基本介紹
- 中文名：P4P
- 外文名：Proactive network Provider Participation for P2P
- 概述：P2P技術的升級版
- 網路協定：概述 新特點 探測方式
網路協定,概述,新特點,探測方式,P2P面臨的難題,技術原理,發展趨勢,拳擊手排名,
網路協定
概述
傳統的P2P方式下數據節點和傳輸是隨機的，也就是說這種傳輸方式可能占據任意一個網路節點或者出口的頻寬。而P4P則是智慧型選取數據交換對象，更多的通過智慧型運算選擇同一路由器或者地域性網路來進行數據交換，最大程度上解決大型節點和網路出口負載，同樣通過智慧型選擇數據交換對象也能大大提高數據傳輸能力。
與P2P隨機挑選Peer(對等機)不同，P4P協定可以協調網路拓撲數據，能夠有效選擇節點，從而提高網路路由效率。仍以上述例子來說，北京的用戶就可以優先和北京同城的用戶來實現檔案片段的交換，再擴展至較遠的地區，有十分的必要時，才會出國進行檔案片段交換。當然，P4P的運行機制，要遠遠超過“同城交換”的概念，它還會根據用戶的上行、下載頻寬進行綜合判斷，以進行最有效選擇，最大化整體交換的效率。
值得一提的是，P4P的開山鼻祖是一位工作在耶魯大學的中國人，謝海永博士。謝博士系美國分散式計算工業聯盟(DCIA)和P4P工作組的首席研究員，提出並完成了P4P理論和系統設計。自今年2月底以來，謝海永等研究人員對P4P系統設計進行了大規模現場測試。
這項中國人主導的發明，在商業測試中有出色表現。根據Verizon的反饋，使用P4P技術，P2P用戶平均下載速度提高60%，光纖到戶用戶提高205%~665 %。此外，運營商內部數據傳送距離減少了84%。用戶有58%的數據是來自同城，較傳統P2P的6.3%比例有了近10倍提升。
新特點
7月30日訊息：德國一個名為iPoque的研究機構在2007年研究了一百多萬網民將近3TB的匿名數據流量，調查地區包括澳大利亞、東歐、德國、中東和南歐地區。調查發現，目前網路頻寬“消費大戶”是P2P檔案共享，在中東占據了49%，東歐地區占據了84%。從全球來看，晚上時段的網路頻寬有95%被P2P占據。據國內權威部門統計，當前P2P流量已經占整個網際網路流量的約70%，並且正在以每年350%的速度增長。P2P流量消耗了巨大的網路頻寬，尤其是國際頻寬，使網路基礎設施不堪重負，運營商苦不堪言。
問題的癥結不在於P2P，而在於交換的機制。P2P過於強調“對等”，每個節點之間的交換完全是無序的。一個北京的用戶，既可能和廣州的用戶進行檔案片段的交換，也可能和遠在美國的某用戶進行交換。顯然，無序的交換導致了無謂的跨地區甚至是跨國的“流量旅行”，這耗費了寶貴的國內和國際頻寬資源，代價巨大。
如果正好用戶都在同一個地區，那么，本地化的交換的成本就會大大降低。這也正是P4P的簡單原理——讓P2P也玩“同城”。 P4P全稱是“Proactive network Provider Participation for P2P（電信運營商主動參與P2P網路）”。與P2P隨機挑選Peer(對等機)不同，P4P協定可以協調網路拓撲數據，能夠有效選擇節點，從而提高網路路由效率。仍以上述例子來說，北京的用戶就可以優先和北京同城的用戶來實現檔案片段的交換，再擴展至較遠的地區，有十分的必要時，才會出國進行檔案片段交換。當然，P4P的運行機制，要遠遠超過“同城交換”的概念，它還會根據用戶的上行、下載頻寬進行綜合判斷，以進行最有效選擇，最大化整體交換的效率。
探測方式
