gòu)及其與TCP/IP的比較向上提供網(wǎng)格中可供共享的資源為下層物理資源提供平安的數(shù)據(jù)通信能力實(shí)現(xiàn)對(duì)單個(gè)資源的共享對(duì)單個(gè)資源實(shí)施控制，如初始化、運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)、統(tǒng)計(jì)與計(jì)費(fèi)協(xié)調(diào)多種資源的共享將資源層提交的受控資源聚集在一起，供給用程序共享，提供諸如目錄效勞、資源代理、負(fù)荷控制、帳戶管理等功能在虛擬組織環(huán)境中存在網(wǎng)格上用戶的應(yīng)用程序，通過各層的API調(diào)用相應(yīng)的效勞，再通過相應(yīng)的效勞調(diào)用網(wǎng)格上的資源來完成任務(wù)。OGSA2002年，Globus和IBM發(fā)布了開放網(wǎng)格效勞體系結(jié)構(gòu)OGSA〔OpenGridServicesArchitecture〕；OGSA完善和擴(kuò)展了GlobustoolkitOGSA的三大根本思想：一切都是效勞將資源，信息。數(shù)據(jù)等統(tǒng)一起來，十分有利于靈活的一致的動(dòng)態(tài)的共享機(jī)制的實(shí)現(xiàn)，使得分布式系統(tǒng)管理有標(biāo)準(zhǔn)的接口和行為網(wǎng)格={網(wǎng)格效勞}，網(wǎng)格效勞可以以不同的方式聚集起來滿足虛擬組織的需要統(tǒng)一的Web效勞架構(gòu)自然具備了原來WebService的所有有利因素：效勞描述和發(fā)現(xiàn)；從描述中自動(dòng)產(chǎn)生客戶和效勞器端的代碼；…….突破科技應(yīng)用領(lǐng)域同樣可用于商業(yè)領(lǐng)域OGSA的根本思想網(wǎng)格效勞網(wǎng)格效勞=接口/行為+效勞數(shù)據(jù)網(wǎng)格效勞接口例OGSA的效勞結(jié)構(gòu)主要內(nèi)容主要內(nèi)容網(wǎng)格實(shí)現(xiàn)例：GlobusGlobus的根本思想Globus認(rèn)為,網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的互操作意味著需要開發(fā)一套通用協(xié)議，用它來描述消息的格式和消息交換的規(guī)那么。在協(xié)議之上，需要開發(fā)一系列效勞，這與建立在TCP/IP協(xié)議上的Web效勞原理相同。在效勞中要定義API，基于這些API再構(gòu)建軟件開發(fā)工具(SDK)。Globus的體系結(jié)構(gòu)分為5層，上層協(xié)議可以調(diào)用下層協(xié)議的效勞。網(wǎng)格內(nèi)的所有應(yīng)用都是通過協(xié)議提供的效勞來調(diào)用操作系統(tǒng)的功能。五層結(jié)構(gòu)與Globus的關(guān)系主要內(nèi)容網(wǎng)格應(yīng)用分布式超級(jí)計(jì)算分布式儀器系統(tǒng)數(shù)據(jù)密集型計(jì)算遠(yuǎn)程沉浸網(wǎng)格最主要的應(yīng)用就是分布式計(jì)算了，而且是網(wǎng)格最初的設(shè)計(jì)目標(biāo)。分布式超級(jí)計(jì)算是指將分布在不同地點(diǎn)的超級(jí)計(jì)算機(jī)用高速網(wǎng)絡(luò)連接起來，并用網(wǎng)格中間件軟件“粘合〞起來，形成比單臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)強(qiáng)大得多的計(jì)算平臺(tái)。分布式超級(jí)計(jì)算的執(zhí)行分類：按步驟分解按功能分解按數(shù)據(jù)分解分布式超級(jí)計(jì)算分布式儀器系統(tǒng)DIS是指以網(wǎng)格管理分布在各地的貴重儀器系統(tǒng)，提供遠(yuǎn)程訪問和控制儀器的手段，提高儀器的利用率，大大方便用戶的使用。網(wǎng)格對(duì)DIS造成的影響：簡(jiǎn)化對(duì)儀器的管理支持儀器的動(dòng)態(tài)變化資源動(dòng)態(tài)調(diào)度資源預(yù)留效勞數(shù)據(jù)管理和處理能力提高提供動(dòng)態(tài)可視化和分析著名的應(yīng)用工程：XPort工程美國(guó)能源部資助方案，由多家大學(xué)來協(xié)同參與實(shí)現(xiàn)。