P2P内容缓存系统研究与设计
 P2P内容缓存系统设计目标
 P2P技术凭借技术的优越性，在出现不久就很快得到广泛应用，改变了传统的信息共享方式，让网络接入用户享受到快捷便利的信息资源服务。但是同时也带来了一定的负面影响，如版权问题，带宽资源紧缺问题等。对于ISP来说，P2P的快速大规模的使用使ISP的利益受到了很大的影响：带宽资源被P2P应用耗用殆尽，无法满足一些客户带宽的要求；严重冲击了ISP的传统业务收入。面对这种情况，ISP目前最紧要的任务就是提出一套方案来解决上述问题。
 由于P2P技术有独特的技术优越性，其必将于B/S模式并存，成为互联网发展的两种主要技术，因此对于P2P应用采用的方法应该是正确引导的策略。针对目前情况，本文主张设计出一套P2P内容缓存系统（系统示意图见图3-1）来解决当前网络带宽紧缺问题。其设计目标及要求如下：
通过一定的技术手段，减少ISP出口的P2P连接数量（流量）或是适当降低用户信息的下载速度，实现P2P流量在ISP出口处的压力，从而节省网络带宽。
该系统是一个控制与引导P2P应用的平台，其不但要能支持当前主流P2P应用，同时也要支持以后出现新的P2P应用。
当P2P网络结构发生变化时，能够不改变或是改变很少的一部分仍然可以正常工作。
P2P内容缓存系统主要针对消耗网络带宽的P2P应用。
此系统设计对于网络接入用户来说是透明的。
P2P内容缓冲系统部署位置：各ISP出口处。
系统资金投入量不能太大。

图3-1 P2P内容缓存系统示意图
 P2P内容缓存系统总体设计概要
 目前P2P应用中，以BT为代表的文件内容共享应用是网络带宽的最大“杀手”，其他P2P应用占用带宽量都比较下，而且其信息重复率很小，设置缓存服务器对其无意义，因此该P2P内容缓存服务器系统的主要对象是以BT为代表的文件内容共享应用软件。
 系统设计层次结构
 首先，所有的P2P应用都是属于OSI模型的第七层——应用层的，其次，所有的P2P 应用都是一种通信过程，无论是通过TCP传输方式，还是UDP方式；最后，由于ISP需要将所有经过ISP路由器的P2P数据检测出来，改变其路由，转发到设置好的P2P内容缓存服务器中，所以，网络层路由转发策略也是系统中很重要的部分。系统层次结构图3-2所示：
 
 系统功能模块
 P2P内容缓存系统作为ISP出口处控制P2P内容下载的系统，主要有三个任务，发现P2P应用、设置策略控制P2P内容下载、缓存P2P内容，因此根据系统的功能特性将P2P内容缓存系统分为三个模块：
P2P路由策略设计部分
 工作在OSI七层网络模型中的第三层——网络层，设置在ISP路由器上。根据P2P数据流的特征进行P2P流量检测，当发现P2P数据时，根据设定的策略路由决定是转发给P2P缓存服务器进行处理，或是从ISP出口通过。
P2P缓存策略设计部分
 这部分的作用是解析终端用户发送的数据包，对用户请求进行分析，并查询P2P内容缓存服务器中有无用户请求数据，有用户请求的数据时，则将数据发送给请求该内容的用户即可，否则，则需要向ISP外的服务器请求下载所需内容，下载完毕之后再将数据转发给请求该内容的用户。同时，设计一个主动下载P2P内容策略，预测用户可能需要下载的P2P内容。
P2P内容服务器设计部分
 由于本系统需要缓存大量的P2P内容数据，所以设置此内容缓存服务器。同时内容缓存服务器中要设置一个数据库系统，存储缓存数据的基本信息，存储路径，存储时间，更新时间，版本信息等。当P2P缓存策略要求查询缓存服务器中有无用户请求数据时，则利用hash算法，查询数据库中有无该信息，有则返回数据“存储路径”，无则返回“无该信息”。另外，由于P2P内容缓存数据库的空间是有限的，所以本部分存在一个信息淘汰算法，淘汰一段时间内没有用户请求下载的P2P内容或者是该P2P内容发生更新的P2P内容。其中文件内容更新部分示意图见图3-3。
 每个模块完

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