P4P首次提出依靠ISP和P2P套用的合作，由最了解網路狀態的ISP提供底層網路信息，供上層套用有效選擇“臨近”節點、擁塞程度低和開銷小的鏈路傳輸內容。
其實，將節點數據內容交換限制在某一個區域附近的思想其實由來已久，並不是P4P所獨有的技術。在P4P之前，就有很多套用採用p2p自身的機制來限制流量跨域過多，將數據交換最大本地化，稱之為交換數據的locality特性。但是純粹依靠P2P套用本身限制內容交換在本地的方式存在一定問題。
比如，純基於locality的節點選擇方式的會給骨幹網帶來擁塞。比如北京到天津的鏈路link是最為流量集中的熱點，基於位置信息在選擇節點過程中，不考慮實際流量的擁塞限制，仍選擇該段鏈路作為最鄰近的通路，從而造成連結負荷過重。另外，基於locality的方式沒有考慮不同運營商之間的差異所帶來的開銷。比如僅依靠時延或者跳數方式選擇結點，即使交換數據的節點在同一個city中，但分屬不同ISP（比如教育網、電信網運營商等），可以達到時延較小的目的，但會導致ISP域間傳輸，造成不必要的費用開銷。在ISP域間傳遞不可避免的情況下，純基於locality的套用選擇節點也可能會不經選擇的通過開銷較高的ISP的鏈路，同樣造成不必要的費用開銷。
另外，P2P套用還可以採用自身的探測技術和機制調整選擇流量走向，這種方式也存在一定弱點：P2P套用自身需要採用逆向流量工程推測(probe)底層網路狀態，比如發出探測訊息以推測目前拓撲信息、擁塞程度、連結開銷等，它依賴網路測量技術，而目前的測量技術本身就耗費網路頻寬資源，且不能完全反映網路真實狀態。一些新技術比如MPLS交換對於probe探測訊息不做回應，使得純網路測量某些場合難以套用。而ISP運營商的策略信息（哪些link昂貴不適合用p2p套用，那些ISP之間的link開銷便宜等）逆向工程無法推測。
總而言之，單靠P2P套用來解決流量問題是不現實和可靠的。
P2P(Peer to Peer)已經深入人心了，電影下載、線上視頻、檔案下載、IM等均採用了這項技術。通過P2P，網路的下載速度、視頻的觀看效果有了極大的提高與改善。然而，P2P套用的普及給電信運營商的網路頻寬造成非常大的壓力，常常是運營商擴多少，P2P套用就占用多少，而且P2P還占用http等連線埠的頻寬，導致網頁瀏覽等正常的網際網路業務受到影響。在這種情況下，P4P技術應運而生，它給了運營商和用戶一個新的選擇，有望在提高用戶滿意度的同時減少運營商的寬頻壓力，因而被認為是一個非常有前景的技術。
P2P面臨的難題
P2P是隨機挑選位於不同網路位置的資源的，換句話說，它對資源在網路中的位置不作區分一律平等地返回給用戶。以多個運營商為例，在最初的P2P中，當P2P用戶在網際網路上找某個資源時，它可能在5處找到，分別在運營商1、運營商2、運營商3中，其中資源6是P2P用戶所在網路的網內資源。如果用戶使用P2P引擎查詢，結果得到的優先資源可能是資源2、資源5，全部是網外資源，這會導致運營商之間網路的擁堵，並且導致下載速度變慢(參見圖1)。
上面是資源位於不同電信運營商網路中的情形，如果資源都位於電信運營商自己的網路內，情況也和前面類似，同樣會造成省與省之間網路擁堵，並且下載速度變慢(參見圖2)。
P2P的這種無序方式給運營商帶來了很大的困擾，而徹底杜絕這種套用又是不可能、不現實的，這時疏導不失為一個明智之舉，即通過使用P4P技術改善P2P與網路之間的通信，讓客戶端程式更好地使用網路狀態信息，進而減輕網路壓力、降低運營成本。
