中国计算机学会学术著作丛书：《对等网络——结构、应用与设计 Peer-to-Peer Network Structure, Application and Design》PDF电子书（正文，共九章）

31 第2章第一代p2p网络：没合式2p传系 发展。7月26日，法官Patel同意美国唱片业协会的要求，做出初步判决，命令 Napster立即停止服务。7月28日，美国第九巡回上诉法院暂缓了较低一级法庭 的禁令，认为Patel的判决会引发大量问题。 2000年10月31日，Napster宣布同德国的媒体巨人贝塔斯曼集团结成伙伴 关系，共同开发基于会员制度的音乐发放系统，通过这种方式，可以保证对艺术家 的付款。根据双方的协议，贝塔斯曼同意撤消对Napster的起诉，Napster可使用 贝塔斯曼的音乐。 2001年2月12日，美国第九巡回上诉法院做出决定，Napster必须终止其免 费互联网服务，并且不得再向乐迷提供共享受版权保护的音乐的服务。 2001年2月20日，Napster提出支付10亿美元的费用给唱片公司以结束诉 讼，但是两天后这一提议被唱片公司拒绝。 2001年3月2日，Napster公司宣布，将开始阻止用户下载大约100万首受版 权保护的音乐曲目，以遵守法官Patel随时可能下达的一项新的法律禁令。 2001年3月6日，美国地区法官Patel做出判决，责令Napster在5个工作日 内删除所有存在争议的歌曲。 2001年6月25日，Napster和英国独立音乐协会、独立音乐合作协会签署了 一个世界性的专利使用权转让协定，以给它新的订阅服务提供音乐。 2001年6月27日，电影艺术和科学研究院上诉Napster,控告Napster的在 线服务允许用户下载奥斯卡电视广播期间艺员的表演录像。 2001年7月12日，法官Patel命令Napster继续关闭直到它可以证明能够有 效地阻止对版权文件的使用。Metallica和Dr.Dre澄清了对Napster的法律争 论，结束了双方之间所有的诉讼。 在最兴旺的时候，Napster拥有超过6000万使用网站服务下载歌曲的用户。 但是在联邦法院判决文件交换服务违反版权法后，Napster在2o01年关闭了服 务，最终在2002年6月宣布破产。实际上当贝塔斯曼停止收购Napster时， Napster就已经意识到了这一点，当时的Napster网站上贴出了悲观的图片（见 图2.1.3)。 2002年11月，消息传出：美国软件生产商Roxo将以超过500万美元的价格 收购目前处于困境的音乐交换网站Napster的剩余资产。在得到特拉华州破产法 庭的许可后，这笔交易迅速达成，Roxo以现金外加30万美元Roxo普通股完成 交易，获得Napster的专利和品牌标签。但是Roxio不承担Napster的任何债务， Napster的其他硬件资源，诸如服务器、路由器、计算机等仍将是破产企业的一个 组成部分，并于12月11日拍卖。对于Napster而言，作为一家软件公司而不是媒 体集团，被Roxo收购后，其音乐P2P交换的生涯很难继续下去，实际上真正的 Napster的历史已经结束。)

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32 对3冈终：结构、应周5设计 DED Ky napster WAS HERE 图2.1.3陨落的Napster (图片来自已关闭的Napster网站) 现在，Napster变成了一个普通的付费音乐下载网站（见图2.1.4）。虽然名字 没有变，网址也没有变（仍然是http:/www.napster.com),但是，这个网站再也 不是曾经的Napster了，它和P2P也再没有任何关系。 napster. HOME SEARCH FOR MUSIC MORE ABOUT NAPSTER NAPSTER RINGTONES FAO "Being able to download anything you want is really cto时 Click Here to Start 7-Day FREE Trial! ◆DOWNLOAD NAPSTER UNLIMITED ACCESS TO Free bowmloadt 1.000.000+SONGS We're Giving Away an MP3 Player a Day 图2.1.42006年Napster.com网站页面 2.1.5 Napster的缺陷和新的混合式P2P网络 l.Napster的缺陷 (I)C/S的残余：Napster网络是C/S与P2P模式混合的结构，虽然本质的文 件交换是P2P的，但是文件查询和系统维护都依靠Napster服务器，也就不可避免 地带来了系统瓶颈、服务器单点失效、可扩展性低等问题。 (2)过于松散的组织管理：Napster赋予它所有的用户平等的功能，却没有考

