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计算机网络安全的发展趋势论文

计算机网络安全的发展趋势论文

计算机网络安全的发展趋势论文对计算机网络安全的研究,世界各国都非常重视。

下面是店铺为大家整理的计算机网络安全的发展趋势论文,供大家参考。

计算机网络安全的发展趋势论文篇一【摘要】信息化时代的到来,加速了计算机和互联网技术的发展,而良好的信息化能够为企业带来更多的发展机会,提升企业市场的竞争能力。

网络信息技术快速的发展,为企业共享信息资源提供了更加便捷的条件,不仅在一定程度上减少了企业经营过程中的成本,还改变了企业以往工作和经营模式,而互联网技术的快速发展使得以往集中式、静态的网络不能够满足现阶段社会发展的实际需求,因此企业自身网络的安全就变得更加重要。

文章对企业网络安全系统建设进行分析,希望能够进一步推动企业快速发展。

【关键词】企业;网络安全;管理;系统开发现阶段,信息化建设已经成为促进我国各行业领域发展的动力,加速了我国实现现代化建设的步伐。

因此良好的信息化不但能够给企业提供全新的生产力,还可以有效提升企业智能化、自动化水平,为企业改革以及市场竞争力奠定良好的技术,所以信息化是企业提升综合实力的有效保证。

虽然信息化发展能够为推动企业发展,但是还是会带来一定的网络风险和安全隐患。

因此,加强企业网络安全管理系统建设就成为现阶段企业发展所必须要考虑的问题。

1影响企业网络完全的原因分析1.1网络病毒的影响现阶段随着互联网的发展,使得网络病毒快速发展起来,也正是网络病毒的过度泛滥,导致网络用户自身的数据安全受到了严重威胁和影响,给他们造成了极大的损失。

