谢海永：P2P产业可持续发展之路——P4P

周晓静整理| 流媒体网| 2008-10-06

【流媒体网】10月6日消息：由流媒体网主办的“P4P、 P2P、BT互联网视频产业研讨会”于9月25日下午在北京举行。本期研讨会的关键词有P2P、P4P、BT、网络电视、网络宽频、视频分享、终端、业务、标准、产品化等，运营商、P2P厂商以及业内专家等40余人参加了本次沙龙。

美国P4P网络体系结构和算法的创始人，美国耶鲁大学计算机科学系谢海永博士来和我们分享国外P4P标准的历程，以及介绍国外P4P的发展现状，他的演讲引来现场的热烈讨论，以下是录音整理：

非常高兴有这个机会跟大家探讨P2P产业发展的问题以及向大家介绍在美国进行的P4P的研究工作。
今天大体的提纲是这样：我首先会大概描述一下P2P的起源、它所遇到的问题以及我们想要寻找的解决方案和它具备的特点，然后我会详细介绍一下我们的P4P方案的具体的特点以及一些细节问题，最后我会介绍一下在美国成立的P4P Working Group的工作以及成员情况。

P2P起源及遇到的问题

    这个图大家见过很多次了，总的来说，现在P2P在internet的流量越来越占主导位置了，根据许多不同公司的统计，P2P造成的流量为60%~70%或者更高，在不同地区、不同网络可能稍有不同。占用了大量带宽带来的问题是网络资源使用了，ISP收不上来钱。
    运营商和P2P厂商为了带宽想了很多方法进行斗争，运营商采取措施控制流量，P2P厂商则想方设法绕过这些措施。这是这几年的情况。在美国还有个特殊情况，美国政府一直在推行Network Neutrality这个概念，就是不允许运营商对某些特殊应用、对流量进行限制。美国FCC的想法很简单，就是运营商运营的网络应该是类似高速公路的基础设施，这个基础设施对公众是开放的，不应该出现限定流量或者不同收费的情况。
    我们认为目前的主要问题是两方——作为资源拥有者的运营商和作为资源使用者的终端用户也好、P2P运营商也好、普通网站也好，目前网络没有提供这样一种反馈。我们看历史可以发现，目前的网络主要有两种反馈，一种是路由，另一种是TCP的反馈，比如丢包或者网络发生拥塞、延迟增加。应用程序可以通过这些隐式的反馈获得当前网络状态，然后做自身的调整。这对P2P而言是效率非常低的反馈方式，因为P2P有很多独特个性。
    我们希望结合P2P的特点来找到一种能够解决运营商的问题，同事能够保障P2P应用的解决方案，我们的出发点其实就是疏导，之前运营商用主要采取堙堵方式，加各种各样设备来管理流量。我们认为这是一种双输的方法。

新解决方案需要具备的特征

谢海永博士（周晓静摄）

    我们要找到的解决方案需要具备哪些特征呢？
    首先：我们希望这个方案能解决网络效率问题，也就是能够改进运营商网络使用效率，并且即使不能提高也要保障P2P的应用性能，给终端用户以良好体验。
    其次：我们希望这个方案extensible，现在的P2P应用这么多，各自有各自的特点，而且将来还可能出现更新更好的P2P应用，所以希望这个解决方案能够非常容易的被现有P2P软件以及将来可能出现的P2P软件所使用。
    第三：因为P2P应用涉及的地域和用户量非常大，这个解决方案必须Scalable，它必须能够支持大量上载和下载，同时也要能支持网络提供给P2P应用软件或应用层的反馈。
    我们希望能够找到一种可持续发展方案，首先使运营商和P2P都能获利，其次在整个Internet网应用体系当中运营商和P2P应用软件厂商具有同等或者近似同等的话语权利，网络不能被其中一方主宰。

    嘉宾：我提个不同观点，目前关键问题是运营商喜欢把P2P和它的经济性运营完全对立来看，实际上这个看法是错误的。其实P2P是使得网络最有效被充分利用的技术，对比下IPTV，对比下P2P，我们可以发现，P2P本质是使既有设备能够被最大限度使用的一项技术，它是带来经济效益的。
    运营商需要扪心自问的是，现在的互联网是否已经离开了传统的文字、图片乃至音频为主的时代进入视频时代，如果决定进入视频世纪，带宽就需要进行几倍几十倍的扩充，这个不以你用不用P2P为出发点。P2P相反是提供现有带宽应对这种情况的可能性，如果没有P2P，现在互联网上这么多视频是不可能承载的。
    我们现在遇到的带宽不足的运营经济性成长问题，实际上不是来自P2P，是来自用户，是来自Video应用的广泛普及。