有關(guān)高精度X射線結(jié)晶學(xué)設(shè)備的網(wǎng)格工程。1.以網(wǎng)絡(luò)為中心2.并行性3.支持事務(wù)操作4.模塊化5.可移植性6.可擴(kuò)展性數(shù)據(jù)密集型計(jì)算遠(yuǎn)程沉浸遠(yuǎn)程沉浸Tele-immersion是一種特殊的網(wǎng)格化虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境。人可以完全融入其中各地參與者同國(guó)王路基在一個(gè)虛擬空間中它建立在高速網(wǎng)絡(luò)根底上，是協(xié)同可視化環(huán)境CVE、音頻、視頻會(huì)議以及超級(jí)計(jì)算機(jī)及海量數(shù)據(jù)存貯的有機(jī)融合。是1996年10月，由伊利諾州大學(xué)芝加哥分校的電子可視化實(shí)驗(yàn)室EVL〔EletronicVisualizationLaboratory〕最早提出的。EVL的負(fù)責(zé)人是TomDeFanti。與協(xié)同虛擬環(huán)境CVE或分布式虛擬環(huán)境DVE不同，網(wǎng)格不僅使得虛擬環(huán)境更為逼真。更重要的是改變了“人/機(jī)交互〞模式為“人/機(jī)/協(xié)作〞模式。主要內(nèi)容網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的四種形式企業(yè)計(jì)算網(wǎng)格計(jì)算對(duì)等計(jì)算普及計(jì)算企業(yè)計(jì)算：以中間件為核心網(wǎng)格計(jì)算：讓計(jì)算能力公用化對(duì)等計(jì)算：倡導(dǎo)“平等〞共享P2P〔PeertoPeer〕系統(tǒng)由假設(shè)干互聯(lián)協(xié)作的計(jì)算機(jī)構(gòu)成，且至少具有如下特征之一：系統(tǒng)依存于邊緣化〔非中央式效勞器〕設(shè)備的主動(dòng)協(xié)作，每個(gè)成員直接從其他成員而不是從效勞器的參與中受益；系統(tǒng)中成員同時(shí)扮演效勞器與客戶機(jī)的角色；系統(tǒng)應(yīng)用的用戶能夠意識(shí)到彼此的存在，構(gòu)成一個(gè)虛擬或?qū)嶋H的群體。P2P把網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模式從集中式引向分布式，也就是說，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的核心從中央效勞器向網(wǎng)絡(luò)邊緣的終端設(shè)備擴(kuò)散：所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上的設(shè)備都可以建立P2P對(duì)話。從目前的應(yīng)用看，P2P的威力還主要表達(dá)在大范圍的共享和搜索的優(yōu)勢(shì)上，諸如對(duì)等計(jì)算、協(xié)同工作、搜索引擎、文件交換等。普及計(jì)算：計(jì)算無所不在普及計(jì)算〔ubiquitouscomputingorpervasivecomputing〕強(qiáng)調(diào)人與計(jì)算環(huán)境的緊密聯(lián)系，使計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)更有效地融入人們的生活,讓人們?cè)谌魏螘r(shí)間、任何地點(diǎn)都能方便快捷地獲得網(wǎng)絡(luò)計(jì)算提供的各種效勞。普及計(jì)算研究的內(nèi)容主要包括兩個(gè)方面：自然的人機(jī)交互和網(wǎng)絡(luò)計(jì)算。四種計(jì)算的相同點(diǎn)：目標(biāo)一致四種計(jì)算的不同點(diǎn)四種計(jì)算的不同點(diǎn)〔續(xù)〕四種計(jì)算方式互為補(bǔ)充云計(jì)算什么是云計(jì)算？