一种P2P文件共享系统的网络平台

论文摘要

当今世界,信息技术高速发展,互联网规模不断扩大,在基于网络的文件共享应用领域,采用客户/服务器(Client/Server, C/S)模式构建的系统面对与日俱增的网络主机数量,其无法根治的“服务器瓶颈”问题正越发严重地暴露出来,网络文件共享应用的发展也因此受到制约。P2P技术拥有均衡网络流量的能力,基于P2P技术构建的文件共享系统能够较好地解决C/S文件共享系统所面临的问题。本文给出了P2P的定义,总结了P2P技术的特点,回顾了P2P技术的发展历程,介绍了几种典型的P2P网络的拓扑结构,并分析了它们的运行原理。在此基础上,结合“监控视频文件检索系统”(下文简称为“系统”)的需求,参考混合式P2P网络的运行原理,为“系统”设计了一种网络平台(下文简称为“平台”),以支持“系统”的网络通信功能和视频检索功能。在“平台”应用程序的开发过程中,使用UDP作为基本的通信方法、XML作为信息传输的载体、C#作为应用程序的开发语言对“平台”进行实际的开发。使用数据的分段和重传技术来解决“平台”在进行数据传输的过程中,因IP数据包的长度限制和UDP协议不保证传输质量的特性而造成的数据包丢失的问题,为上层应用系统提供较为可靠的网络通信功能；将从“系统”对“平台”的业务需求出发,综合考虑“系统”运行的实际网络环境并参考混合式P2P网络的运行模式,为“平台”设计了四个核心的运行协议,以解决“平台”的运行逻辑问题,并为上层应用系统分担部分检索工作量；将设计良好的接口,使上层应用系统能够方便而有效的使用“平台”所提供的服务。最后,在网络规模扩大的模拟实验中,将基于C/S模式的文件共享系统和基于“平台”的文件共享系统进行服务性能上的比较,以证明P2P技术在网络文件共享领域中的有效性,从而进一步地说明“系统”在融入了P2P技术后,将更能适应网络发展的需要。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 P2P技术的发展
• 1.2.2 P2P的研究现状
• 1.3 研究内容
• 1.4 论文结构
• 第二章 "平台"的相关技术
• 2.1 P2P的定义和特点
• 2.2 各类P2P网络的拓扑结构和运行机制
• 2.2.1 采用中心化拓扑的P2P网络
• 2.2.2 采用全分布式非结构化拓扑的P2P网络
• 2.2.3 采用半分布式拓扑的P2P网络
• 2.2.4 采用全分布式结构化拓扑的P2P网络
• 2.3 其它相关技术
• 2.3.1 用户数据报协议（User Datagram Protocol,UDP）
• 2.3.2 可扩展标记语言（Extensible Markup Language,XML）
• 2.3.3 Visual Studio.NET与C#语言
• 2.4 本章小结
• 第三章 "系统"的运行概述与"平台"的概要设计
• 3.1 "系统"运行概述
• 3.2 "平台"的体系结构
• 3.3 "平台"各层功能的设计
• 3.3.1 网络访问层
• 3.3.2 P2P对象层
• 3.3.3 服务汇聚层
• 3.4 辅助工具集
• 3.4.1 平台配置与运行工具集
• 3.4.2 XML工具集
• 3.5 本章小结
• 第四章 "平台"的详细设计与实现
• 4.1 "平台"运行概述
• 4.1.1 "平台"运行的前提条件
• 4.1.2 "平台"层间信息交互的实现
• 4.2 网络访问层的详细设计与实现
• 4.2.1 数据的封装与解封装机制
• 4.2.2 数据的分段与重组机制
• 4.2.3 数据的重传机制
• 4.2.4 多播机制
• 4.3 P2P对象层的详细设计与实现
• 4.3.1 对等域创建协议
• 4.3.2 对等域成员关系协议
• 4.3.3 资源共享协议
• 4.3.4 资源报告协议
• 4.4 服务汇聚层的详细设计与实现
• 4.4.1 视频文件查询服务
• 4.4.2 "平台"的控制服务
• 4.4.3 资源报告服务
• 4.5 本章小节
• 第五章 "平台"的功能测试与性能分析
• 5.1 功能测试
• 5.1.1 网络传输测试
• 5.1.2 集合点初始化测试
• 5.1.3 普通对等点初始化测试
• 5.1.4 "平台"服务功能测试
• 5.2 性能分析
• 5.2.1 基于C/S的文件共享系统的服务性能分析
• 5.2.2 基于"平台"的文件共享系统的服务性能分析
• 5.3 本章小节
• 第六章 总结与展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录A 攻读硕士学位期间发表论文