p2p网络传输协议,p2p网络通信

P2P 网络核心技术：UPnP 和 SSDP 协议

UPnP， Universal Plug and Play，中文是 “通用即插即用”。在理解 UPnP 之前，我们先了解一下传统的 PnP 技术，因为 UPnP 是对于传统 PnP（即插即用）概念的扩展。

传统的 PnP “即插即用” 是指 PC 电脑在添加硬件设备时可以自动处理的一种标准。在 PnP 技术出现以前，当需要为 PC 电脑安装新的硬件（比如：声卡，CD-ROM，打印机）时，这些设备需要用到 PC 电脑的 DMA 和 IRQ 等资源，为了避免硬件设备对计算机这些资源使用上的冲突，我们就需要 手工为新添加的硬件设备设置中断和 I/O 端口 （比如，想要为添加的声卡占用中断 5，就找一个小跳线在卡上标着中断 5的针脚上一插）。这样的操作需要用户了解中断和 I/O 端口的知识，并且能够自己分配中断地址而不发生冲突，对普通用户提出这样的要求是不切实际的。

PnP “即插即用”技术出现以后，可以 自动为新添加的硬件分配中断和 I/O 端口，用户无须再做手工跳线，也不必使用软件配置程序 。唯一的要求就是操作系统需要支持 PnP 标准，同时所安装的新硬件也符合 PnP 规范的。

现在我们讲 UPnP，在网络世界里， 当一个主机加入网络时，其行为模式跟我们上述的添加和删除设备是类似的。 尤其是在私有网络和公网交互的时候，私有网络中的主机使用的是内网 IP 地址，是无法被外网的主机直接访问的。必须借助 NAT 网关设备（本地路由器）把内网地址映射到网关的公网地址上。

简单来说就是， NAT 网关设备拥有一个公网 IP 地址（比如 10.59.116.19），内网中的主机（比如 192.168.1.101）想要与外界通信的话，NAT 网关设备可以为其做一个端口映射（比如：180.59.116.19 :80 — 192.168.1.101 :80），这样，外部的主机发往 NAT 网关的数据包都会被转发给内网的该主机，从而实现了内网中的主机与外部主机的通信。

当内网中的主机想要被外界主机直接访问（比如开放 80 端口，对外提供 HTTP 服务），我们就需要在 NAT 设备中为当前主机手工配置端口映射，如果内网中有多台主机都想要被外界主机直接访问的话，我们必须在同一个 NAT 设备上为这些主机分别做端口映射，它们之间不能使用有冲突的端口。这个过程需要用户手工一一配置，显然给用户带来了很大的麻烦。

UPnP 技术标准的出现就是为了解决这个问题，只要 NAT 设备（路由器）支持 UPnP，并开启。那么，当我们的主机（或主机上的应用程序）向 NAT 设备发出端口映射请求的时候， NAT 设备就可以自动为主机分配端口并进行端口映射 。这样，我们的主机就能够像公网主机一样被网络中任何主机访问了。

UPnP 典型的应用场景就是家庭智能设备的互联，还有，目前在网络应用比如 BitTorrent, eMule，IPFS，Ethereum 等使用 P2P 技术的软件，UPnP 功能为它们带来极大的便利。比如：利用 UPnP 能自动的把它们侦听的端口号映射到公网地址上，这样，公网上的用户也能对当前的 NAT 内网主机直接发起连接。

必须同时满足三个条件：

以上三个条件必须同时满足，缺一不可。

注： 大多数路由器都是支持 UPnP 的，有的是默认开启，有的需要手工开启。

非也，如果我们的电脑并不需要 UPnP 所提供的功能，比如，我们的电脑并不想要对外直接提供服务，也不运行上述 P2P 软件，那么我们就无需开启 UPnP。因为一旦开启 UPnP，就意味着我们把自己的主机暴露在公网环境中，任何主机都可以向我们的电脑发起连接，NAT 设备会对所有收到的数据包不进行任何 authentication 认证而转发给我们的主机，这样，路由防火墙就会完全失效，我们的主机就很容易受到恶意的网络窥探，感染病毒或者恶意程序的几率也大大增加。

注： 上述 NAT 设备通常就是指我们本地的路由器。

介绍完了 UPnP 的概况，为了完整性，现在再介绍一下 UPnP 规范下的 SSDP 协议，SSDP 全称是 Simple Service Discover Protocol 简单服务发现协议，这个协议是 UPnP 的核心，在 UPnP 中定义了一组协议框架，其中有控制点，根设备等概念，UPnP 设备通过 SSDP 协议与根设备（用户设备）进行交互。SSDP 是应用层协议，使用 HTTPU 和 HTTPMU 规范，基于 UDP 端口进行通信。

SSDP 使用一个固定的组播地址 239.255.255.250 和 UDP 端口号 1900 来监听其他设备的请求。

SSDP 协议的请求消息有两种类型，第一种是服务通知，设备和服务使用此类通知消息声明自己存在；第二种是查询请求，协议客户端用此请求查询某种类型的设备和服务。

当一个客户端接入网络的时候，它可以向一个特定的多播地址的 SSDP 端口使用 M-SEARCH 方法发送 “ssdp:discover” 消息。当设备监听到这个保留的多播地址上由控制点发送的消息的时候，设备将通过单播的方式直接响应控制点的请求。

