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P2P技术在互联网中的应用研究

作　者: 李雨辰
导　师: 郭志刚
学　校: 北京邮电大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: P2P技术流量检测 P2P Cache 移动互联网
分类号: TP393.02
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

本论文围绕目前电信运营商互联网中的P2P数据为研究对象展开研究。首先深入介绍了P2P技术的基本原理,P2P网络是一种具有较高扩展性的分布式系统结构,其对等概念是指网络中的物理节点在逻辑上具有相同的地位,而并非处理能力的对等。以BitTorrent软件为代表的P2P技术其实质在于将互联网的集中管理模式引向分散管理模式,将内容从中央单一节点引向网络的边缘,从而充分利用互联网中众多终端节点所蕴涵的处理能力和潜在资源。在充分认识P2P网络的特点的基础上,本文对目前常用的P2P流量检测技术进行了阐述,特别是当前流行的深度数据包扫描技术和传输层流量特征匹配技术、流量控制策略和技术以及相关字符串匹配技术等做了深入的研究,并比较了各种识别技术的优缺点,指出了基于双重特征的P2P流量识别技术是目前实用可行的检测方法。在实际网络环境中,P2P Cache系统针对当前运营商对P2P流量管理和缓解出口带宽压力两大需要而设计。系统的研发主要以P2P协议分析为依据,P2P协议的分析是基于对传输层协议分析处理以及对应用层协议的深层次分析的基础上的实现的。系统采用高性能的内核处理技术,在应用会话的基础上对应用层协议、对P2P协议进行全面的识别、分析,从而可为P2P控制和P2P内容审计提供更为详细有用的数据信息,提高系统的处理性能,为电信运营商节约大量的出口带宽,提升宽带用户使用感知。随着3G网络的逐步成熟,将移动技术和P2P技术相结合的移动P2P成为应用的热点。本文讨论了移动互联网的概念、P2P技术在移动互联网中的应用模式,重点分析了移动互联网中P2P应用主要的三种网络体系结构,并阐述了P2P应用与网络体系结构的关系,然后研究了基于移动网络的P2P资源发现技术,为下一步实现移动网络无线侧P2P应用的监管打下了基础。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
第一章绪论  10-13
  1.1 引言  10
  1.2 固定网络中P2P发展现状  10-11
  1.3 移动网络中P2P发展概况  11-12
  1.4 文章的主要研究内容  12-13
第二章 P2P的基本原理  13-20
  2.1 P2P网络技术  13-17
    2.1.1 P2P特点  13
    2.1.2 P2P基本原理  13-14
    2.1.3 P2P模式与C/S模式的比较  14-15
    2.1.4 P2P网络拓扑结构  15-16
    2.1.5 BitTorrent协议流程  16-17
  2.2 移动P2P概述  17-18
    2.2.1 移动P2P特点  17-18
    2.2.2 3G网络为移动P2P提供的技术支撑  18
  2.3 P2P网络面临的问题  18-20
第三章 P2P流量检测技术  20-28
  3.1 基于端口号的P2P流量识别技术  20
  3.2 深层数据包检测技术DPI  20-23
    3.2.1 典型的P2P协议及其应用层签名分析  21-22
    3.2.2 DPI技术的优点  22
    3.2.3 DPI技术的缺点  22-23
  3.3 基于流量特征的P2P流量识别技术  23-25
    3.3.1 连接特性检测  23
    3.3.2 连接建立过程中TCP/UDP检测  23-24
    3.3.4 KeepLive过程  24
    3.3.5 数据下载过程的检测  24-25
  3.4 基于双重特征的P2P流量识别技术  25-26
    3.4.1 基于统计行为特征的P2P流量识别技术  25-26
  3.5 各种识别技术的比较  26-28
第四章 P2P Cache系统的设计  28-47
  4.1 P2P Cache系统设计  28-32
    4.1.1 系统目标  28
    4.1.2 系统原理  28-29
    4.1.3 系统结构  29-30
    4.1.5 功能模块介绍  30-32
  4.2 P2P Cache系统工作原理  32-36
    4.2.1 应用层协议分析技术  33-34
    4.2.2 基于会话进行协议识别  34-35
    4.2.3 基于特征码进行协议识别  35
    4.2.4 基于应用层协议分析在会话基础上进行深层协议识别技术  35-36
    4.2.5 未知P2P协议的识别技术  36
  4.3 P2P协议分析  36-39
    4.3.1 旁路速率控制技术  37
    4.3.2 速率估计器  37-38
    4.3.3 连接标记器  38
    4.3.4 阻断分组生成器  38-39
    4.3.5 流量旁路控制优势  39
  4.4 P2P Cache系统业务流程  39-40
  4.5 P2P Cache系统容量计算  40-41
  4.6 P2P Cache系统管理  41
  4.8 P2P Cache系统特点  41-42
  4.8 利用P2P Cache系统优化网络流量  42
  4.9 P2P Cache应用系统案例分析  42-47
第五章 P2P在移动网络中的应用  47-63
  5.1 移动互联网的结构和特点  47-48
    5.1.1 移动互联网的概念  47
    5.1.2 P2P技术应用于移动互联网所面临的挑战  47-48
    5.1.3 P2P技术在移动互联网中的应用模式  48
  5.2 移动互联网的P2P网络体系结构  48-54
    5.2.1 集中式架构  49-50
    5.2.2 半分布式架构  50-53
    5.2.3 全分布式架构  53-54
  5.3 移动P2P应用与网络体系结构的关系  54-57
  5.4 移动互联网的P2P网络资源发现技术  57-63
    5.4.1 移动终端通过移动通信网络接入的P2P算法  57-60
    5.4.2 基于移动ad hoc网络的移动P2P算法  60-63
第六章结束语  63-65
  6.1 论文工作总结  63-64
  6.2 进一步的研究工作  64-65
缩略语  65-67
参考文献  67-68
致谢  68

P2P技术在互联网中的应用研究

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