P4P“Proactive network Provider Participation for P2P”意思是要改善服務供應商(ISP)與客戶端程式的通信，降低運營商骨幹網路傳輸壓力和運營成本，將運營商的網路壓力儘量邊緣化，並提高P2P的檔案傳輸性能。與P2P隨機挑選資源點不同，P4P協定可以利用網路拓撲數據，選擇最佳的Peer(資源點)，從而提高網路路由效率。
據相關測試數據顯示，P4P可以提高大約200%的性能，部分時候甚至超過600%，因此P4P的未來發展前景非常廣闊。此外，P4P由於採用了網路拓撲信息管理，可以減輕骨幹網路壓力，因此對於電信運營商而言其比P2P具有更大的優勢。
技術原理
由於資源位於不同運營商與資源位於同一運營商不同省分公司的情況相類似，因此下面以前一種情形為例進行分析。
針對上述情形，為了降低運營商之間的頻寬需求，可以設法在用戶下載範圍上進行限制，例如用戶下載時根據IP匹配範圍，優先選擇本網路內的資源。例如，在圖1中，搜尋引擎返回5個資源，優先返回ISP網路的資源6，若本網內部P2P速度很快(一般是快的)，則不再(或較少)連線其他的資源，這樣就能減少出網流量。對於同一個運營商而言，內部可再進一步按省內IP細分,優先返回運營商本省內的資源，以進一步加快下載速度,減輕網際壓力。
但是這種方法也有缺陷，如果運營商2網路內的內容資源貧乏，會造成符合查詢要求的資源仍然是其他網路的資源，這種情況在用戶下載非熱門的資源時常出現, 這將導致此類下載資源的體驗很差,給運營商2的網路出口造成比較大的壓力。
為了解決上面提到的問題，需在運營商2的網路內建立鏡像節點，通過鏡像節點對P2P進行加速。加速部分需要大量存儲，並且進行相關分析處理後為運營商2的用戶提供加速後的P2P服務。
鏡像節點的數據來源於P2P用戶下載資源的統計和分析，P2P用戶下載完一個資源後，會進行相關分析，滿足條件的進入存儲，為運營商2的其他P2P套用提供高速服務。
有了鏡像節點後，P2P用戶下載一個資源時，P2P引擎返回1個網內資源(資源)，並且返回鏡像節點。當網內和鏡像節點都無資源時，就通過其他運營商為P2P用戶提供服務。通過經過一定的統計分析，將需要的相關資源補充到鏡像節點中去。
這種方式由於可以通過鏡像節點緩衝數據，因此可以大大提高用戶服務質量。但是這種方式需要比較大的投資，同時在鏡像節點初期由於其存儲數據量比較少，因此給用戶的加速效果要隨著時間的增加才能得到逐步改善。在上述處理的基礎上，通過格線計算、檔案熱度計算等系統的處理，可進一步提高系統處理能力，提高檔案的命中率，從而為用戶提供更加快捷的訪問速度。
上面所說是針對於多個運營商而言，在運營商內部也可以通過這種辦法將P2P的訪問進行加速，從而將所有的用戶P2P訪問儘量邊緣化，也就是實現有效選擇Peer，進而提高網路路由效率。
發展趨勢
從上面的分析不難發現，P4P在軟體、硬體方面分別進行了深度的研究，並且進行了相關的硬體投資，原有的那種鬆散的P2P已經變成了一種有規劃的部署和套用。因而P4P在提高用戶滿意度的前提下，又進一步降低了到其他運營商或者出省的P2P流量，這樣對運營商網路的壓力大大減少，因此受到了運營商的歡迎。
總體說來，P4P技術的本意是為網路運營商提供服務，其套用對象也將是合法商業服務，可以預見這一技術至少在短期內將面向大的ISP。但是不管怎么說，P4P相對於P2P是一個非常重要的進步，也為共享問題指出了新方向，相信P4P最終將擴展到整個P2P網路，並替代P2P。因為P2P的特點決定了其發展具有堅實的用戶基礎，但是其出現的問題決定了它必須進行完善，這正是P4P誕生的背景。P4P這種方式不僅能更好地為用戶提供服務，而且運營商也歡迎這種技術，因此，P4P很可能將在中國網際網路市場蓬勃發展，為中國的網際網路用戶提供更加可靠、快捷的網際網路服務。