特别是网络时代背景下,病毒传播速度在不断加快,例如,病毒可以通多E-mail、资源共享、文件传输等传播相应的病毒,进而对企业各类文件和信息资源造成损失。

1.2外部入侵企业现代化建设加快了企业自身与互联网之间的连接率,其网络系统不仅为企业内部运营进行提供服务,还对企业外部提供相应的信息服务。

虽然企业已经设置了网络防火墙,但是在安全防范措施等方面上存在一定的欠缺,极为容易受到互联网系统中不法人员的恶意攻击,因此使得各企业存在严重的威胁。

对计算机网络的认识

对计算机网络的认识

对计算机网络的认识计算机网络是当今信息社会中至关重要的组成部分,它贯穿了我们生活和工作的方方面面。

在这篇文章中,我将对计算机网络的基本概念、功能和发展趋势进行探讨,以及它对我们的生活带来的影响。

一、计算机网络的基本概念计算机网络是指将多台计算机通过通信设备互联而成的系统。

它们通过通信链路和协议实现数据的传输和共享。

计算机网络可以是局域网(LAN)、城域网(MAN)或广域网(WAN)等不同规模和范围。

随着互联网的普及和发展,计算机网络已经形成了全球性的覆盖网络,让人与人之间的交流更加方便和快捷。

二、计算机网络的功能1. 数据传输与共享:计算机网络通过数据传输来实现不同计算机之间的信息交流和共享资源。

用户可以通过网络传输文件、发送电子邮件,甚至进行远程操作和实时通信。

2. 资源共享:网络让多台计算机能够共享硬件设备(如打印机、扫描仪等)和软件资源(如数据库、应用程序等),提高了资源的利用率和工作效率。

3. 提供服务:计算机网络可以提供各种服务,如网上购物、在线娱乐、电子支付等,方便人们的生活和工作。

4. 文件存储与管理:通过网络,用户可以将文件和数据存储在远程服务器上,实现数据的备份和集中管理。

三、计算机网络的发展趋势1. 无线化:随着移动设备的普及,无线网络成为了计算机网络发展的重要趋势。

无线局域网(WLAN)、蓝牙、4G、5G等技术的应用让人们可以随时随地连接互联网,享受便捷的网络服务。

2. 云计算:云计算是一种基于网络的计算模式,通过将计算资源集中在云端服务器上,提供弹性和灵活的服务。

用户可以根据需求动态调整计算资源,降低成本并提高效率。

3. 物联网:物联网是指通过网络将各种物理对象连接在一起,实现智能化管理和互联互通。

随着传感器技术和无线通信技术的进步,物联网应用得到了广泛推广,将对人们的生活和工作带来深远影响。

4. 安全性和隐私保护:随着网络的快速发展,网络安全问题也变得愈发突出。

网络攻击、数据泄露等威胁对个人和企业造成了巨大的风险。

计算机网络系统3篇

计算机网络系统3篇

计算机网络系统计算机网络系统计算机网络系统是由多个计算机相互连接而成的系统,用于共享资源、传输数据和通信。

计算机网络系统可以分为不同的类型,例如局域网(LAN)、广域网(WAN)、城域网(MAN)和互联网。

本篇文章将介绍计算机网络系统的基本原理、结构和应用。

计算机网络系统的基本原理计算机网络系统的基本原理是信息交换和通信。

它可以使计算机之间的数据和信息在网络上互相传输,而无需通过物理媒介进行直接传输。

计算机网络系统可以利用网络协议和其他技术来提高网络通信的效率和稳定性。

其中最常见的协议是TCP/IP协议。

计算机网络系统的结构计算机网络系统是由多个计算机和其他硬件设备组成的。

它通常由以下几个组成部分构成:1.网络接口:用于连接计算机和网络,通常使用以太网线将计算机连接到局域网或路由器。

2.交换机和路由器:用于在网络中转发数据包和管理网络流量。

3.网关:用于将数据包从一个网络传输到另一个网络,通常由路由器提供。

4.服务器:用于承载应用程序和共享数据资源,如文件服务器、Web服务器和数据库服务器。

应用领域计算机网络系统在很多应用领域得到了广泛应用,例如:1.企业网络:企业可以使用计算机网络系统来共享数据、管理流程和协调工作。

2.互联网:互联网是由多个广域网和局域网组成的全球计算机网络系统,用于连接不同的计算机和设备。

3.电子商务:电子商务依赖于计算机网络来处理信息、交流和交易。

4.教育和研究:学校和大学可以利用计算机网络系统来连接不同的教学资源,并与其他机构进行研究合作。

总结计算机网络系统是多个计算机和其他硬件设备组成的系统,通过网络协议进行交流和通信。

它可以在各种不同的领域得到广泛应用,例如企业网络、互联网、电子商务和教育研究。

计算机网络系统的发展,将推动人类社会进入全新的信息时代。

局域网(LAN)局域网(LAN)是一种在有限的物理范围内连接计算机和其他设备的计算机网络。

它通常由小型办公室、家庭或学校等进行使用。

计算机网络维护论文(9篇)-计算机网络论文-计算机论文

计算机网络维护论文(9篇)-计算机网络论文-计算机论文

计算机网络维护论文(9篇)-计算机网络论文-计算机论文——文章均为WORD文档,下载后可直接编辑使用亦可打印——第一篇:计算机网络管理中维护冲突原因及对策摘要:计算机在生活的诸多领域中发挥着重要作用,信息技术的广泛应用,使得计算机与生活之间的联系更加紧密。

网络的发展改变了人们的生活方式,给人们带来便利的同时也带来了相应的问题。

比如在计算机网络管理中存在的病毒,黑客入侵等,给计算机管理和维护工作带来了一定的困扰。

本文就计算机网络管理中维护冲突原因分析及对策作简要阐述。

关键词:计算机;网络管理维护;冲突原因0引言技术的应用改变了生活,但是同时也会出现许多新的难以解决的问题,一方面给人们正常生活带来了影响,另一方面又推动了技术的发展。

1计算机网络管理存在问题的原因1.1人为方面因素人为因素的另一个方面是不法人员对技术的掌握,利于个人技术方面的优势从事相关活动,给计算机网络管理工带来挑战,对于这一类人员通俗的称法叫做黑客。

计算机及网络技术的应用给黑客提供了极大的便利,比如ATM入侵,起搏器,造假,密码破解,换句话说,只要是应用到计算机及网络技术的地方都有可能成为黑客的目标,只在于是否有价值。

