論文關(guān)鍵詞:P2P　網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)　文件共享　分布式
　　論文摘要:隨著網(wǎng)絡(luò)與信息資源的飛速發(fā)展，P2P文件共享系統(tǒng)等分布式網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用已經(jīng)成為人們獲取網(wǎng)絡(luò)資源信息的重要途徑本文圍繞P2P技術(shù)的結(jié)構(gòu)模式及其特點(diǎn)進(jìn)行了分析.并舉例說(shuō)明PZP網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。
　　0，引言
P2P是英文Peer-to-Peer(對(duì)等)的簡(jiǎn)稱，又被稱為”點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”?！睂?duì)等”技術(shù)，是一種近幾年興起的網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)，屬于覆蓋層網(wǎng)絡(luò)(Overlay Network)的范疇，是相對(duì)于客戶機(jī)/服務(wù)器(C/S)模式來(lái)說(shuō)的一種網(wǎng)絡(luò)信息交換方式l}l，依賴網(wǎng)絡(luò)中參與者的計(jì)算能力和帶寬，而不是把依賴都聚集在較少的幾臺(tái)服務(wù)器上。P2P網(wǎng)絡(luò)技術(shù)改變了人們使用網(wǎng)絡(luò)的方式，也為未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展提供了一種新的思路。P2P網(wǎng)絡(luò)具有良好的擴(kuò)展性和健壯性，性價(jià)比也較高，P2P與其說(shuō)是一種技術(shù)，不如說(shuō)是一種思想。P2P網(wǎng)絡(luò)是在IP網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)之上，通過(guò)應(yīng)用軟件構(gòu)筑起來(lái)的一個(gè)邏輯覆蓋網(wǎng)，并不是獨(dú)立于現(xiàn)行的IP網(wǎng)絡(luò)之外的什么特殊網(wǎng)絡(luò)。在實(shí)際物理網(wǎng)絡(luò)中安裝有某種P2P軟件的節(jié)點(diǎn)可以構(gòu)成一個(gè)邏輯覆蓋網(wǎng)絡(luò)，而沒(méi)有安裝這種P2P軟件的節(jié)點(diǎn)則被排除在外。在P2P網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)中的資源和服務(wù)分散在所有節(jié)點(diǎn)上，信息的傳輸和服務(wù)的實(shí)現(xiàn)都直接在節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行，可以無(wú)需中間環(huán)節(jié)和服務(wù)器的介人，客戶端實(shí)現(xiàn)了直接通訊。這樣，龐大的終端資源被利用起來(lái)，降低了部署成本以及復(fù)雜性，從而一舉解決了C/S模式中的兩個(gè)弊端。
　　1. P2P的結(jié)構(gòu)模式
P2P模式的主要結(jié)構(gòu)形式有三種:集中式P2P、分布式P2P和混合式P2P，具體概括如下:
　　1.1集中式P2P
集中式P2P模型形式上有一個(gè)中心服務(wù)器負(fù)責(zé)記錄共享信息以及應(yīng)答對(duì)這些信息的查詢。每一個(gè)對(duì)等實(shí)體對(duì)它將要共享的信息以及進(jìn)行的通信負(fù)責(zé)，根據(jù)需要下載它所需要的其它對(duì)等實(shí)體上的信息。該模型的P2P網(wǎng)絡(luò)又可以根據(jù)中心服務(wù)器提供的功能分為以下三類(lèi):
(1)帶有提供發(fā)現(xiàn)、查詢和內(nèi)容存儲(chǔ)功能服務(wù)器的P2P網(wǎng)絡(luò)。在這種網(wǎng)絡(luò)中，中心服務(wù)器正如在傳統(tǒng)的C/S模型中一樣，處于支配地位。所有資源都存放在服務(wù)器上，客戶端只能被動(dòng)地從服務(wù)器上讀取信息，但是客戶端之間并不具有交互能力。
