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點對點網絡

點對點網絡（peer-to-peer，簡稱P2P），又稱對等式網絡，是無中心服務器、依靠用户羣（peers）交換信息的互聯網體系，它的作用在於，減低以往網路傳輸中的節點，以降低資料遺失的風險。與有中心服務器的中央網絡系統不同，對等網絡的每個用户端既是一個節點，也有服務器的功能，任何一個節點無法直接找到其他節點，必須依靠其户羣進行信息交流。

P2P節點能遍佈整個互聯網，也給包括開發者在內的任何人、組織、或政府帶來監控難題。P2P在網絡隱私要求高和文件共享領域中，得到了廣泛的應用。使用純P2P技術的網絡系統有比特幣、Gnutella，或自由網等。另外，P2P技術也被使用在類似VoIP等實時媒體業務的數據通信中。有些網絡（如Napster、OpenNAP）包括搜索的一些功能，也使用客户端-服務器結構，而使用P2P結構來實現另外一些功能。這種網絡設計模型不同於客户端-服務器模型，在客户端-服務器模型中通信通常來往於一箇中央服務器。

中文名: 點對點網絡
外文名: peer-to-peer
簡稱: P2P

又稱: 對等式網絡
作用: 降低資料遺失的風險
學科: 計算機技術

點對點網絡歷史

P2P架構體現了一個網際網路技術的關鍵概念，這一概念被描述在1969年4月7日第一份RFC文檔“RFC 1，主機軟件”中。而最近，在不用中心索引服務器結構實現多媒體文件交換的背景下，這個概念已經變得非常普遍了。^[1]

點對點網絡分類

點對點網絡根據中央化程度

1、純P2P

節點同時作為客户端和服務器端。沒有中心服務器。沒有中心路由器。如Gnutella。

2、雜P2P

有一箇中心服務器保存節點的信息並對請求這些信息的要求做出響應。節點負責發佈這些信息（因為中心服務器並不保存文件），讓中心服務器知道它們想共享什麼文件，讓需要它的節點下載其可共享的資源。路由終端使用地址，通過被一組索引引用來獲取絕對地址。如最原始的Napster。

3、混合P2P

同時含有純P2P和雜P2P的特點。如Skype。^[1]

點對點網絡根據網路拓撲結構

1、結構P2P

點對點之間互有連結資訊，彼此形成特定規則拓撲結構。需要請求某資源時，依該拓撲結構規則尋找，若存在則一定找得到。如Chord、YaCy、Kademlia。

2、無結構P2P

點對點之間互有連結資訊，彼此形成無規則網狀拓撲結構。需要請求某資源節點時，以廣播方式尋找，通常會設TTL，即使存在也不一定找得到。如Gnutella。

3、鬆散結構P2P

點對點之間互有連結資訊，彼此形成無規則網狀拓撲結構。需要請求某資源時，依現有資訊推測尋找，介於結構P2P和無結構P2P之間。如Freenet。^[1]

點對點網絡P2P網絡的特點

P2P網絡的一個重要的目標就是讓所有的客户端都能提供資源，包括帶寬，存儲空間和計算能力。因此，當有節點加入且對系統請求增多，整個系統的容量也增大。這是具有一組固定服務器的Client-Server結構不能實現的，因為在上述這種結構中，客户端的增加意味着所有用户更慢的數據傳輸。

P2P網絡的分佈特性通過在多節點上覆制數據，也增加了防故障的健壯性，並且在純P2P網絡中，節點不需要依靠一箇中心索引服務器來發現數據。在後一種情況下，系統也不會出現單點崩潰。

當用P2P來描述Napster 網絡時，對等協議被認為是重要的，但是，實際中，Napster 網絡獲取的成就是對等節點（就像網絡的末枝）聯合一箇中心索引來實現。這可以使它能快速並且高效的定位可用的內容。對等協議只是一種通用的方法來實現這一點。^[1]