黑客利用在技术上的不对称优势,盗取用户的机密文件和隐私敏感信息,或者是控制修改相应的数据,给个人以及国家带来了严重的损失。

历史上有许多著名的黑客入侵。

比如索尼影业被黑。

在索尼投重金升级网络系统后,依然遭到了黑客攻击,导致多部未上映的电影被盗,并被分享在网络上,同时黑客还获取了内部高管人员信息,黑客在攻击过程中使用的病毒甚至已经威胁到了整个公司的网络安全。

维护人员不当的操作。

由于在技术以及经验方面的欠缺,技术人员在面对新问题的时候往往不能在有效的时间内解决相应的问题。

1.2使用过程中自身存在的问题计算机在使用的过程中会产生数据,从价值方面对数据进行分类可以为很多种,那些没有任何意义的数据被称之为垃圾。

计算机空间是有一定限度的,垃圾存在会占用有限的空间资源,影响程序运行,从而影响到计算机的运行速度。

关于计算机的论文3篇

关于计算机的论文3篇

前言:本文主要介绍的是关于《关于计算机的论文3篇》的文章,文章是由本店铺通过查阅资料,经过精心整理撰写而成。

文章的内容不一定符合大家的期望需求,还请各位根据自己的需求进行下载。

本文档下载后可以根据自己的实际情况进行任意改写,从而已达到各位的需求。

愿本篇《关于计算机的论文3篇》能真实确切的帮助各位。

本店铺将会继续努力、改进、创新,给大家提供更加优质符合大家需求的文档。

感谢支持!正文:就一般而言我们的关于计算机的论文3篇具有以下内容:第一篇:人工智能与计算机技术的融合发展一、引言随着科技的飞速发展,人工智能(AI)与计算机技术之间的融合已成为当今科技领域的热点话题。

