结构化网络模型,其与非结构化模型的根本区别在于每个节点所维护的邻居是否能够按照某种全局方式组织起来以利于快速查找。结构化P2P模式是一种采用纯分布式的消息传递机制和根据关键字进行查找的定位服务,目前的主流方法是采用分布式哈希表(DHT)技术,这也是目前扩展性最好的P2P路由方式之一。由于DHT各节点并不需要维护整个网络的信息,只在节点中存储其临近的后继节点信息,因此较少的路由信息就可以有效地实现到达目标节点,同时又取消了泛洪算法。该模型有效地减少了节点信息的发送数量,从而增强了P2P网络的扩展性。同时,出于冗余度以及延时的考虑,大部分DHT总是在节点的虚拟标识与关键字最接近的节点上复制备份冗余信息,这样也避免了单一节点失效的问题。
新技术促进P2P的应用发展
P2P网络因为其去中心化的特性以及泛洪广播的技术机制,使得在实际的应用中存在一定的问题。随着新技术的出现和新的网络架构的实施,P2P应用所遇到的种种问题也在逐渐的得到改善和解决。
IPV6的应用将促进P2P的发展。IPV6 把IP地址由32位增加到128位,从而能够支持更大的地址空间,增加了P2P网络可用的节点数。IPV6 地址的编码采用类似于CIDR的分层分级结构,如同电话号码。简化了路由,加快了路由处理速度。自然也就加快了P2P网络中每个节点之间的查询和传输速度。使用IPV6的节点之间,不再需要NAT技术。在IPV4阶段,为了解决IP地址资源不够的问题,产生了NAT技术。借助于NAT技术,私有(保留)地址的“内部”网络通过路由器发送数据包时,私有地址被转换成合法的IP地址。这种IP地址转换技术,使得很多的P2P网络无法大规模应用。因为对于一个内网的节点来说,其他节点根本无法直接连接到它。随着IPV6的应用普及,NAT技术将会逐渐被取代。此外,在 IPv6 中还加入了关于身份验证、数据一致性和保密性的内容。这对解决P2P的安全问题有很大的帮助。
由于许多P2P应用程序同时运行客户端和服务器端的应用程序,所以它对上行带宽和下行带宽都要占用,而且很多P2P应用使用了泛洪式的查询技术,这就会导致大量的广播消息充斥整个网络,增加网络流量。因此,P2P的应用都面临着严重的带宽占用问题。2月16日,中国电信在北京宣布全面启动“宽带中国·光网城市”工程,计划在3-5年内使宽带用户的接入带宽在目前2-4M的基础上,跃升10倍以上。电信运营商的全面网络升级,给需要大量带宽的P2P应用带来了无限的可能。
移动DSN架构的实施也将推进P2P的进程。移动互联网让人们生活变得更加便利的同时,也带来了流量快速增长的难题。移动互联网数据流量增速远远超过无线带宽的增长速度,给移动网络带来了巨大的压力。因此有必要引入基于P2P技术的分布式体系的新的移动互联网架构。中国移动的DSN架构就是这样一个体系架构。自2008年11月DSN技术白皮书发布以来,中国移动研究院将于今年4月再次发布DSN2.0技术白皮书,而在DSN2.0中,将进一步明晰分布式业务网络的技术架构和具体实施规范。随着DSN2.0技术白皮书的发布,分布式P2P技术构建移动互联网架构的研究将进入一个新的阶段。