典型的设备查询请求消息格式：

响应消息应该包含服务的位置信息（Location 或AL头），ST和USN头。响应消息应该包含cache控制信息（max-age 或者 Expires头）。

在设备加入网络时，它应当向一个特定的多播地址的 SSDP 端口使用 NOTIFY 方法发送 “ssdp:alive” 消息，以便宣布自己的存在，更新期限信息，更新位置信息。

由于 UDP 协议是不可信的，设备应该定期发送它的公告消息。在设备加入网络时，它必须用 NOTIFY 方法发送一个多播传送请求。NOTIFY 方法发送的请求没有回应消息。

典型的设备通知消息格式如下：

当一个设备计划从网络上卸载的时候，它也应当向一个特定的多播地址的 SSDP 端口使用 NOTIFY 方法发送 “ssdp:byebye” 消息。但是，即使没有发送 “ssdp:byebye” 消息，控制点也会根据 “ssdp:alive” 消息指定的超时值，将超时并且没有再次收到的 “ssdp:alive” 消息对应的设备认为是失效的设备。

典型的设备卸载消息格式如下：

全文完！

参考资料：

1、SSDP 协议原文：

2、UPnP协议框架：

什么是P2P传输协议?

P2P是peer-to-peer的缩写，peer在英语里有"（地位、能力等）同等者"、"同事"和"伙伴"等意义。这样一来，P2P也就可以理解为"伙伴对伙伴"的意思，或称为对等联网。目前人们认为其在加强网络上人的交流、文件交换、分布计算等方面大有前途. 简单的说，P2P直接将人们联系起来，让人们通过互联网直接交互。P2P使得网络上的沟通变得容易、更直接共享和交互，真正地消除中间商。P2P就是人可以直接连接到其他用户的计算机、交换文件，而不是像过去那样连接到服务器去浏览与下载。P2P另一个重要特点是改变互联网现在的以大网站为中心的状态、重返"非中心化"，并把权力交还给用户。 P2P看起来似乎很新，但是正如B2C、B2B是将现实世界中很平常的东西移植到互联网上一样，P2P并不是什么新东西。在现实生活中我们每天都按照P2P模式面对面地或者通过电话交流和沟通。即使从网络看，P2P也不是新概念，P2P是互联网整体架构的基础。互联网最基本的协议TCP/IP并没有客户机和服务器的概念，所有的设备都是通讯的平等的一端。在十年之前，所有的互联网上的系统都同时具有服务器和客户机的功能。当然，后来发展的那些架构在TCP/IP之上的软件的确采用了客户机/服务器的结构：浏览器和Web服务器，邮件客户端和邮件服务器。但是，对于服务器来说，它们之间仍然是对等联网的。以email为例，互联网上并没有一个巨大的、唯一的邮件服务器来处理所有的email，而是对等联网的邮件服务器相互协作把email传送到相应的服务器上去。另外用户之间email则一直对等的联络渠道。事实上，网络上现有的许多服务可以归入P2P的行列。即时讯息系统譬如ICQ、AOL Instant Messenger、Yahoo Pager、微软的MSN Messenger以及国内的OICQ是最流行的P2P应用。它们允许用户互相沟通和交换信息、交换文件。用户之间的信息交流不是直接的，需要有位于中心的服务器来协调。但这些系统并没有诸如搜索这种对于大量信息共享非常重要的功能，这个特征的缺乏可能正为什么即时讯息出现很久但是并没有能够产生如Napster这样的影响的原因之一。

1)什么是P2P以及P2P的优势

简单的说， P2P 直接将人们联系起来，让人们通过互联网直接交互。 P2P 使得网络上的沟通变得容易、更直接共享和交互，真正地消除中间商。 P2P 就是人可以直接连接到其他用户的计算机、交换文件，而不是像过去那样连接到服务器去浏览与下载。 P2P 另一个重要特点是改变互联网现在的以大网站为中心的状态、重返 “ 非中心化 ” ，并把权力交还给用户。

P2P 目前而言，最大的优势就是可以提高网络用户的网络利用率，由于多个节点互相连接，用户所在的网络带宽将会被最大程度的使用。

什么是P2P?

点对点技术（peer-to-peer，简称P2P）又称对等互联网络技术，是一种网络新技术，依赖网络中参与者的计算能力和带宽，而不是把依赖都聚集在较少的几台服务器上。P2P网络通常用于通过AdHoc连接来连接节点。这类网络可以用于多种用途，各种档案分享软件已经得到了广泛的使用。P2P技术也被使用在类似VoIP等实时媒体业务的数据通信中。

纯点对点网络没有客户端或服务器的概念，只有平等的同级节点，同时对网络上的其它节点充当客户端和服务器。这种网络设计模型不同于客户端-服务器模型，在客户端-服务器模型中通信通常来往于一个中央服务器。

有些网络（如Napster,OpenNAP,或IRC@find）的一些功能（比如搜索）使用客户端-服务器结构，而使用P2P结构来实现另外一些功能。类似Gnutella或Freenet的网络则使用纯P2P结构来实现全部的任务。

历史

P2P架构体现了一个互连网技术的关键概念，这一概念被描述在1969年4月7日第一份RFC文档“RFC1，主机软件”中。而最近，在不用中心索引服务器结构实现多媒体文件交换的背景下，这个概念已经变的非常普遍了。