云計(jì)算：CloudComputing云計(jì)算是分布式處理(DistributedComputing)、并行處理(ParallelComputing)和網(wǎng)格計(jì)算(GridComputing)的開展，或者說是這些計(jì)算機(jī)科學(xué)概念的商業(yè)實(shí)現(xiàn)“CloudComputingisaparadigminwhichinformationispermanentlystoredinserversontheInternetandcachedtemporarilyonclientsthatincludedesktops,entertainmentcenters,tabletcomputers,notebooks,wallcomputers,handhelds,sensors,monitors,etc.〞 ----IEEEInternetComputing,2021但是，云計(jì)算的概念和內(nèi)涵仍然有較大分歧。Google、IBM、微軟等著名IT企業(yè)有各自不同的理解云計(jì)算的根本原理根本原理是，通過使計(jì)算分布在大量的分布式計(jì)算機(jī)上，而非本地計(jì)算機(jī)或遠(yuǎn)程效勞器中，企業(yè)數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行將更與互聯(lián)網(wǎng)相似這使得企業(yè)能夠?qū)①Y源切換到需要的應(yīng)用上，根據(jù)需求訪問計(jì)算機(jī)和存儲(chǔ)系統(tǒng)這意味著計(jì)算能力也可以作為一種商品進(jìn)行流通，就像煤氣、水電一樣，取用方便，費(fèi)用低廉。最大的不同在于，它是通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行傳輸?shù)念惐龋簭墓爬系膯闻_(tái)發(fā)電機(jī)模式轉(zhuǎn)向了電廠集中供電的模式云計(jì)算的藍(lán)圖在未來，只需要一臺(tái)筆記本或者一個(gè)，就可以通過網(wǎng)絡(luò)效勞來實(shí)現(xiàn)我們需要的一切，甚至包括超級(jí)計(jì)算這樣的任務(wù)從這個(gè)角度而言，最終用戶才是云計(jì)算的真正擁有者云計(jì)算的應(yīng)用包含這樣的一種思想，把力量聯(lián)合起來，給其中的每一個(gè)成員使用云計(jì)算應(yīng)用分類云計(jì)算應(yīng)用分類效用計(jì)算〔Utilitycomputing〕想法本無新意，目前逐漸應(yīng)用在數(shù)據(jù)中心將計(jì)算和存儲(chǔ)等資源，打包成為可量化的效勞，類似于傳統(tǒng)的電力資源等公共效用例如，LiquidComputing公司的LiquidQ效勞，能幫助企業(yè)將內(nèi)存，I/0，存儲(chǔ)和計(jì)算容量通過網(wǎng)絡(luò)集成為一個(gè)虛擬的資源池來使用網(wǎng)絡(luò)集成云根底效勞的集成尚處于初始階段，案例包括：OpSource推出的OpSourceServicesBusWorkday收購(gòu)的CapeClear，其從事B-TO-B商業(yè)模式效勞GrandCentral向用戶提供集成解決方案，被Google收購(gòu)云計(jì)算應(yīng)用分類云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)效勞網(wǎng)絡(luò)效勞與軟件即效勞(SaaS)是密切相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)效勞供給商提供API能幫助開發(fā)商通過網(wǎng)絡(luò)拓展功能性，而不只是提供成熟的應(yīng)用軟件成功應(yīng)用：GoogleMaps平臺(tái)即效勞〔Platformasaservice〕平臺(tái)即效勞(Platformasaservice)，是軟件即效勞(SaaS)的變種，這種方式將開發(fā)環(huán)境作為效勞來提供用戶創(chuàng)立的應(yīng)用軟件在供給商的根底架構(gòu)上運(yùn)行，然后通過網(wǎng)絡(luò)從供給商的效勞器上傳遞給用戶云計(jì)算應(yīng)用分類管理效勞供給商〔MSP〕管理效勞是云計(jì)算最古老的形式之一管理效勞是面向IT廠商而并非最終用戶的一種應(yīng)用軟件例如，用于電子郵件的病毒掃描效勞或者應(yīng)用軟件監(jiān)控效勞效勞商業(yè)平臺(tái)效勞商業(yè)平臺(tái)是軟件即效勞(