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    我完全同意你的观点，但是这个说法很难说服运营商。实际上你刚才提出的是效率问题，我们要解决的就是一个效率问题，不是站在谁的角度替谁说话，就是要找到一种中立的方案，能够让双方坐下来提高共同的效率。同时这个方案必须允许竞争、防止垄断。
    第四个特征：保密。运营商可能不希望发布他的一些私有信息，P2P厂商也不希望自己的一些私有信息被运营商获取。
    最后：标准化。标准化只是一种手段，实际上是把前面所说的这些特征集中起来了。

P4P简介及优势

    P4P的全称是Proactive Provider Participation in P2P，希望通过这个方案使ISP和P2P之间形成合作伙伴关系。
    P4P的主要特点是把以前从网络到应用层的反馈?化，刚好P4P这个词和“Pay for Performance”是一样的，之前我们并没有想“Pay for Performance”的意思，但也许将来它也会被纳入到我们这个体系当中来。
    P4P总的目标是要达到一个双赢局面，既能改善P2P用户体验，提高P2P应用性能，又能让运营商能够管理他的网络资源，能够更公平的使用它的网络资源。

这是一个大概比较，一种是用CDN方式做媒体分发，一种使用P2P，另外一种使用P4P。P4P通过让网络提供一定的有效反馈从而帮助P2P行程某种结构，能够更有效的使用网络资源。

P4P大致结构

这是一个概念图，我们可以认为有两个运营商，你认为是服务器也好、硬件设备也好、sever也好，运营商把它的一些策略信息发布到P4P SAP里，P4P SAP有一个公用的接口，这个接口在图中用红色虚线表示，P2P可以通过这个接口获取运营商信息。这里我要强调的是这些信息并不是运营商原始发布的信息，而是P4P SAP处理之后的信息，已经做到了Proactive Provider Participation。P2P可以依据这些信息来调整它的网络资源使用效率。
下面我们先来看一下P4P对运营商性能的改进在哪里：

这是在美国做的一个现网测试，这个测试使用的是Verizon的客户以及一些私有信息，使用Pando的客户端程序，这里要比较的使用P4P反馈网络和不使用P4P反馈网络从外部流入网络的流量降低、从外部流出网络的流量降低两个数据的差异。结果显示，从外部流入Verizon网络的流量降低73%，从Verizon流出网络的流量降低54%。

    嘉宾1：我感觉P4P和P2P最大的不同是P2P它是一种无序状态，而P4P采取了一个就近原则。
    嘉宾2：P2P也有就近原则。
    谢：问题是运营商的网络非常复杂，就近原则不能解决所有问题。举个简单例子，比如有三个运营商ABC，三者都有线路连接，也许到B的线路比较昂贵，带宽也比较小，而到C的线路比较便宜，带宽也比较大，而这些信息是P2P很难得到的，运营商拥有这些信息，如果运营商能以某种方式把这些信息反馈给P2P，P2P就可以更好的使用网络资源。
    嘉宾3：这个大家站的角度不一样，这个对P2P厂商可能无所谓，对运营商来讲他就会觉得自己受到损失，他的昂贵线路被占用了。
    嘉宾4：我比较关心的是对用户体验的改善。

    我想大家更关心用户体验，那我们就跳过运营商部分，直接看对Pando的客户端用户体验的提升。对所有用户P4P提高P2P文件下载速度达40%，而对光纤等宽带用户P4P提高P2P文件下载速度达300-500%。
    总的来说，P4P带来的性能改进体现在两方面，一方面运营商网络资源使用效率提高，另一方面终端用户的使用体验得到保证。
    P4P Working Group
    2006年6月到12月我提出P4P概念并做一些实验，P4P Working Group是2007年7月成立的，2008年1~4月做了第一次现网测试，4~6月做了第二次现网测试，第二次测试结果还没有发布，但比第一次更好。
    因为工作组成员越来越多，我们又分成多个子工作组。
    我们接下来会继续做大规模测试，下一步会将流媒体P2P加入进来，并且会做一些ITEF的标准化工作。