本文旨在探讨人工智能与计算机技术融合的现状、挑战以及未来发展趋势。

二、人工智能与计算机技术的融合现状数据处理与分析:计算机技术为人工智能提供了强大的数据处理能力,使得AI能够在海量数据中提取有价值的信息。

机器学习算法:计算机技术的发展推动了机器学习算法的进步,如深度学习、神经网络等,这些算法在图像识别、自然语言处理等领域取得了显著成果。

智能应用:人工智能与计算机技术的融合已广泛应用于智能机器人、智能家居、智能医疗等领域,为人们的生活带来了极大便利。

三、面临的挑战数据安全与隐私保护:随着人工智能技术的广泛应用,数据安全和隐私保护问题日益突出,需要采取有效措施保护用户数据的安全和隐私。

伦理与法律问题:人工智能的发展涉及到伦理和法律问题,如AI决策的公正性、责任归属等,需要制定相应的法律法规加以规范。

技术瓶颈:尽管人工智能技术在某些领域取得了显著成果,但仍存在技术瓶颈,如计算资源的限制、算法的优化等。

四、未来发展趋势智能化程度的提高:随着计算机技术的不断进步,人工智能的智能化程度将不断提高,能够处理更加复杂的问题。

跨领域融合:人工智能将与更多领域进行融合,如生物科学、医学、环境科学等,推动这些领域的创新发展。

可持续发展:未来的人工智能技术将更加注重可持续发展,关注环境保护、资源节约等问题,为人类社会的可持续发展做出贡献。

计算机网络常见故障与维护方法9篇

计算机网络常见故障与维护方法9篇

计算机网络常见故障与维护方法9篇第1篇示例:计算机网络在现代社会中起着至关重要的作用,它连接了世界各地的用户,使得信息传输更加便捷和高效。

计算机网络也会出现各种故障,影响用户的正常使用。

在日常维护中,我们需要了解常见的计算机网络故障及其维护方法,以便及时处理问题,保障网络的稳定运行。

一、网络连接故障1.故障现象:无法上网或者网络速度慢可能原因:网络线路故障、路由器故障、IP地址冲突等。

维护方法:- 检查网络线路是否连接正确,确认网线插头是否正常。

- 重启路由器,等待路由器重新连接网络。

- 检查本机IP地址是否与其他设备冲突,可以更改IP地址或者重启网络适配器。

2.故障现象:无法连接局域网可能原因:局域网设置错误、网络防火墙阻碍等。

维护方法:- 检查局域网设置是否正确,确认是否开启了文件共享和打印机共享功能。

- 关闭网络防火墙或者添加相应的例外规则。

1.故障现象:网络被黑客入侵可能原因:网络安全漏洞、密码泄露等。

维护方法:- 及时更新系统和软件补丁,修复已知的安全漏洞。

- 使用复杂且定期更改的密码,避免密码泄露。

- 安装有效的防火墙和杀毒软件,保护网络安全。

2.故障现象:网络受到DDoS攻击可能原因:网络流量异常、服务器负载过高等。

维护方法:- 配置防火墙,限制恶意流量的访问。

- 使用DDoS防护服务,以及时应对大规模攻击。

1.故障现象:路由器重启或者频繁掉线维护方法:- 清洁路由器散热孔,保持通风良好。

- 升级路由器固件,修复已知bug。

- 存放路由器在干燥通风的环境中,避免过热。

可能原因:交换机端口故障、网络线路异常等。

维护方法:- 更换故障的交换机端口。

- 检查网络线路,确保连接正常。

四、其他常见故障及维护方法可能原因:网络拥堵、服务提供商问题等。

维护方法:- 选择合适的网络服务提供商,避免出现网络拥堵。

- 优化网络带宽使用,避免大量流量同时传输。

可能原因:DNS设置错误、DNS服务器故障等。

网络信息安全分析(6篇)-信息安全论文-计算机论文

网络信息安全分析(6篇)-信息安全论文-计算机论文——文章均为WORD文档,下载后可直接编辑使用亦可打印——第一篇:无线网络环境下的信息安全分析摘要:随着智能移动设备应用的普及和网络技术的不断发展,无线网络环境应用需求日益增加。

加之无线网络环境搭建的成本非常的低廉,无线网络环境越来越多,而无线网络环境下的网络信息安全问题也越来越严重。

根据《2015年无线网络安全报告》统计数据显示,目前90%以上的无线网络环境应用存在安全问题,并且通过无线网络环境窃取用户、企业信息的安全呈上升趋势发展。

由此,研究基于无线网络环境信息安全具有非常重要的现实意义。

文章首先介绍无线网络环境的特点,其次分析无线网络环境下信息安全问题,最后介绍基于WIFI无线网络环境下的安全技术,希望能够为无线网络网络用户提供网络安全保护能力提供可借鉴参考。

关键词:无线网络;信息安全;问题;安全策略0引言无线网络环境下,人们可以不受有线限制自由地进行网络应用,无线网络的特点包括:访问速度快、跨平台设备应用广、使用费用低廉等,是时下最为流行的一种网络应用形式。

目前,无线网络的应用已经涉及到社会的方方面面,无论是城市建设、政府部门、企事业单位、商场商户还是个人居家,无线网络几乎覆盖了城市的每一个角落。

我们在享受无线网络带来的便利同时,无线网络环境下的信息安全问题也频频出现,一些不法分子利用无线网络窃取用户信息、骗取用户钱财,对我们生命及财产都造成严重的安全问题。

因此,我们在使用无线网络时要重视网络安全问题,并且不断的加强无线网络使用管理,通过技术手段提高无线网络环境下的信息安全。

1无线网络简介1.1技术原理无线网络是一种无线联网技术,其通过无线电波实现区域范围内的个人电脑、手机、PDA等设备访问互联网。

无线网络由无线路由器连接公共网络产生信号源,也被称之为“热点”。

无线网络采用IEEE802.11网络服务标准,构建网络结构站点,并利用无线电波构建同一环境下的无线网络频段,在此无线频段覆盖范围内,网络应用设备可以无线访问互联网。

有关计算机网络的毕业论文精选范文2篇

有关计算机网络的毕业论文精选范文2篇有关计算机网络的毕业论文范文一:计算机病毒防护思考摘要:信息是人类现代文明的载体,随着信息技术的发展,现代社会中人类的活动越来越离不开信息,而计算机技术的出现更是开创了信息时代的新纪元。