(2)帶有提供發(fā)現(xiàn)和查詢功能服務(wù)器的P2P網(wǎng)絡(luò)。在這種網(wǎng)絡(luò)中，所有網(wǎng)上提供的資源都分布存放在提供資源的客戶端上，服務(wù)器僅保留索引信息，此外服務(wù)器與客戶端以及端與端之間都具有交互能力。
(3)帶有提供發(fā)現(xiàn)功能服務(wù)器的P2P網(wǎng)絡(luò)。在這種網(wǎng)絡(luò)中，服務(wù)器僅提供在網(wǎng)上的客戶端的清單，而端與端之間建立連接和通信是客戶端之間的任務(wù)。為了查詢某個(gè)文件，計(jì)算機(jī)必須逐個(gè)詢問(wèn)所有的端，直到找到所需的資源或者返回錯(cuò)誤信息，可見(jiàn)這種網(wǎng)絡(luò)的效率很低。
　　1.2分布式P2P模型
由于存在中心服務(wù)器，集中式P2P模型系統(tǒng)穩(wěn)定性很大程度上取決于該服務(wù)器的穩(wěn)定性。這種形式不需要有中心服務(wù)器和中心路由器，其中的每一個(gè)Peer都作為對(duì)等實(shí)體，地位是完全平等的。每一個(gè)Peer既可以作為客戶機(jī)又可以作為服務(wù)器，并且它們與相鄰的Peer有相同的能力。同時(shí)，P2P應(yīng)用開(kāi)發(fā)者也在不斷力求技術(shù)創(chuàng)新，避免不必要的麻煩。目前分布式的P2P網(wǎng)絡(luò)可以分為兩類(lèi):
(1)非結(jié)構(gòu)化的P2P網(wǎng)絡(luò)。這種網(wǎng)絡(luò)避免了對(duì)中心服務(wù)器的依賴，而且網(wǎng)絡(luò)配置簡(jiǎn)單。但是由于沒(méi)有確定的拓?fù)?，采用這種網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用無(wú)法保證查找資源的確定性，往往會(huì)漏掉網(wǎng)絡(luò)中的一些資源。
(2)結(jié)構(gòu)化的P2P網(wǎng)絡(luò)。這種網(wǎng)絡(luò)利用網(wǎng)絡(luò)的高度結(jié)構(gòu)化實(shí)現(xiàn)信息的有效查詢。Bloom Filter以及動(dòng)態(tài)型Bloom Filter等Bloom Filter的變種形式在這種網(wǎng)絡(luò)中找到了用武之地。最新研究成果就是基于DHT的分布式發(fā)現(xiàn)和路由算法。
　　1.3混合式P2P模型
混合式P2P模型結(jié)合了集中式和分布式模型的優(yōu)點(diǎn)，在設(shè)計(jì)思想和處理能力上都得到了進(jìn)一步優(yōu)化。將節(jié)點(diǎn)分為用戶節(jié)點(diǎn)、搜索節(jié)點(diǎn)和索引節(jié)點(diǎn)3類(lèi)，既避免了提供中心服務(wù)器帶來(lái)的麻煩，又保留了中心服務(wù)器的優(yōu)勢(shì)。一方面，由于組合了多于一種方法，混合式模型增加了復(fù)雜性;另外，設(shè)計(jì)者克服了純粹P2P方法的限制，混合式模型顯示出了對(duì)環(huán)境條件的高度適應(yīng)性。同時(shí)混合式模型也解決了大規(guī)模動(dòng)態(tài)和異構(gòu)P2P應(yīng)用中所出現(xiàn)的大量沖突問(wèn)題。
　　2.基于PZP網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用
隨著P2P網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展。目前,P2P網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在高校校園網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)用廣泛。例如P2P網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在文件共享、流媒體直播與點(diǎn)播、分布式科學(xué)計(jì)算、信息檢索中都得到了較好的運(yùn)用。
　　2.1文件共享