SaaS)和管理效勞供給商(MSP)的混合體提供了一種與用戶相結(jié)合的效勞采集器在貿(mào)易領(lǐng)域中應(yīng)用最為普遍云計(jì)算的總結(jié)表達(dá)了互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的新開展趨勢(shì)概念不清晰，存在諸多爭(zhēng)論應(yīng)用還不是很廣泛，但想法逐漸得到認(rèn)同是一個(gè)長(zhǎng)期開展的趨勢(shì)，在很長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)還將是業(yè)界爭(zhēng)論的問題之一什么是P2P?對(duì)于P2P沒有一個(gè)統(tǒng)一的定義定義1：Peer-to-peerisatypeofInternetnetworkallowingagroupofcomputeruserswiththesamenetworkingprogramtoconnectwitheachotherforthepurposesofdirectlyaccessingfilesfromoneanother'sharddrives.定義2：P2P是一種分布式網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)的參與者共享他們所擁有的一局部硬件資源〔處理能力、存儲(chǔ)能力、網(wǎng)絡(luò)連接能力等〕，這些共享資源需要由網(wǎng)絡(luò)提供效勞和內(nèi)容，能被其它對(duì)等節(jié)點(diǎn)〔Peer〕直接訪問而無需經(jīng)過中間實(shí)體。在此網(wǎng)絡(luò)中的參與者既是資源提供者〔Server〕，又是資源獲取者〔Client〕servent。……各種定義的共同點(diǎn)P2P打破了傳統(tǒng)的Client/Server(C/S)模式，在網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)結(jié)點(diǎn)的地位都是對(duì)等的。每個(gè)結(jié)點(diǎn)既充當(dāng)效勞器，為其他結(jié)點(diǎn)提供效勞，同時(shí)也享用其他結(jié)點(diǎn)提供的效勞peer在英語里有"〔地位、能力等〕同等者"、"同事"和"伙伴"等意義。C/S模式和P2P模式Client/Server模式PeertoPeer模式例：BT下載用戶越多下載越快TrackerADCB例：BT下載〔2〕ACBDBT原理Tracker即時(shí)接收所有下載者信息〔IP地址和端口〕，并且給每個(gè)下載者一份隨機(jī)的peer列表。下載者每隔一段時(shí)間連一次Tracker，告知自己的進(jìn)度和取得列表，這樣就可以和那些已經(jīng)直接連接上的peer進(jìn)行數(shù)據(jù)的上傳下載。在進(jìn)行文件傳輸時(shí)，每個(gè)文件一般被劃分成256K的大小的塊，每個(gè)塊都計(jì)算其校驗(yàn)值。用戶間互相的Choke和UnChoke對(duì)方，來交換這些文件塊。TrackerPeerPeerPeerPeerPeerPeerP2P相對(duì)于C/S的優(yōu)勢(shì)非中心化網(wǎng)絡(luò)中的資源和效勞分散在所有結(jié)點(diǎn)上，信息的傳輸和效勞的實(shí)現(xiàn)都直接在結(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行，可以無需中間環(huán)節(jié)和效勞器的介入，防止了可能的瓶頸可擴(kuò)展隨著用戶的參加，不僅效勞的需求增加了，系統(tǒng)整體的資源和效勞能力也在同步地?cái)U(kuò)充健壯性P2P架構(gòu)天生具有耐攻擊、高容錯(cuò)的優(yōu)點(diǎn)。多副本沒有單點(diǎn)失效問題，局部結(jié)點(diǎn)或網(wǎng)絡(luò)遭到破壞對(duì)其它局部的影響很小P2P相對(duì)于C/S的優(yōu)勢(shì)負(fù)載均衡資源分布在多個(gè)節(jié)點(diǎn)，更好的實(shí)現(xiàn)了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載均衡高性能/價(jià)格比通過利用網(wǎng)絡(luò)中的大量空閑資源，可以用更低的本錢提供更高的計(jì)算和存儲(chǔ)能力。