但是随之而来的诸多安全隐患也引起了人们的广泛关注,尤其计算机病毒,极大的威胁了信息安全,在计算机系统以及网络通讯中产生了巨大的破坏。

文章主要针对目前计算机系统以及网络应用中常见的病毒特点进行了分析,并从分类、危害等方面进行了详细的论述,从而提出了几点有效的病毒防护措施,以促进计算机安全体系的建立。

关键词:计算机病毒;安全;防护1计算机病毒病毒指“编制或者在计算机程序中插入的破坏计算机功能或者破坏数据,影响计算机使用并且能够自我复制的一组计算机指令或者程序代码”。

计算机病毒往往会对计算机系统以及计算机网络造成破坏,使之无法使用,甚至会对硬件系统造成损害。

计算机病毒就像生物病毒一样,具有着复制性和巨大的破坏性,一旦感染往往无法彻底根除。

1.1计算机病毒的特点计算机病毒通常附着于各类文件中,能够在计算机系统以及计算机网络中迅速传播,且又难以根除。

当感染了病毒的文件被复制或者传输时,病毒就随之传播开来。

病毒布局与独立性,其往往隐藏于执行程序中,具有潜伏性、传染性以及破坏性。

一旦被感染轻则计算机设备运行速度降低,重则会使得硬件设备瘫痪,数据被破坏、丢失,给用户造成巨大损失。

1.2病毒破坏过程计算机病毒对计算机系统的破坏过程主要有四个阶段:首先是潜伏。

在这一阶段中病毒始终为休眠状态,需要通过某一条件进行激活。

这种条件一般为时间、程序、文件或者磁盘容量超出某一范围等,并非所有的病毒都具有潜伏期。

其次是繁殖。

这一阶段中,病毒会将自身在特定的系统区域或者程序中防治同自身的副本,受到感染的程序都会含有病毒副本。

继而是触发。

这一阶段中,病毒会通过某一系统事件被激活,从而实现其功能,而触发事件往往依照病毒的不同而不同,激发功能也可能包含病毒的复制次数。

计算机网络技术应用论文(9篇)-网络技术论文-计算机论文

计算机网络技术应用论文(9篇)-网络技术论文-计算机论文——文章均为WORD文档,下载后可直接编辑使用亦可打印——第一篇:计算机网络技术中人工智能的应用摘要:本文主首先针对现在计算机网路当中存在的普遍的问题进行了简要的介绍,然后结合了现在人工智能的特点以及优势,对现在人工智能在现在人们要求计算机为自己提供更加的智能化、人性化的服务工作,并且现在的计算机网络技术当中广泛存在的问题,尤其是在计算机网络安全方面存在的问题,也在强调着现在人工智能在计算机网络技术发展当中的重要的地位。

关键词:人工智能;计算机网络技术;应用一、计算机网络技术存在的问题随着计算机技术的不断的发展,现在不论是在我们的日常的生活当中还是在我们的工作当中,计算机网络技术的应用都是十分的广泛的,人们对于计算机网络技术的引用越来越广泛也就意味着现在人们对于计算机网络安全方面的问题采取了更多的关注,也就是说在现在计算机网络的监视以及网络控制已经成为了现在人们都比较关注的两个方面,人们都认为计算机网络管理系统应该具有着这两个方面的问题。

但是由于我们想在计算机网络安全管理系统当中更好的实现网络监视以及网络控制这两个方面的功能,我们就必须要对网络当中的信息进行及时的获取以及处理,但是现在我们通过网络来进行信息的传递的时候经常性的会出现不连续或者是不规则的情况,并且在计算机网络技术发展的早起,人们只是能够使用计算机来对数据进行一个简单的处理,不能够通过计算机来对数据的真实性来进行一定的分析以及判断,同时更加不能够实现在海量的网络信息当中对有效的信息来进行迅速的筛选的目的,,除此之外就是现在的计算机网络用户的信息安全网路安全管理也是应该为其提供更加完善的保障的,现在的计算机软件的开发速度是非常迅猛的,同时计算机网络犯罪也是十分的猖獗的,如果说计算机的网络安全系统自身没有足够的灵敏性以及足够迅速的反应速度的话,完全不能够应付现在计算机网络当中频发的侵犯用户信息安全等各种违法的网络犯罪活动。