在高校校園網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)用P2P技術(shù)可以使校內(nèi)的任意兩臺(tái)計(jì)算機(jī)直接相互共享文本、音樂(lè)、影視或多媒體等文件;網(wǎng)上計(jì)算機(jī)之間可以直接進(jìn)行交互，不需要使用任何一臺(tái)中央服務(wù)器。在傳統(tǒng)的Web方式中，要實(shí)現(xiàn)文件交換需要將文件上傳到特定網(wǎng)站，用戶再到網(wǎng)站上搜索需要的文件，然后進(jìn)行下載，這對(duì)用戶而言非常不方便。在PZP網(wǎng)絡(luò)中，用戶通過(guò)不同的查詢機(jī)制定位含有所需資源的其他PC機(jī)后，可以直接與其建立連接并下載所需文件。
　　2.2流媒體直播與點(diǎn)播
在流媒體直播和點(diǎn)播過(guò)程中，人們發(fā)現(xiàn)P2P非常適合于流媒體的應(yīng)用。在流媒體領(lǐng)域，P2P技術(shù)也由于其對(duì)等傳輸?shù)奶匦员粡V為看好。P2P流媒體技術(shù)主要應(yīng)用于視頻直播和視頻點(diǎn)播兩種數(shù)據(jù)傳輸方式，兩者之間最大區(qū)別在于對(duì)等節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)共享模式。視頻直播用戶在下載流媒體文件的同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的播放，它將下載到的流媒體數(shù)據(jù)直接放入系統(tǒng)內(nèi)存中，并不對(duì)下載的流媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，這樣客戶端下載的數(shù)據(jù)信息并不是存放在硬盤(pán)上而是在內(nèi)存中。而視頻點(diǎn)播正好相反，它首先采用一定的文件調(diào)度策略將所有的流媒體文件下載到系統(tǒng)硬盤(pán)上，當(dāng)文件下載完畢后再進(jìn)行播放。由于P2P流媒體的保證，網(wǎng)絡(luò)視頻直播、點(diǎn)播以高清晰的畫(huà)面、高音質(zhì)音頻和流暢的播放速度給傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)用戶帶來(lái)“聲色兼?zhèn)洹钡膹?qiáng)大沖擊。
　　2.3分布式科學(xué)計(jì)算
Intel將P2P計(jì)算定義為”通過(guò)系統(tǒng)間的直接交換所達(dá)成的計(jì)算機(jī)資源與信息的共享”，這些資源與服務(wù)包括信息交換、處理器時(shí)鐘、緩存和磁盤(pán)空間等。P2P計(jì)算允許用戶使用網(wǎng)絡(luò)中集中的處理能力，它可以幫助相關(guān)組織進(jìn)行以前不可能進(jìn)行的繁重計(jì)算工作，譬如利用P2P技術(shù)的特性，將計(jì)算任務(wù)劃分到數(shù)十萬(wàn)甚至數(shù)百萬(wàn)臺(tái)個(gè)人計(jì)算機(jī)上，用來(lái)蛋白質(zhì)或是DNA密碼。P2P計(jì)算正在得到業(yè)內(nèi)一致的看好，它成功地將許多有趣的分布計(jì)算技術(shù)重新拉回到人們視線當(dāng)中?？傊?，對(duì)于任何一個(gè)高校校園網(wǎng)絡(luò)的廣大師生來(lái)說(shuō)，P2P計(jì)算的好處是擁有更低的成本和更快的處理速度。
　　2.4信息檢索
基于P2P的校園網(wǎng)絡(luò)搜素引擎使信息檢素更具有針對(duì)性，搜索更新周期縮短，并且引人了P2P資源共享技術(shù)，充分利用議大規(guī)模分布形式存在的信息，彌補(bǔ)傳統(tǒng)搜索引擎無(wú)力深度挖掘信息的弱點(diǎn)。P2P網(wǎng)絡(luò)的分散性使得基于P2P的信息檢索可以挖掘到終端設(shè)備上動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)的海量信息，從而改變了傳統(tǒng)搜索引擎只能檢索網(wǎng)站上靜態(tài)頁(yè)面的現(xiàn)狀。
　　3.結(jié)束語(yǔ)
P2P技術(shù)在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用還剛剛起步，多數(shù)人對(duì)P2P的認(rèn)識(shí)還不完整，甚至還有很多誤解，例如盜版、管理性差等問(wèn)題很容易與P2P聯(lián)系起來(lái)，不管是迫于數(shù)字版權(quán)問(wèn)題的壓力，還是P2P技術(shù)問(wèn)題,P2P網(wǎng)絡(luò)技術(shù)始終不斷朝著成熟的方向發(fā)展。