P2P网络测量与分析 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张宏莉，叶麟，史建焘 著

图书标签:

• P2P网络
• 网络测量
• 网络分析
• 流量分析
• 对等网络
• 互联网测量
• 数据分析
• 网络性能
• 分布式系统
• 网络安全

出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115431653

版次：1

商品编码：12155344

包装：平装

开本：16开

出版时间：2017-03-01

用纸：胶版纸

页数：160

正文语种：中文

编辑推荐

区别于现有的三本P2P网络方面的图书，本书汇集了近五年以来全新的P2P网络科研成果，按照认识－理解－改造的过程，从实际测量和管理的角度，重点阐述P2P网络系统的运行规律和特性，以及相关安全管理技术；而不仅仅是定义、模型、架构方面的探讨，或者初级培训教材。

内容简介

本书较为全面、深入地介绍了P2P网络测量、流量识别、安全管理等技术。全书分为4章，第1章介绍P2P网络的基本概念、拓扑结构、特点和典型系统；第2章介绍P2P网络测量技术，以BitTorrent、eMule为例，介绍P2P网络测量、分析与建模方法；第3章介绍P2P流量识别技术，包括常见的分类算法、评价指标和特征提取方法等；第4章介绍P2P安全管理，包括P2P系统面临的威胁分析、主要的防御技术、DHT安全性分析等。
本书适用于计算机、通信、网络空间安全等专业的读者，可作为高年级本科生或研究生的教学参考书，也可作为相关专业工程技术人员的参考书。

作者简介

张宏莉，1999年博士毕业留校工作，主要开展网络安全、网络测量与分析等方向的研究和教学工作，先后承担国家863项目、国家自然科学基金项目、省部级项目等20余项，获得省部级科技奖励3项；发表论文200余篇，其中SCI收录论文50余篇。现任国务院学位办网络空间安全学科评议组成员、教育部信息安全教学指导委员会委员、信息内容安全技术国家工程实验室理事会理事、国家计算机信息内容安全重点实验室副主任。

目录

第1章 绪论 1
1．1　P2P网络概述　1
1．1．1　P2P网络的起源与发展　1
1．1．2　P2P系统的拓扑结构　2
1．1．3　P2P系统的特点　6
1．2　常见P2P系统简介　7
1．2．1　BitTorrent　7
1．2．2　eMule　10
1．2．3　Kademlia　12
1．3　P2P网络研究热点　16
1．4　本章小结　18
第2章　P2P网络测量　19
2．1　引言　19
2．1．1　网络测量概述　19
2．1．2　P2P网络测量现状　20
2．2　BitTorrent系统测量方法　22
2．2．1　种子采集系统　24
2．2．2　节点采集系统　34
2．2．3　内容测量系统　36
2．3　BitTorrent测量结果分析　36
2．3．1　BitTorrent拓扑演化分析　36
2．3．2　BitTorrent宏观行为分析　49
2．3．3　BitTorrent节点行为分析　52
2．3．4　BitTorrent微观行为分析　54
2．4　BitTorrent系统建模　56
2．4．1　节点到达模型　56
2．4．2　节点离开模型　62
2．4．3　Swarm网演化阶段　63
2．5　eMule系统测量　65
2．5．1　ED2K网络数据采集及分析　65
2．5．2　Kad网络数据采集及分析　72
2．6　本章小结　75
第3章　P2P流量识别　76
3．1　网络流量分类方法的评价指标　76
3．1．1　检全率和误报率　76
3．1．2　流的准确性和字节准确性　77
3．2　P2P流量识别技术分类　77
3．2．1　端口识别技术　78
3．2．2　深层数据分组检测（DPI）技术　79
3．2．3　基于机器学习的流量识别技术　81
3．2．4　基于P2P网络行为特征的流量识别技术　87
3．3　典型的P2P流量分类方法　90
3．3．1　柔性神经树在流量分类中的应用　90
3．3．2　分类不平衡协议流的机器学习算法　96
3．4　P2P流量特征提取技术　106
3．4．1　负载特征提取技术　106
3．4．2　字节特征的自动提取算法　107
3．4．3　位特征生成算法　112
3．4．4　基于字节特征与位特征的流量分类　113
3．5　本章小结　114
第4章　P2P安全　115
4．1　P2P系统安全概述　115
4．1．1　P2P安全威胁　115
4．1．2　搭便车（Freeriding）问题　117
4．1．3　污染攻击　119
4．1．4　女巫攻击（Sybil Attack）　122
4．1．5　其他安全威胁　125
4．2　BT内容污染攻击的防御技术　126
4．2．1　假块污染攻击方法　127
4．2．2　假块污染攻击随机模型　129
4．2．3　假块污染攻击防御方法　135
4．3　DHT安全　137
4．3．1　DHT安全问题概述　137
4．3．2　DHT安全加固方法　142
4．4　本章小洁　146
参考文献　147