计算机网络的认识

计算机网络的认识计算机网络是现代社会不可或缺的一部分,它连接了世界各地的计算机和设备,使得信息的传输变得更加快捷和高效。

在这篇文章中,我们将深入探讨计算机网络的概念、发展历程以及它对我们日常生活的重要意义。

一、计算机网络的概念计算机网络是指利用通信设备和通信线路,将分散的计算机系统有机地连接在一起,实现信息共享和资源共享的系统。

它的出现打破了地理和时间的限制,将世界各地的计算机连接到了同一个网络中。

二、计算机网络的发展历程计算机网络的发展经历了几个重要阶段。

1.早期局域网20世纪60年代,早期的计算机网络是局域网(LAN),主要是用于连接一个办公室或一个建筑物内的计算机。

这种网络使用了简单的通信协议,能够实现小范围内的信息共享。

2.广域网的出现20世纪70年代,随着计算机系统的扩大和跨地区信息的需求增加,广域网(WAN)应运而生。

这种网络能够连接不同地区的计算机系统,实现大规模的信息传输。

3.因特网的普及20世纪90年代,因特网的普及改变了计算机网络的格局。

它将全球各地的计算机连接在一起,成为一个庞大的网络系统。

因特网的发展和不断更新的协议,使得人们可以通过计算机进行即时通信、获取信息和进行在线交流。

三、计算机网络的重要意义计算机网络的出现和发展对我们的日常生活产生了巨大的影响。

1.信息共享和获取通过计算机网络,我们可以轻松地与世界各地的人进行沟通和信息交流。

无论是通过电子邮件、社交媒体还是在线新闻网站,我们都可以与他人分享知识、获取信息,并了解世界的动态。

2.资源共享和云计算计算机网络使得资源的共享变得更加容易。

我们可以通过云存储服务访问和共享文件,而不需要依赖特定的物理设备。

云计算的出现也使得软件和服务的使用变得更加灵活和便捷。

3.在线教育和远程工作计算机网络的普及与发展也促进了在线教育和远程工作的发展。

人们可以通过网络学习知识,完成学位或证书课程。

同时,越来越多的公司也提供远程工作的机会,使得人们可以在家中或任何地方工作。

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P2P技术原理及应用摘要:对等网络(P2P)有3种主要的组织结构:分布式哈希表(DHT)结构、树形结构、网状结构。

P2P技术已经延伸到几乎所有的网络应用领域,如分布式科学计算、文件共享、流媒体直播与点播、语音通信及在线游戏支撑平台等方面。

现在人们已经开始将重心转入到覆盖层网络的节点延时聚集研究、覆盖网之间(Inter-Overlay)优化研究、P2P支撑平台研究以及P2P安全研究等方面。

关键词:对等网络;分布式哈希表;覆盖层网络Abstract:ThePeer-to-peer(P2P)network has three main structures: Distributed Hash Table (DHT) structure, tree structure, and mesh structure. P2P technology has been extended to almost all areas of network applications, including distributed scientific computing, file sharing, streaming mediaon-demand and live broadcast, voice communications, and online gaming support platform. Now, study areas such as node latency aggregation for overlay network, Inter-Overlay optimization, P2P supporting platform, and P2P security are receiving more attention.Keywords:P2P;distributedHash table; overlay network1 P2P技术原理什么是对等网络(P2P)技术?P2P技术属于覆盖层网络(Overlay Network)的范畴,是相对于客户机/服务器(C/S)模式来说的一种网络信息交换方式。

在C/S模式中,数据的分发采用专门的服务器,多个客户端都从此服务器获取数据。

这种模式的优点是:数据的一致性容易控制,系统也容易管理。

但是此种模式的缺点是:因为服务器的个数只有一个(即便有多个也非常有限),系统容易出现单一失效点;单一服务器面对众多的客户端,由于CPU 能力、内存大小、网络带宽的限制,可同时服务的客户端非常有限,可扩展性差。

P2P技术正是为了解决这些问题而提出来的一种对等网络结构。

在P2P网络中,每个节点既可以从其他节点得到服务,也可以向其他节点提供服务。

这样,庞大的终端资源被利用起来,一举解决了C/S模式中的两个弊端。

P2P网络有3种比较流行的组织结构,被应用在不同的P2P应用中。

(1)DHT结构分布式哈希表(DHT)[1]是一种功能强大的工具,它的提出引起了学术界一股研究DHT 的热潮。

虽然DHT具有各种各样的实现方式,但是具有共同的特征,即都是一个环行拓扑结构,在这个结构里每个节点具有一个唯一的节点标识(ID),节点ID是一个128位的哈希值。

