P2P之后是P4P

与P2P随机挑选资源点不同，P4P协议（Proactive network Provider Participation for P2P）可以利用网络拓扑数据，选择最佳的资源点，从而提高网络路由效率。

■ 北京交通大学 张雁强

P2P（Peer to Peer）已经深入人心了，电影下载、在线视频、文件下载、IM等均采用了这项技术。通过P2P，网络的下载速度、视频的观看效果有了极大的提高与改善。然而，P2P应用的普及给电信运营商的网络带宽造成非常大的压力，常常是运营商扩多少，P2P应用就占用多少，而且P2P还占用http等端口的带宽，导致网页浏览等正常的互联网业务受到影响。在这种情况下，P4P技术应运而生，它给了运营商和用户一个新的选择，有望在提高用户满意度的同时减少运营商的宽带压力，因而被认为是一个非常有前景的技术。

P2P面临的难题

P2P是随机挑选位于不同网络位置的资源的，换句话说，它对资源在网络中的位置不作区分一律平等地返回给用户。以多个运营商为例，在最初的P2P中，当P2P用户在互联网上找某个资源时，它可能在5处找到，分别在运营商1、运营商2、运营商3中，其中资源6是P2P用户所在网络的网内资源。如果用户使用P2P引擎查询，结果得到的优先资源可能是资源2、资源5，全部是网外资源，这会导致运营商之间网络的拥堵，并且导致下载速度变慢（参见图1）。

上面是资源位于不同电信运营商网络中的情形，如果资源都位于电信运营商自己的网络内，情况也和前面类似，同样会造成省与省之间网络拥堵，并且下载速度变慢（参见图2）。

P2P的这种无序方式给运营商带来了很大的困扰，而彻底杜绝这种应用又是不可能、不现实的，这时疏导不失为一个明智之举，即通过使用P4P技术改善P2P与网络之间的通信，让客户端程序更好地使用网络状态信息，进而减轻网络压力、降低运营成本。

P4P“Proactive network Provider Participation for P2P”意思是要改善服务供应商(ISP)与客户端程序的通信，降低运营商骨干网络传输压力和运营成本，将运营商的网络压力尽量边缘化，并提高P2P的文件传输性能。与P2P随机挑选资源点不同，P4P协议可以利用网络拓扑数据，选择最佳的Peer（资源点），从而提高网络路由效率。

据相关测试数据显示，P4P可以提高大约200%的性能，部分时候甚至超过600%，因此P4P的未来发展前景非常广阔。此外，P4P由于采用了网络拓扑信息管理，可以减轻骨干网络压力，因此对于电信运营商而言其比P2P具有更大的优势。
P4P的技术原理

由于资源位于不同运营商与资源位于同一运营商不同省分公司的情况相类似，因此下面以前一种情形为例进行分析。

针对上述情形，为了降低运营商之间的带宽需求，可以设法在用户下载范围上进行限制，例如用户下载时根据IP匹配范围，优先选择本网络内的资源。例如，在图1中，搜索引擎返回5个资源，优先返回ISP网络的资源6，若本网内部P2P速度很快（一般是快的），则不再（或较少）连接其他的资源，这样就能减少出网流量。对于同一个运营商而言，内部可再进一步按省内IP细分,优先返回运营商本省内的资源，以进一步加快下载速度,减轻网际压力。

但是这种方法也有缺陷，如果运营商2网络内的内容资源贫乏，会造成符合查询要求的资源仍然是其他网络的资源，这种情况在用户下载非热门的资源时常出现, 这将导致此类下载资源的体验很差,给运营商2的网络出口造成比较大的压力。

为了解决上面提到的问题，需在运营商2的网络内建立镜像节点，通过镜像节点对P2P进行加速。加速部分需要大量存储，并且进行相关分析处理后为运营商2的用户提供加速后的P2P服务。

镜像节点的数据来源于P2P用户下载资源的统计和分析，P2P用户下载完一个资源后，会进行相关分析，满足条件的进入存储，为运营商2的其他P2P应用提供高速服务。

有了镜像节点后，P2P用户下载一个资源时，P2P引擎返回1个网内资源（资源），并且返回镜像节点。当网内和镜像节点都无资源时，就通过其他运营商为P2P用户提供服务。通过经过一定的统计分析，将需要的相关资源补充到镜像节点中去。

这种方式由于可以通过镜像节点缓冲数据，因此可以大大提高用户服务质量。但是这种方式需要比较大的投资，同时在镜像节点初期由于其存储数据量比较少，因此给用户的加速效果要随着时间的增加才能得到逐步改善。在上述处理的基础上，通过网格计算、文件热度计算等系统的处理，可进一步提高系统处理能力，提高文件的命中率，从而为用户提供更加快捷的访问速度。

上面所说是针对于多个运营商而言，在运营商内部也可以通过这种办法将P2P的访问进行加速，从而将所有的用户P2P访问尽量边缘化，也就是实现有效选择Peer，进而提高网络路由效率。

P4P的发展趋势

从上面的分析不难发现，P4P在软件、硬件方面分别进行了深度的研究，并且进行了相关的硬件投资，原有的那种松散的P2P已经变成了一种有规划的部署和应用。因而P4P在提高用户满意度的前提下，又进一步降低了到其他运营商或者出省的P2P流量，这样对运营商网络的压力大大减少，因此受到了运营商的欢迎。

总体说来，P4P技术的本意是为网络运营商提供服务，其应用对象也将是合法商业服务，可以预见这一技术至少在短期内将面向大的ISP。但是不管怎么说，P4P相对于P2P是一个非常重要的进步，也为共享问题指出了新方向，相信P4P最终将扩展到整个P2P网络，并替代P2P。因为P2P的特点决定了其发展具有坚实的用户基础，但是其出现的问题决定了它必须进行完善，这正是P4P诞生的背景。P4P这种方式不仅能更好地为用户提供服务，而且运营商也欢迎这种技术，因此，P4P很可能将在中国互联网市场蓬勃发展，为中国的互联网用户提供更加可靠、快捷的互联网服务。