《P2P网络测量与分析》是一部深入探索点对点（P2P）网络奥秘的学术专著。本书并未聚焦于P2P网络的实际构建或应用开发，而是将核心内容置于对P2P网络运行机制、性能表现以及潜在挑战的科学研究之上。读者将在这里找到一套严谨的框架，用于理解和评估P2P网络在不同场景下的行为模式。 第一部分：P2P网络基础理论与度量方法 在 P2P 网络的世界里，理解其“是什么”以及“如何衡量”是首要任务。本部分将带领读者穿越 P2P 网络的核心概念，剖析其与传统客户端-服务器（C/S）模式的根本区别。我们将详细阐述 P2P 网络去中心化、自治性、可伸缩性等关键特征，并探讨这些特征如何在实际网络环境中落地。 P2P 网络的基本模型与拓扑结构： 从最简单的超对等（Super-peer）模型到更加复杂的混合式（Hybrid）和纯粹（Pure）P2P 模型，本书将系统性地介绍不同 P2P 网络的组织方式。我们会深入分析各种拓扑结构，如星型、环形、网格型以及更具动态性和自适应性的结构，并讨论它们各自的优缺点，例如在节点故障、网络延迟和信息传播效率方面的差异。例如，我们将探究网格结构如何通过随机连接实现较高的鲁棒性，以及超对等模型如何通过引入少量高性能节点来优化查询和管理效率。 关键性能指标的定义与度量： 为了量化 P2P 网络的性能，本书将详细界定并阐述一系列至关重要的度量指标。这包括： 可达性（Reachability）： 衡量网络中任意节点能够连接到其他节点的比例，以及连接的平均路径长度。我们将讨论如何通过模拟和实际观测来计算这一指标，并分析影响可达性的因素，如节点的加入与离开速率、网络带宽限制等。 查找延迟（Lookup Latency）： 指从发起一个数据或服务查找请求到获得响应所需的时间。我们将深入分析查找延迟的构成，包括节点间的路由、消息转发以及节点处理请求的时间。还会介绍不同的查找算法（如 DHT 查找、广播查找）在延迟方面的表现差异。 带宽利用率（Bandwidth Utilization）： 衡量网络中数据传输效率，包括上传和下载带宽的使用情况。我们将探讨如何计算有效传输速率，并分析影响带宽利用率的瓶颈，例如节点自身的上传限制、网络拥堵以及数据分发策略。 可用性（Availability）： 指网络或其特定服务在给定时间内可供使用的概率。我们将研究不同冗余机制（如数据副本、节点备份）对提高可用性的影响，并讨论节点故障对整个网络可用性的量化评估。 可伸缩性（Scalability）： 评估 P2P 网络在节点数量增加时，其性能（如查找延迟、查找成功率）是否能够保持稳定或以可接受的速率下降。本书将从理论模型和实际测试两个角度来分析 P2P 网络的可伸缩性。 资源利用率（Resource Utilization）： 衡量网络中计算、存储等资源的分配和使用效率。我们将探讨如何评估节点贡献的资源与实际消耗的资源之间的关系。 测量工具与技术： 本部分还将介绍用于 P2P 网络测量的常用工具和技术。这包括网络探测器（如 pings, traceroutes 的 P2P 版本）、流量分析器、节点日志收集系统以及专门为 P2P 网络设计的模拟器。我们将详细讲解如何使用这些工具来收集原始数据，并对数据进行预处理和清洗，为后续的分析奠定基础。 第二部分：P2P网络行为分析与模型构建 在掌握了 P2P 网络的基础知识和度量方法后，本部分将进一步深入分析 P2P 网络的动态行为，并尝试构建能够描述这些行为的模型。 节点动态性分析： P2P 网络最显著的特征之一是节点的频繁加入和离开。我们将深入研究节点生命周期（加入、活跃、离开）的统计特性，包括节点停留时间分布、加入与离开速率的周期性变化等。还会分析不同类型的节点（例如，拥有高带宽和稳定连接的“永久节点”与短暂的“临时节点”）对网络整体性能的影响。 数据分布与访问模式： P2P 网络中的数据存储和访问方式直接影响其效率。本部分将分析数据的分发策略，例如基于内容的寻址（Content-based Addressing）与基于位置的寻址（Location-based Addressing）。