隱私保護(hù)信息的傳輸分散在各節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行而無需經(jīng)過某個(gè)集中環(huán)節(jié)，用戶的隱私信息被竊聽和泄漏的可能性大大縮小所有參與者都可以提供中繼轉(zhuǎn)發(fā)的功能，因而大大提高了匿名通訊的靈活性和可靠性，能夠?yàn)橛脩籼峁└玫碾[私保護(hù)P2P網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中心化拓?fù)淙植际椒墙Y(jié)構(gòu)化拓?fù)淙植际浇Y(jié)構(gòu)化拓?fù)浒敕植际酵負(fù)渲行幕負(fù)淅汗蚕碥浖﨨apsterNapster原理IhaveX!Publishinsert(X,)...Napster原理〔2〕WhereisfileA?QueryReplysearch(A)-->Fetch優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：維護(hù)簡(jiǎn)單，發(fā)現(xiàn)效率高資源的發(fā)現(xiàn)依賴中心化的目錄系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)算法靈活高校并并能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜查詢問題：中央效勞器的癱瘓容易導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的崩潰，可靠性和平安性較低隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大，對(duì)中央索引效勞器進(jìn)行維護(hù)和更新的費(fèi)用將急劇增加，所需本錢過高。中央效勞器的存在引起共享資源在版權(quán)問題上的糾紛，并因此被攻擊為非純粹意義上的P2P網(wǎng)絡(luò)模型全分布非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)絡(luò)例：P2P文件共享系統(tǒng)GnutellaGnutella原理IhavefileA.IhavefileA.WhereisfileA?QueryReply優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：容錯(cuò)性好，支持復(fù)雜的查詢，并受結(jié)點(diǎn)頻繁參加和退出系統(tǒng)的影響小問題：查詢的結(jié)果可能不完全，查詢速度較慢，采用播送查詢的系統(tǒng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的消耗非常大，并由此帶來可擴(kuò)展性差等問題。完全分布式結(jié)構(gòu)化網(wǎng)絡(luò)采用分布式散列表〔DHT〕DHT實(shí)際上是一個(gè)由廣域范圍大量結(jié)點(diǎn)共同維護(hù)的巨大散列表。散列表被分割成不連續(xù)的塊，每個(gè)結(jié)點(diǎn)被分配給一個(gè)屬于自己的散列塊，并成為這個(gè)散列塊的管理者如Chord：網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)按照一定的方式分配一個(gè)唯一結(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)符(NodeID)，資源對(duì)象通過散列運(yùn)算產(chǎn)生一個(gè)唯一的資源標(biāo)識(shí)符(ObjectID)，且該資源將存儲(chǔ)在結(jié)點(diǎn)ID與之相等或者相近的結(jié)點(diǎn)上。需要查找該資源時(shí)，采用同樣的方法可定位到存儲(chǔ)該資源的結(jié)點(diǎn)。提出了一個(gè)分布式查找協(xié)議，該協(xié)議可將指定的關(guān)鍵字(Key)映射到對(duì)應(yīng)的結(jié)點(diǎn)Chord優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：DHT類結(jié)構(gòu)能夠自適應(yīng)結(jié)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)參加/退出，有著良好的可擴(kuò)展性、魯棒性、結(jié)點(diǎn)ID分配的均勻性和自組織能力。