李振华 在读博士 北京大学计算机系网络所P2P组 Homepage: net.pku.edu.cn/~p2p 李振华 在读博士 北京大学计算机系网络所P2P组 Homepage: net.pku.edu.cn/~p2p

提纲 1 P2P是什么？ 2 P2P历史（工业界） 3 P2P历史（学术界） 4 国内科研情况 5 AmazingStore系统简介 6 基础实验平台简介 7 上机作业

1 P2P是什么？ 网上众说纷纭…… 我们的看法： 1、一种思想 2、一种工具 3、一类应用

1.1 一种思想 计算机网络  因特网 Internet 网络的基础结构： 1、集中式：C/S = Client/Server -- 好：管理简单，控制有效 -- 坏：Server瓶颈 2、分布式：Distributed -- 好：无瓶颈，资源充分利用 -- 坏：管理松散，难于控制  P2P = 分布式的极端 （since 1956年） 自由 平等 互联

1.2 一种工具 Peer-to-Peer 一切网络皆可P2P化！But……

1.3 一类应用 文件共享 媒体播放 数据存储 分布计算等

2 P2P的历史（工业界） 2.1 溯源：Napster -- 1999年，18岁的美国学生Shawn Fanning -- 宿舍开发，朋友共享mp3 -- 半年5000万用户！ -- 2001年，版权纠纷，被迫关闭 1999-2009，P2P十年……

Napster运行原理

2.2 Gnutella 2000年3月，Nullsoft公司 Justin Frankel & Tom Pepper: Winamp发明人 版权问题上线一个半小时关闭 无结构P2P系统代表 其思想和代码被多出复制、改写、继承

Gnutella运行原理、洪泛问题

2.3 KaZaa/Skype, eDonkey/eMule Niklas & Friis 300万在线用户！ Niklas继续创办Skype 2000年，eDonkey 2002年，Merkur改良eDonkey  eMule 国内VeryCD 层次化无结构P2P系统

2.4 BT 2002年10月 Bram Cohen穷困潦倒……  企业家Gilmore资助生活费  2003年BitTorrent流行  2003年末找到工作！

2.5 PPLive, PPS, UUSee 2003年，中国 PPLive：姚欣（华中科大本科） PPStream：张洪禹（哈尔滨师大本科）+ 雷量（成都一程序员） UUSee：李竹（清华本科）+ 刘怀宇（清华硕士）

2.6 迅雷，QQ旋风 迅雷 2003年，深圳 邹胜龙（硅谷海归）+ 程浩（硅谷海归） 中国最大的互联网资源聚合平台 QQ旋风 2007年，上海 腾讯研究院 No.2互联网资源聚合平台

Relaxation 1 “出名要趁早啊，来得太晚的话，快乐也不那么痛快。” ——张爱玲 房子、车子、妻子、孩子、…… 互联网是造就青年英雄的园地！

3 P2P历史（学术界） 3.1 O’reilly的P2P峰会 -- 2000年8月，O’reilly组织P2P峰会 -- 澄清P2P的理念，消除P2P恐惧 -- 2001年，O’reilly出版最早的P2P专著

3.2 四大结构化模型 2001年，SIGCOMM（网络通信顶尖会议） -- Chord: Ion Stoica等（Berkeley、MIT） -- CAN: Ratnasamy等（Berkeley、AT&T） 2001年，其它两个模型 -- Pastry: Rowstron等（微软、Rice） -- Tapestry: 赵燕斌等（Berkeley） 结构化P2P系统 = DHT(Distributed Hash Table)

Chord前传：环形数组/链表 环形数组路由？ -- 二分查找 环形链表路由？ -- 二分查找 NO！ 如何O(logN)？ -- 带弦环 = 路由表（网络）

Chord介绍 1 Chord：最简单、最精确 拓扑结构：带弦环 功能： -- 节点/数据对象 映射到 拓扑网络中 映射方法： -- 节点ID = Hash(IP, port) -- 数据ID = Hash(Value) -- 节点按ID顺时针排列 -- 节点后继 vs 对象后继 匿名、 虚节点