我们还将研究用户的数据访问模式，例如热门数据的集中度、数据访问的局部性等，并探讨这些模式如何影响查找性能和带宽需求。 路由与查找机制的性能评估： 不同的 P2P 网络采用不同的路由和查找算法，其性能表现差异巨大。我们将对分布式哈希表（DHT）、超级节点路由、随机游走（Random Walk）等经典查找算法进行深入的性能评估。评估维度将包括查找成功率、查找路径长度、查找带宽开销以及对节点故障的鲁棒性。 网络拥塞与性能瓶颈分析： 尽管 P2P 网络具有去中心化的优势，但在某些情况下，网络拥塞仍然是制约性能的关键因素。我们将研究 P2P 网络中可能出现的拥塞点，例如热门内容的集中下载、节点带宽饱和等。通过对流量模式的分析，识别潜在的性能瓶颈，并探讨缓解策略。 P2P 网络中的故障与鲁棒性： 节点故障是 P2P 网络不可避免的现象。本部分将深入研究不同类型的故障（如节点崩溃、网络分区）对 P2P 网络可用性和查找成功率的影响。我们将分析各种容错机制，例如数据冗余、节点备份以及自愈合算法，并量化评估它们在提高 P2P 网络鲁棒性方面的效果。 第三部分：P2P网络面临的挑战与未来研究方向 P2P 网络在蓬勃发展的同时，也面临着诸多挑战。本部分将审视这些挑战，并展望 P2P 网络未来的研究方向。 安全性问题： 恶意节点、数据篡改、隐私泄露等是 P2P 网络中普遍存在的安全隐患。本书将探讨这些安全威胁的来源，并介绍现有的安全机制，例如加密技术、访问控制、信誉系统等，并分析其在 P2P 环境下的适用性和局限性。 法律与伦理议题： P2P 网络在内容共享方面的应用，常常引发版权侵权、非法内容传播等法律与伦理问题。本书将从技术分析的角度，阐述这些问题与 P2P 网络结构和运作机制的关联，但不会深入探讨具体的法律判例或道德准则。 大规模P2P网络的测量挑战： 随着 P2P 网络规模的不断扩大，传统的测量方法可能面临效率低下、数据量过大等问题。本部分将探讨大数据处理技术、采样技术以及分布式测量框架在应对大规模 P2P 网络测量挑战方面的潜力。 新兴P2P网络应用与评估： 从文件共享到内容分发、从区块链到物联网，P2P 技术不断拓展其应用领域。本书将简要回顾这些新兴应用，并从网络测量与分析的角度，提出针对这些新应用的网络性能评估方法和研究方向。 P2P网络与新兴技术融合： 探讨 P2P 网络与人工智能、边缘计算、5G 等新兴技术结合的可能性，以及这些融合可能带来的网络性能提升或新的研究课题。例如，利用 AI 优化 P2P 网络的路由算法，或者利用边缘计算节点分担 P2P 网络的计算压力。 《P2P网络测量与分析》并非一本操作指南，而是为希望深入理解 P2P 网络运作本质的研究者、工程师和学生提供的一份详实的理论与实践参考。本书旨在培养读者独立分析和评估 P2P 网络性能的能力，从而更好地应对 P2P 技术在不断发展的互联网环境中带来的机遇与挑战。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名，光是看就让人觉得很有实践指导意义。《P2P网络测量与分析》，这几个字眼就像是给我指明了一个方向。我一直对P2P网络充满兴趣，但总感觉停留在概念层面，对于它的实际运行状况，如何去量化，如何去评估，一直没有一个清晰的概念。我希望这本书能够详细介绍一些实用的P2P网络测量技术和工具，让我能够真正“看到”P2P网络是如何工作的，了解到它在实际运行中的各种表现，比如网络的拓扑结构，节点之间的通信模式，以及数据传输的效率等等。更让我期待的是“分析”这两个字，它意味着不仅仅是收集数据，更重要的是如何从这些数据中提取有价值的信息。我希望作者能够分享如何利用这些测量数据来诊断P2P网络中可能出现的问题，例如连接不稳定、下载速度慢、甚至是被攻击的迹象，并且能够提供一些基于这些分析的解决方案或改进建议。这本书的出现，让我看到了将理论知识转化为实际操作的可能性。