由于重疊網(wǎng)絡(luò)采用了確定性拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，DHT可以提供精確的發(fā)現(xiàn)。問題：DHT的維護(hù)機(jī)制較為復(fù)雜，尤其是結(jié)點(diǎn)頻繁參加退出造成的網(wǎng)絡(luò)波動(dòng)〔Churn〕會(huì)極大增加DHT的維護(hù)代價(jià)。DHT僅支持精確關(guān)鍵詞匹配查詢，無法支持內(nèi)容/語義等復(fù)雜查詢。半分布式結(jié)構(gòu)選擇性能較高〔處理、存儲(chǔ)、帶寬等方面性能〕的結(jié)點(diǎn)作為超級(jí)點(diǎn)〔英文文獻(xiàn)中多稱作：SuperNodes,Hubs)在各個(gè)超級(jí)點(diǎn)上存儲(chǔ)了系統(tǒng)中其他局部結(jié)點(diǎn)的信息，發(fā)現(xiàn)算法僅在超級(jí)點(diǎn)之間轉(zhuǎn)發(fā)，超級(jí)點(diǎn)再將查詢請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給適當(dāng)?shù)娜~子結(jié)點(diǎn)。半分布式結(jié)構(gòu)也是一個(gè)層次式結(jié)構(gòu)，超級(jí)點(diǎn)之間構(gòu)成一個(gè)高速轉(zhuǎn)發(fā)層，超級(jí)點(diǎn)和所負(fù)責(zé)的普通結(jié)點(diǎn)構(gòu)成假設(shè)干層次。半分布式結(jié)構(gòu)〔2〕例：KaZaaKaZaa原理IhaveX!Publishinsert(X,3)...KaZaa原理WhereisfileA?Querysearch(A)-->8search(A)-->0Replies80優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：性能、可擴(kuò)展性較好，較容易管理問題：對(duì)超級(jí)點(diǎn)依賴性大，易于受到攻擊，容錯(cuò)性也受到影響四種結(jié)構(gòu)的比較P2P典型應(yīng)用P2P典型應(yīng)用P2P典型應(yīng)用分類P2P應(yīng)用并行化內(nèi)容和文件管理協(xié)同計(jì)算密集構(gòu)件化構(gòu)件化過濾挖掘文件系統(tǒng)即時(shí)消息共享應(yīng)用游戲P2P系統(tǒng)分類平臺(tái)協(xié)同文件共享分布式計(jì)算P2P系統(tǒng)SETI@homeAvbaki,EntropiaNapsterGnutellaFreenetPubliusFreeHavenMagiGrooveJabberJXTA.NET.NETMyServicesP2P平臺(tái)環(huán)境P2P平臺(tái)由Internet、Intranet和Ad-hoc網(wǎng)構(gòu)成從撥號(hào)線到寬帶都可支持P2P當(dāng)前結(jié)構(gòu)多是個(gè)人家庭主機(jī)、單位桌面機(jī)和個(gè)人移動(dòng)計(jì)算機(jī)〔便攜和手持〕歷史與現(xiàn)狀早期P2P系統(tǒng)多用家庭機(jī)進(jìn)行內(nèi)容共享，Napster,GnutellaAimster分布式計(jì)算多基于桌面機(jī)，SETI@homeAd-hoc手持網(wǎng)絡(luò)最近可用，專于協(xié)同計(jì)算，如Endeavors,TechnologiesMagi。開展：更大的場(chǎng)景單位桌面機(jī)支持內(nèi)容共享、IDC與手持機(jī)資源聚合、NGI/Inernet2支持P2P系統(tǒng)和應(yīng)用P2P相關(guān)研究與未來安全和保護(hù)誠(chéng)信匿名聲譽(yù)智能代理/Web-based服務(wù)比賽安排服務(wù)描述網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)NetworkTopologyRoutingOverla