每个节点都在路由表里保存了其他前驱、后继节点的ID。

如图1(a)所示。

通过这些路由信息,可以方便地找到其他节点。

这种结构多用于文件共享和作为底层结构用于流媒体传输[2]。

(2)树形结构P2P网络树形结构如图1(b)所示。

在这种结构中,所有的节点都被组织在一棵树中,树根只有子节点,树叶只有父节点,其他节点既有子节点也有父节点。

信息的流向沿着树枝流动。

最初的树形结构多用于P2P流媒体直播[3-4]。

(3)网状结构网状结构如图1(c)所示,又叫无结构。

顾名思义,这种结构中,所有的节点无规则地连在一起,没有稳定的关系,没有父子关系。

网状结构[5]为P2P提供了最大的容忍性、动态适应性,在流媒体直播和点播应用中取得了极大的成功。

当网络变得很大时,常常会引入超级节点的概念,超级节点可以和任何一种以上结构结合起来组成新的结构,如KaZaA[6]。

2 P2P技术应用现状由于能够极大缓解传统架构中服务器端的压力过大、单一失效点等问题,又能充分利用终端的丰富资源,所以P2P技术被广泛应用于计算机网络的各个应用领域,如分布式科学计算、文件共享、流媒体直播与点播、语音通信及在线游戏支撑平台等方面。

(1)分布式科学计算我们知道,许多计算机的CPU资源并不是时刻保持峰值运转的,甚至很多时候计算机处于“空闲”状态,比如使用者暂时离开等情况。

而P2P技术可以使得众多终端的CPU资源联合起来,服务于一个共同的计算。

这种计算一般是计算量巨大、数据极多、耗时很长的科学计算。

在每次计算过程中,任务(包括逻辑与数据等)被划分成多个片,被分配到参与科学计算的P2P节点机器上。

在不影响原有计算机使用的前提下,人们利用分散的CPU资源完成计算任务,并将结果返回给一个或多个服务器,将众多结果进行整合,以得到最终结果。

世界最著名的P2P分布式科学计算系统非“SETI@home”项目莫属。

SETI@home项目(简称为S@H或SETI),由美国加利福尼亚大学伯克利分校在1999年发起,是至今最成功的分布式计算项目。

SETI@home通过分析从射电望远镜传来的数据来搜寻地外文明,这在不少科幻迷甚至是很多普通大众眼里都是一个“很酷”的应用。

SETI的早期版本截至2005年已经吸引了543万用户,分析了大量积压数据。

正如宇宙的浩瀚一般,需要计算的数据(即存在宇宙空间的无数无线电信号)也是海量的。

可以说,这几百万台终端组成了一个目前最快的高性能计算机都望尘莫及的“超级计算机”。

(2)文件共享要问一百个网友目前中国最流行的文件下载方式,恐怕99个都会回答是“BT”。

“BT”是BitTorrent[7]的简称,是一种依赖P2P方式将文件在大量互联网用户之间进行共享与传输的协议,对应的客户端软件有BitTorrent、BitComet和BitSpirit等。

由于其实现简单、使用方便,在中国用户之间被广泛使用。

BitTorrent中的节点在共享一个文件时,首先将文件分片并将文件和分片信息保存在一个流(Torrent)类型文件中,这种节点被形象地称作“种子”节点。

其他用户在下载该文件时根据Torrent文件的信息,将文件的部分分片下载下来,然后在其他下载该文件的节点之间共享自己已经下载的分片,互通有无,从而实现文件的快速分发。