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33 第2章第一代p2p网格：没合式2p传系 虑到它们能力上的差异，同时系统缺乏鼓励用户报告正确的信息和提供文件与别 人共享的机制，使得Napster不能真正高效地工作。 (3)版权问题：这是Napster和整个P2P领域面临的最大困境，也是导致 Napster陨落的直接原因。虽然Napster网站服务器里没有任何音乐文件，只是提 供文件索引，但是在漫长的法律纠纷之后，Napster还是被判侵犯版权并从此 消失。 2.新的混合式P2P网络 Napster像一颗流星，它短暂的生命放射出巨大的光芒，虽然陨落却照亮了整 个P2P领域。在Napster之后，新的混合式P2P网络快速成长起来，其中最著名 的是BitTorrent,它也是一个以服务器为核心提供共享文件索引的P2P网络，所不 同的是它提供了文件分片和散列函数映射，同时限定了用户在下载的同时必须上 传，而网络和用户信息的更新，尤其是BT种子的维护，是依靠服务器中的Tracker (追踪者)来完成的。下载同一文件的用户围绕Tracker形成一个独立的子网。 BitTorrent的服务器基于文件而不是基于整个网络，不同文件的Tracker通常在 不同的服务器上，从而将服务器分散化了。BitTorrent是P2P在中国最成功的应 用，也拥有最为广大的用户群，鉴于此下一节将对BitTorrent做深入的讲解。 2.2 BitTorrent-一分片优化的新一代混合式P2P网络 2.2.1 BitTorrent的曲折历史 BitTorrent的第一个可用版本出现在2002年10月，然而，它的发明人，“BT 之父”Bram Cohen那时却穷困潦倒。本书对人物的介绍很少，但在这里仍然要不 吝篇幅贴出这位值得敬佩的P2P技术专家的肖像，见图2.2.1。幸运的是， BitTorrent引起了著名免费软件企业家John Gilmore的注意，他帮助Cohen解决 了部分生活费用，使得BitTorrent免遭天折。 BitTorrent真正流行起来是在2003年初，它 被用来发布一个新版的Linux,与此同时，还有一 些日本卡通的爱好者借助它来共享动画片。 Internet2主干网（又称Abilene主干，它连接起了 美国200多所规模最大的大学，速度比现时的 ADSL要快3500多倍)基础构造的主管Steven Corbato说：2003年5月BitTorrent的流量开始 激增，从l0月开始BitTorrent的流量更是超过了 图2.2.1“BT之父"Bram Cohen