Chord介绍 2 路由表（finger table） -- 指数距离：1、2、4、8、…、2^m -- m项，m为节点ID比特数

Chord介绍 3 路由： -- 二分查找，由远及近 -- 定位节点/数据对象平均路由跳数 O(logN) -- 思考题1：为什么是O(logN)而不是O(m)？ -- 思考题2：平均跳数是(logN)/2，为什么？

DHT DHT（分布式散列表）

3.3 常数度结构化模型 常数度：每个节点有常数条边 Viceroy：蝴蝶结构 Koorde：Chord + 德布罗意图 Cycloid：3维CCC

3.4 结构化P2P的特点 1、节点度为常数或O(logN) 2、数据对象存放位置确定（hash） 3、定位对象的路由跳数为O(logN) 4、结构严格，维护开销大 迄今为止，除Kademlia模型在BT、eMule中辅助使用外，没有实用的结构化P2P模型  但是，结构化P2P的思想被用在服务器集群、云计算等领域，取得了不错的效果 

3.5 专著

4 国内科研情况 北京大学网络所 -- Maze共享、AmazingStore存储 华中科大网格实验室 -- AnySee视频直播 清华大学高性能所、多媒体所 -- Granary存储、GridMedia视频直播

Relaxation 2 P2P科研领域目前的境况： -- 美国学者——引领、挖坑 -- 中国学者——跟踪、灌水 为什么？——找祖宗、2000年 怎么办？——没办法 “牢骚太盛防肠断， 欲望太强睡不着。”

5 AmazingStore系统简介 P2P共享 + P2P存储 教育网 网址：amazingstore.grids.cn 兼容Maze资源 开发小组： 代亚非 教授，苏冰/周模/丁嵩/ 董嵬/肖锋/陈驰/曲直 在线用户突破800 优良的P2P科研试验平台

5.1 AmazingStore 6大功能 1、热门资源推荐 2、所有资源搜索 3、对等节点浏览 1、热门资源推荐 2、所有资源搜索 3、对等节点浏览 4、经典资源收藏 5、P2P网络硬盘 6、开发中……

基础实验平台简介 1、最好的平台：自己搭建系统 -- 自由修改，数据齐全，适合研究 2、较好的平台：利用现有系统 -- 如QQ旋风、AmazingStore等 3、公认的平台：PlanetLab P2P研究者居家必备之良药！ （北大已加入）

基础实验平台简介2 4、凑合的平台：自己写代码模拟 -- 灵活方便，简单易行，但不具有说服力 5、最不好的平台：用他人写的模拟器 -- 手到擒来，但自由度太小，极易受他人置疑 -- MIT: p2psim, Trento: PeerSim, GaTech: GnutellaSim, 3LS

基础实验平台简介3 推荐实验方式：4、自己写代码模拟 -- Java或C#，面向对象实现，单线程 -- 1个Monitor对象 + N个Node对象 -- Monitor对象记录所有运行数据 -- Node对象属性：物理地址，ID，路由表，邻居表等 -- Node对象方法：定位对象、传递路由消息等 -- 网络拓扑结构：GT-ITM、BRITE拓扑发生器、真实数据 -- 权宜之计，发不了一流论文！

上机作业 使用任意实验方式模拟Chord网络（单机） -- 算法伪代码均在Chord原始论文中 -- 节点IP、port及数据对象Value随机生成 -- 节点/数据对象ID产生可使用任意Hash函数（SHA、MD5在Java、C#类库中有） -- 节点顺序加入，不考虑并行 -- 路由表构造（Table 1）、路由算法实现（Figure 4）参照原始论文 -- 仅处理节点加入（Figure 6），不处理节点退出、意外 -- 需要处理节点加入时数据对象的移交（Figure 6）

上机作业（续） -- 网络拓扑结构可随机产生（使用拓扑发生器更好） -- 不考虑网络环境，RPC（远程过程调用）可实现为直接的函数调用 -- 统计每个节点存储的数据对象个数，将其分布作图，与原始论文作对照，分析原因 -- 随机选取节点查找随机数据对象，记录路由跳数的分布并作图，与原始论文作对照，分析原因

结尾 感谢大家的耐心和支持！ P2P领域问题多多欢迎加入！ 祝大家学习进步、安心快乐！