由于每个节点在下载文件的同时也在为其他用户上传该文件的分片,所以整体来看,不会随着用户数的增加而降低下载速度,反而下载的人越多,速度越快。

BitTorrent是一种无结构的网络协议。

除了BitTorrent之外,还有不少著名的无结构化的P2P文件共享协议,典型的有Gnutella[8]和KaZaA[6]。

Gnutella协议是一种最典型的完全分布式、无等级结构的P2P网络模型。

网络中的节点随机连接若干个其他节点,称之为“邻居”。

这种结构能够很好地适应P2P网络中节点频繁加入与离开的动态特性,因为任意一个节点都可以被新加入的节点作为“邻居”而连接,任意一个“邻居”也可以随意地离开网络。

同时,这种加入节点和离开节点的选择是节点间的独立行为,随机分布于网络之中。

所以说Gnutella的网络具有健壮性、实时性、可靠性、负载平衡等优势。

在Gnutella网络中存在以下问题:冗余消息多,对带宽的消耗存在一定的浪费。

Gnutella网络协议采用泛洪式(Flooding)消息传播机制,这种消息传播机制产生了呈指数级增长的冗余消息。

据统计,P2P软件白天占Internet上运行带宽的40%~70%,晚上有时能达到80%。

搜索效率低,可扩展性差。

Gnutella网络的搜索协议将所有资源与节点统一对待,没有考虑节点的性能差异,也没有利用查询成功的历史经验,使得搜索效率低下。

KaZaA协议中节点大体上也是无结构连接的。

但是在KaZaA协议中存在一种“超级节点”。

这种“超级节点”其实是来源于各个普通的客户端节点,但它们一般具有计算能力强、接入带宽大、在线时间稳定等特点。

在KaZaA协议中,超级节点承担着部分服务器的任务,如管理部分普通节点,负责搜索消息的转发等。

每一个节点上线后会寻找一个超级节点挂靠,并和原先挂靠在该超级节点下的其他普通节点随机相连,组成一个小的无结构网络。

普通节点的共享文件索引汇报给所挂靠的超级节点。

因而,KaZaA网络大体上可以看作是两层的无结构网络,上层是超级节点组成的无结构网络;下层是普通节点组成的多个无结构网络,按所挂靠的超级节点分成多个簇。

当普通节点发起文件搜索请求时,将请求消息发给所挂靠的超级节点,超级节点从自己存储的共享文件索引信息中查找区域内符合条件的文件,同时将搜索请求转发给若干个其他超级节点,由它们返回其区域内搜索结果。

如果需要,这个转发过程可以执行多步以获得更大范围内的搜索结果。

这样的混合式结构对异构的终端节点“分而治之”,可以充分利用一些能力较强的终端节点来担任“小”服务器的角色,可谓是“人尽其才,物尽其用”。

除了这些无结构的P2P文件共享协议之外,几乎所有的DHT网络都可以并已经用来实现文件共享的应用,如Chord、Pastry、KAD、CAN等应用。

(3)流媒体直播曾经人们以为P2P做文件共享最合适,但现在大家发现P2P模式是如此适合于流媒体直播,以至于研究热点在很短的时间内迅速转移到P2P的流媒体上来。

中国最早的P2P流媒体直播软件应该算香港科技大学计算机系研究的Coolstreaming[5]、华中科技大学集群与网格计算湖北省实验室研究的AnySee[9]以及清华大学的Gridmedia等系统。

Coolstreaming是一款基于网状无结构网络拓扑的流媒体直播软件,中文名叫做“酷流”。

在Coolstreaming中,每个节点通过登录服务器(BS)进入网络,并得到一些邻居列表。

每个节点和邻居之间共享媒体数据。

Coolstreaming中节点共享媒体数据是基于一种称作“数据驱动”的机制。

首先,对于节点缓冲区内所拥有的数据,使用一种“缓冲映射表”(Buffer Map)来进行标记:对于每一秒的媒体内容,如果节点已经从节目源或邻居处获取,则标记该秒数据为“1”,否则标记为“0”。

这样,一个80秒长度的缓冲区就对应一个80位长度的缓冲映射表。

其次,节点之间以“心跳”(Heartbeat)方式定期交换各自的缓冲映射表,通过比对得到自己没有而邻居拥有的数据位,然后根据数据调度算法,选择合适的邻居,请求得到相应的数据。

Coolstreaming采取全网状结构组织网络中的节点,每个节点连接20个左右的邻居,在定期交换缓冲映射表的同时,还要交换自己的邻居列表。

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