技術領域

本發明涉及一種針對網絡P2P應用的監控方法(MCMPA)及對應軟件。

背景技術

網絡P2P的技術背景：

P2P技術屬于覆蓋層網絡(Overlay?Network)的范疇，是相對于客戶機/服務器(C/S)模式來說的一種網絡信息交換方式。在P2P網絡中，每個節點既可以從其他節點得到服務，也可以向其他節點提供服務。這樣，龐大的終端資源被利用起來，一舉解決了C/S模式中的兩個弊端。P2P網絡有3種比較流行的組織結構，被應用在不同的P2P應用中。

(1)DHT結構。分布式哈希表(DHT)是一種功能強大的工具，雖然DHT具有各種各樣的實現方式，但是具有共同的特征，即都是一個環行拓撲結構，在這個結構里每個節點具有一個唯一的節點標識(ID)，節點ID是一個128位的哈希值。每個節點都在路由表里保存了其他前驅、后繼節點的ID，如圖1(a)所示。通過這些路由信息，可以方便地找到其他節點。這種結構多用于文件共享和作為底層結構用于流媒體傳輸。

(2)樹形結構。P2P網絡樹形結構如圖1(b)所示。在這種結構中，所有的節點都被組織在一棵樹中，樹根只有子節點，樹葉只有父節點，其他節點既有子節點也有父節點。信息的流向沿著樹枝流動。最初的樹形結構多用于P2P流媒體直播。

(3)網狀結構。網狀結構如圖1(c)示，又叫無結構。這種結構中所有的節點無規則地連在一起，沒有穩定的關系，沒有父子關系。網狀結構為P2P提供了最大的容忍性、動態適應性，在流媒體直播和點播應用中取得了極大的成功。當網絡變得很大時，常常會引入超級節點的概念，超級節點可以和任何一種以上結構結合起來組成新的結構。

網絡P2P的應用背景：

由于能夠極大緩解傳統架構中服務器端的壓力過大、單一失效點等問題，又能充分利用終端的豐富資源，所以P2P技術被廣泛應用于計算機網絡的各個應用領域，如分布式科學計算、文件共享、流媒體直播與點播、語音通信及在線游戲支撐平臺等方面。

(1)分布式科學計算。P2P技術可以使得眾多終端的CPU資源聯合起來，服務于一個共同的計算。這種計算一般是計算量巨大、數據極多、耗時很長的科學計算。在每次計算過程中，任務被劃分成多個片，被分配到參與科學計算的P2P節點機器上。在不影響原有計算機使用的前提下，人們利用分散的CPU資源完成計算任務，并將結果返回給一個或多個服務器，將眾多結果進行整合，以得到最終結果。

(2)文件共享。節點在共享一個文件時，首先將文件分片并將文件和分片信息保存在一個流類型文件中，這種節點被稱作“種子”節點。其他用戶在下載該文件時根據文件的信息，將文件的部分分片下載下來，然后在其他下載該文件的節點之間共享自己已經下載的分片，互通有無，從而實現文件的快速分發。常見的如BitTorren、Gnutella和KaZaA等。

(3)流媒體直播。P2P流媒體直播軟件如Coolstreaming、AnySee、Gridmedia等學院系統以及PPLive、PPStream、沸點和TVAnts等商業產品。AnySee就是基于優化的網狀結構(如圖2所示)，即每個節點維護一定數量的鄰居成員，并從中選出最合適的“伙伴”節點與之交換數據。伙伴的數量既有上限又有下限，在不滿足下限時，節點會不斷尋找新的合適節點加入伙伴列表；在達到下限時，節點停止主動尋找伙伴的過程，但可以接受其他節點將其加入伙伴列表的請求；在達到上限時，節點不再和新的節點建立伙伴關系。

(4)流媒體點播。典型的有GridCast系統、PPStream點播系統。應用中采取一種同心圓環的媒體內容組織結構。在每一個節目頻道里，媒體內容按指數遞增的區間進行劃分。每個節點記錄幾個正在觀看各個段之間內容的節點。在網狀結構中，定期交換這種分段記錄，從而，在某個用戶拖動觀看點時，可以快速定位到相應段的記錄節點處，并從這些節點當時所觀看的區間內得到大量備用記錄以請求該區間媒體數據。

(5)IP層語音通信。IP層語音通信(VoIP)是一種全新的網絡電話通信業務。Skype即是一款典型的P2P?VoIP軟件，它采取類似KaZaA的拓撲結構，在網絡中選取一些超級節點，在通信雙方直連效果不好時，一些合適的超級節點則擔當起其中轉節點的角色，為通信雙方創建中轉連接，并轉發相應的語音通信包。

網絡P2P應用的現存問題：

雖然P2P有著諸多優勢，但它也同時面對若干困難的問題：