點對點網絡優點

擁有較佳的並行處理能力。
運用內存來管理交換資料，大幅度提高性能。
不用投資大量金錢在服務器的軟，硬體設備。
適用於小規模的網路，維護容易。^[2]

點對點網絡缺點

架設較為複雜，除了要有開發服務器端，還要有專用的客户端。
用在大規模的網路，資源分享紊亂，管理較難，安全性較低。^[2]

點對點網絡應用

點對點技術有許多應用。共享包含各種格式音頻，視頻，數據等的文件是非常普遍的，即時數據（如IP電話通信，Anychat音視頻開發軟件）也可以使用P2P技術來傳送。

有些網絡和通信渠道，像Napster，OpenNAP，和IRC@find，一方面使用了主從式架構結構來處理一些任務（如搜索功能），另一方面又同時使用P2P結構來處理其他任務。而有些網絡，如Gnutella和Freenet，使用P2P結構來處理所有的任務，有時被認為是真正的P2P網路。儘管Gnutella也使用了目錄服務器來方便節點得到其它節點的網絡地址。

還有學術性P2P網絡。2015年1月28日，賓西法尼亞州立大學的開發者，聯合了麻省理工學院開放知識行動，西蒙弗雷澤大學的研究人員，還有第二代網際網絡P2P工作組，正在開發一個P2P網絡的學術性應用。這個項目稱為LionShare，基於第二代網絡技術，更詳細地説是Gnutella模型。這個網絡的主要目的是讓眾多不同學術機構的用户能夠共享學術材料。LionShare網絡使用雜P2P網絡類型，混合了Gnutella分散的P2P網絡和傳統的C/S網絡。這個程序的用户能夠上傳文件到一個服務器上，不管用户是否在線，都能夠持續的共享。這個網絡也允許在比正常小得多的共享社區中使用。

這個網絡與當前正在使用的其他P2P網絡的主要不同是LionShare網絡不允許匿名用户。這樣做的目的是防止版權材料在網絡上共享，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。用户能個別選擇哪些用户可以接收這一個文件或者這一組文件。

學術社區需要這種技術，因為有越來越多的多媒體文件應用在課堂上。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。把這些文件傳給學生是件困難的任務，而這如果用LionShare這類網絡則容易的多。^[1]

點對點網絡展望

技術上，一個純P2P應用必須貫徹只有對等協議，沒有服務器和客户端的概念。但這樣的純P2P應用和網絡是很少的，大部分稱為P2P的網絡和應用實際上包含了或者依賴一些非對等單元，如DNS。同時，真正的應用也使用了多個協議，使節點可以同時或分時做客户端，服務器，和對等節點。完全分散的對等網絡已經使用了很多年了，象Usenet(1979年)和FidoNet(1984年)這兩個例子。

很多P2P系統使用更強的對等點（稱為超級對等點(Super Node)）作為服務器，那些客户節點以星狀方式連接到一個超級對等點上。

在1990年代末期，為了促進對等網絡應用的發展，昇陽(SUN)公司增加了一些類到Java技術中，讓開發者能開發分散的實時聊天的applet和應用，這是在即時通信流行之前。這個工作由JXTA工程來繼續實現。

P2P系統和應用已經吸引了計算機科學研究的大量關注，一些卓越的研究計劃包括Chord計劃,ARPANET, the PAST storage utility,P-Grid（一個自發組織的新興覆蓋性網絡），和CoopNet內容分發系統。^[2]

參考資料

1. 周繼, 賀秦祿, 董麗麗. 點對點網絡安全機制的研究[J]. 計算機安全, 2007(10):31-33.
2. 何克右. 基於Winsock的點對點網絡通信[J]. 交通信息與安全, 2000, 18(5):22-24.

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最近更新：文文20190902 （2022-01-10）

1 歷史
2 分類: 2.1 根據中央化程度; 2.2 根據網路拓撲結構
3 P2P網絡的特點
4 優點
5 缺點
6 應用
7 展望