拳擊手排名
“Pound for Pound”簡稱“PFP”或者“P4P”。是指排除體重的影響，各種技術指標的綜合評價。Pound for Pound 排行榜就是指這種排除體重影響，格鬥選手的各種技術指標綜合值的排行榜。
再具體一點，可以說是所有選手按照一個體重級別標準進行比賽的排行（當然實際上是不能實現的）。
我們知道格鬥運動都是分體重級別的，例如職業拳擊大小分了17個級別，綜合格鬥(MMA)的UFC賽事中現在分了10個級別。在每個級別都有很多優秀選手，也都有自己冠軍，那么這些優秀選手放在一起，誰最強呢？
當然大級別選手比起小級別選手有天然的身體條件優勢，真正放在一起比賽肯定不公平。
不過，事實上，早期的格鬥也是不分級別，包括UFC，K-1，Pride都是如此，但即使賽事不分級別或者無差別，輕量級選手去挑戰重量級選手的比賽我們是不會看到的，包括2006年Pride搞的首屆也是最後一屆正式的“無差別級”賽事中，即使有再多的獎金，我們也看不到輕量級選手來比賽的。
那么如何取消這種自然身體條件（主要是體重）的不公平，來比較所有級別的選手的水平高低呢？這就導入了“Pound for Pound”這一概念。
而各種技術指標比如說速度，組合技術，步法，進一步放到綜合格鬥中，技術指標就更多了，拳法，腿法，摔法，防摔技術，Takedown技術，以及地面戰中的各種攻防技術 ，所以，即使根據“Pound for Pound”這一概念要想真正合理評價眾多不同級別選手的水平高低，同樣非常困難，評價人的個人主觀因素影響非常重。
當然在這方面的下功夫，也能達到某種程度的合理性。比如重量級某選手的速度和中量級某選手的速度都非常快，兩者間速度相差無幾，那么他們倆的速度方面的指標的評價該如何比較呢？這時，由於重量級選手由於比起同級別其他選手的領先的多餘中量級選手的，所以在速度這一項中，重量級選手就將排在中量級的前面。
再比如，輕量級和重量級選手在同級別中都顯示了強大的打擊力量，但如果這位輕量級選手比起同級別其他選手的優勢高於重量級的那位選手的，則打擊力量這一項上，輕量級選手將排在重量級選手之前。
以此類推，各項技術指標綜合之下，誰最強的排名，也就是Pound for Pound排名了（當然各項技術指標在綜合評價中的比重當然也有所區別）。
Pound for Pound 排名與無差別級排名的區別：
從上面我們可以看出，“Pound for Pound”排名是一種虛擬的理論上的排名，而無差別級排名則是，現有的各級別選手在現有的體重條件下真正比上一場的排名，很明顯輕量級選手要想占據無差別級排名前位幾乎沒有可能，但在“Pound for Pound”排名中，我們就會看到很多輕量級選手也有機會排在前面。
在拳擊領域，我們也經常聽到或看到pound-for-pound這個字眼。如果某一拳手被評價為pound-for-pound number-one,就意味著這位拳手在其以往和目前所在級別里，一直都是所向披靡、戰無不勝的。
當然也不應該妄想被稱為pound-for-pound number-one的迷你輕量級（最低的級別）拳手一定能打敗重量級（最高的級別）的選手，因為所有的假設都是基於在同樣重量的條件下的。
然而，無論哪位拳手獲得了pound-for-pound number-one稱號，那都將是一種莫大的榮譽。