评分☆☆☆☆☆

我是在一次偶然的机会看到这本书的，当时我的研究方向正好涉及到分布式系统的优化问题，而P2P技术无疑是其中一个非常重要的组成部分。这本书的书名《P2P网络测量与分析》让我眼前一亮，因为它直接点明了我的痛点：我对于如何准确地评估和理解P2P网络的性能缺乏系统性的认知。我希望这本书能够为我提供一套行之有效的测量框架，包括需要关注哪些核心的性能指标，以及使用哪些成熟的工具和技术来实现这些测量。更令我期待的是，书名中“分析”二字，这正是我最欠缺的部分。我希望作者能够引导我理解如何从海量的测量数据中提炼出有价值的信息，如何识别P2P网络中的常见问题，例如拥塞、延迟抖动、节点失效等，并且能够提供一些基于这些分析的优化建议或改进思路。如果这本书能够深入讲解如何将实际测量到的数据转化为对P2P系统设计的指导，那将是我研究道路上的一大助力。我对这本书抱有很高的期望，希望它能成为我解决实际问题的宝贵参考。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名，我反复看了好几次，每次都觉得它精准地击中了我的兴趣点。我一直以来都对网络技术的底层运作机制抱有强烈的好奇心，尤其是在P2P这种去中心化的架构下，信息是如何高效、稳定地流动，节点之间又是如何协同工作的。这本书的“测量”部分，让我预感到它会带我走进一个真实P2P网络的世界，去了解那些关键的数据，比如一个节点平均能连接多少其他节点，数据传输的平均速度是多少，以及延迟到底有多大。我希望作者能够详细介绍一些业界常用的P2P网络测量工具，比如Wireshark、iperf，甚至是一些专门针对P2P网络的探测工具，并教会我如何使用它们来收集数据。而“分析”部分，则更是我期待的重头戏。我希望通过这本书，能够学会如何解读这些冰冷的数据，从中发现P2P网络运行的奥秘，理解哪些因素会影响网络的性能，甚至是如何通过分析来优化P2P应用的性能，让它运行得更流畅、更高效。这本书对我来说，不仅仅是一本技术书籍，更像是一把解开P2P网络神秘面纱的钥匙。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书，第一感觉就是它很有分量，无论是从物理厚度还是从书名所蕴含的信息量来看，都充满了内容。我一直对P2P技术在现代互联网中所扮演的角色感到着迷，但很多时候，我们只是在应用层面使用它，对于它内部是如何工作的，缺乏深入的了解。这本书的书名《P2P网络测量与分析》正是抓住了这一点，它似乎在告诉我，这本书将带领我深入P2P网络的“心脏”，去探究它的运行脉搏。我非常期待书中能够详细讲解如何对P2P网络进行细致的测量，包括但不限于带宽的使用情况、节点的活跃度、数据传输的成功率以及网络中的拥塞点等等。更重要的是，我希望这本书能够教我如何将这些测量到的数据进行有效的分析，从而洞察P2P网络的运行模式，识别潜在的性能瓶颈，甚至是如何根据这些分析结果来优化P2P应用的架构设计。如果这本书能够为我提供一套完整的P2P网络性能评估和优化方法论，那将是极其宝贵的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计简洁大气，墨绿色的主色调搭配烫金的字体，散发着一种沉稳而专业的学术气息。拿到手里，纸张的手感也非常不错，厚实且略带纹理，不像某些图书那样轻飘飘的，让人感觉内容会比较扎实。我一直对计算机网络领域很感兴趣，尤其是近些年P2P技术的发展，从最初的文件共享，到现在在区块链、CDN等领域的广泛应用，让我觉得非常有研究的价值。这本书的书名本身就吸引了我，它不仅仅是停留在理论层面，还强调了“测量”和“分析”这两个关键词，这正是我期望从中获得的内容。我希望这本书能够详细介绍P2P网络中各种关键的性能指标，比如连接数、带宽利用率、延迟、吞吐量等，以及如何通过实际的测量工具和方法来获取这些数据。更重要的是，我期待作者能够深入浅出地讲解如何对这些测量数据进行分析，从中发现P2P网络的运行规律、潜在瓶颈以及优化策略。这本书的出现，让我觉得终于有机会系统地学习和理解P2P网络的深层运作机制，为我日后在相关领域的学习和实践打下坚实的基础。