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34 对3冈终：结构、应用5设计 这个超高速网络总体流量的10%；与之对比，其他文件交换系统的流量没有一个 能超过Internet2总体流量的l%。然而，这只是开始。 具有讽刺意味的是，尽管BitTorrent获得了如此的成功，它并没有为Cohen 带来一分钱。而在2003年9月，他还在利用一张信用卡的免息期透支来填补另一 张信用卡的帐单来过活。 “每个人都有时来运转的时候。”不久，他的事情为Valve软件公司的常务董事 Gabe Newell所获悉，尽管Valve正在开发令游戏玩家望眼欲穿的Half-Life2,但 它同时也在建立一个名为Steam的在线分发网络。由于Cohen掌握这个领域的 专门技术，所以Valve为他提供了一个职位，Cohen从l0月份起搬到西雅图，开始 了他的工作。 今天，BitTorrent既指一个混合式P2P网络以及它所对应的协议，同时又是 一个支持该协议的应用软件（支持BitTorrent协议的应用软件还有BitComet、 BitSpirit、FlashBT等)，在BitTorrent.com可以下载到BitTorrent软件不同平台 的版本，同时这个网站也是一个非常好的.torrent文件(BT种子)搜索引擎，见 图2.2.2。 Bi优心en0ibw Fanech BitTorrent Matrix Reloaded VA)www.hrackermania.comrar'c.m lrrgsrlo:g irtroducto naos I docmemstonF dorate Saaich Matrix.Nudes.2.XXX.DVDRip.DivX-PronStarsomwcto Tentt tes.net Ulaad tmtlorret ver 4AL2 Vakws clkat O5 X Chont Lie FPM Liupx dhob *mn>m4n9 t,12w区chselszz opon同haa Mals CReat 05Xcm PP四儿m粒b s Waller Creek Amphitheater MATRIX Lvel-hueuyteLusht'l 3132lt-Crul+5 Pa+TRX unid IN.t6 wdl 图2.2.2www.bittorrent.com及其搜索“Matrix”的结果(2006年12月) BitTorrent在中国非常流行。在国内所有的P2P应用体系中，Bit Torrent占据 了大半的市场和用户群。2006年底发布的中国互联网统计报告显示：中国1.11亿 网民中有27.8%的人使用过BT软件（超过3000万人），其流行程度由此可见一斑。 BitTorrent在中国的风靡一时，实际上创造了P2P领域新的奇迹，它在中国的影响力 不亚于P2P的祖先Napster当年在美国带来的巨大冲击。国内常用的BT软件有 BitTorrent、BitComet、BitSpirit、.FlashBT等，BT网站和搜索引擎已经很多并且一直在 扩展中，目前最有影响力的是BT@China联盟(www.btchina.net)、冰鱼BT站 (bt.icefish.org)、影视帝国(bt2.cnxp.com)、教育网BT总站(bt.5 qzone.net)等。“好 123网址之家”网站收录了很多BT网站链接：http://www.haol23.com/bt.htm

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35 第2章第一代p2p网格：没合式2p传系 2.2.2 BitTorrent体系原理 这一小节对BitTorrent体系原理的讲述基于Pouwelse等人的论文[Pouwelse et al,04],和他们在IPTPS'o5上发表的论文[Pouwelse et al..,05]。BitTorrent网 络由4个部分组成：BT网站、.torrent文件服务器、Tracker、BT用户，如图2.2.3 所示(BT网站未画出)。 Pee Pee .torrent Tracker Peer .torrent Server Peer 图2.2.3 BitTorrent体系原理示意图 (图片来自[Lua et al..,2004幻) BT网站是一系列提供BT种子文件（即.torrent文件）搜索的服务器，从一个 BT网站可以搜索到一部分种子文件（但这只是因特网BT种子文件的一个子集）。 由于BitTorrent软件本身不提供文件搜索功能，BT用户要下载文件必须首先到 一个BT网站进行搜索，从BT网站返回的.torrent文件列表（如图2.2.4）中选择 所要的种子文件。文件列表的含义如下（从左至右）：Added,.torrent文件上传日 期，Name,文件名，Filesize,文件大小；Seeds,种子数（这里“种子”指拥有整个文件 的用户)；DLs,在Tracker注册的下载用户数(Tracker跟踪所有下载同一个文件 的用户)；Quality,软件运行的操作系统；Submitter,上传.torrent文件的用户； Info,到相关网页的连接。除了上面的内容，一个.torrent文件还包含它的 Tracker的位置，以及所要下载文件的散列值用来验证数据完整性。 Added Name Seeds DLs Quality 29-C2 Castlevania (NES)completed in 1223. 37 Mb 5 5 17C3日Everqsaest2.Trailer 205Mh 1 Windows xonyinow 07-C3 FFX2FMVS (St FROM DVD) 919Mh 14 P52 Tld加Bete s 06-C2 Partition Magic 80 espafol by Nitro 50M 64 a可wt过 30-11日uake1 beaten in.12m做e8,23aec. 166M Windows haze s 29-C2 F Rockman (NES)completed in 21:53by 50M 15-11 nS T.AL.K ER.Trailer 5 hi-res 47M Windowa Est西Nabua一 图2.2.4.torrent文件列表 (图片来自[Pouwelse et al.,2004])

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