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    讨论：
    嘉宾：是否使用P2P缓存？
    谢：开始设立时我们并未考虑使用缓存设备，但是随着研究深入，我们发现使用缓存设备是个非常好的想法。在新的P4P协议里我们增加了使用缓存设备的接口，希望运营商能够有效使用设备。
    嘉宾：测试的网络规模有多大？
    谢：Verizon的网络在北美不是第一大也是第二大，我们测试的是其整个网络。
    当然，用Verizon的网络做测试有一定问题，但是我们主要面对的是向上付费的运营商。
    嘉宾：你的产品最后表现为什么，是在运营商端的路由上加东西，还是在运营商端提供开放接口，还是要求P2P软件厂商去使用你的接口？
    谢：这个问题我暂时回答不了，我主要是从提高网络使用效率出发的。
    嘉宾：以我的理解，P4P的核心出发点是重新定向，合理选择P2P路径，所有工作的核心点是优化。理论上可以用一个很简单的策略把这个问题解决掉，即可以限制P2P的网内定向，理论上讲效果可能还会更好。
    谢：你的所有出发点是基于P2P应用自己来做这件事，但我刚才举过一个例子，从运营商角度来看，很多信息P2P是没办法拿到的，即使你尽了百分之百努力，他可能仍然很不满意，他仍会有很多理由来堵你、限制你。
    嘉宾：那么我们在讨论的是运营商配合型的应用，运营商配合你，P4P的应用才有意义。要配合我们就讲他配合的方法，一个很简单的方法，我可以限制你在区内玩，这样结构会比P4P更简单，所实现的IN和OUT的流量差会更大。
    谢：谁来布置缓存设备呢？
    嘉宾：缓存设备通过应用的方法来走了，谁提供应用、谁从当中获利，谁提供缓存设备。
    谢：那还是P2P完全靠自己的能力试图解决问题的方式。我们的出发点是希望运营商能够提供一些有效信息，然后厂商有选择做不做的权利。
    嘉宾1：这倒是一个合理的想法。这样的话必须设立一个标准。
    嘉宾2：所以他就要抓住那些主流运营商，从这个角度切入更加容易，因为单纯从P2P厂商角度出发，因为牵涉不同利益，反而不好入手。
    嘉宾1：这就很清楚了，就是建一套接口，归根究底就是一个数据结构，列一个IP池，规定哪个IP池是优先的，哪个IP池是滞后的，核心工作就是这个。
    谢：我们就是想提供一个运营商和P2P能够合作的方式。
    嘉宾1：这就出来另一个问题，因为P2P非常频繁，这就意味着你要对它进行路由选择，路由选择过程中可能导致你的效率出现瓶颈。另外你准备提供多少次认证能力？
    谢：目前还在控制层面，我们目前的做法是限制访问频率，真到网络里还有很多工作要做。
    嘉宾：绝对流量是多大？
    谢：考虑绝对流量没有太大意义，主要问题在于我们只使用了一个特殊的P2P应用，这个P2P应用产生的总流量是有上限的，我们只是考虑这个P2P应用对整个Verizon产生的影响，而不是所有P2P应用对Verizon的影响。
    嘉宾：终端用户量有多大？
    谢：大概几十万的样子。参加的用户前后有125万。
    嘉宾：实用化的话，并发数一上来，还是有问题。
    谢：对，实用的话，还是有许多问题要解决。
    嘉宾：跟Pando如何对接？
    谢：Pando提供的是客户端公网地址，我们不需要见到每个私网内有多少个客户端，当然，这个方案也很容易把私网地址考虑进来，取个IP地址对就可以。
    嘉宾：按我的理解，理论上讲这件事情跟客户端没太大关系，归根结蒂要处理的是P2P软件的tracker，就是tracker获得运营商信息，由tracker在自己内部进行路径选择。真正的困难是发生在tracker和P4P info，对前端没有影响。这件事情虽然听起来很烦，但实际初期只有一件事情，运营商只要告诉我们哪些是他的网内定制，哪些不是。
    谢：还不够，单纯重现这个实验，需要你说得这些就够了，但我们需要运营商提供更多的信息。（主要参与讨论嘉宾：瞿海滨、侯自强）（周晓静整理）