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計算機類文獻綜述范文 P2P文件共享系統(tǒng)設計與實現(xiàn)-文獻綜述 作者姓名 (學號 計科系XX級XX班 ) 摘 要： 對等網(wǎng)(P2P)主要指計算機之間以對等方式形成的網(wǎng)絡連接， 弱化或完全取消了服務器的作用。文章首先將對P2P網(wǎng)絡的基本概念、技術實現(xiàn)、主要應用進行介紹; 然后分析P2P技術與C/ S模式互聯(lián)網(wǎng)的區(qū)別; 最后介紹了JXTA協(xié)議。 關鍵字：P2P; 文件共享; C/S模式; JX-TA 1 引 言 隨著像Napster、Gnutella、Freenet等P2P信息共享應用系統(tǒng)的流行， P2P(Peer- toPeer，即對等網(wǎng)絡)這種完全不同于客戶/ 服務器的新一代分布式計算機模型正在受到越來越多的關注， 已被 財富 雜志譽為將改變互聯(lián)網(wǎng)未來的四大新技術之一。P2P可以簡單地定義為通過直接交換信息， 共享計算機資源和服務，對等計算機兼有客戶機和服務器的功能， 在這種網(wǎng)絡中所有節(jié)點是對等的， 這些對等節(jié)點具有共同的責任與能力并協(xié)同完成服務， 它們之間通過直接互連實現(xiàn)信息資源、處理器資源以及存儲資源的全面共享， 而不需要依賴集中式服務器的支持， 消除了信息孤島和資源孤島現(xiàn)象。 2 P2P網(wǎng)絡技術的研究 2.1 P2P網(wǎng)絡的基本概念 P2P技術主要指由硬件形成網(wǎng)絡連接后的信息控制技術， 主要代表形式是在應用層上基于P2P網(wǎng)絡協(xié)議的客戶端軟件。IBM為P2P下了如下定義： P2P系統(tǒng)由若干互聯(lián)協(xié)作的計算機構成， 且至少具有如下特征之一： 系統(tǒng)依存于邊緣化 ( 非中央式服務器) 設備的主動協(xié)作，每個成員直接從其他成員而不是從服務器的參與中受益; 系統(tǒng)中成員同時扮演服務器與客戶端的角色; 系統(tǒng)應用的用戶能夠意識到彼此的存在， 構成一個虛擬或實際的群體。P2P網(wǎng)絡是互聯(lián)網(wǎng)整體架構的基礎， 互聯(lián)網(wǎng)最基本的TCP/IP協(xié)議并沒有客戶端和服務器的概念， 在通訊過程中， 所有的設備都是平等的一端。P2P技術改變了“ 內容”所在的位置， 使 其正在從“ 中心”走向“ 邊緣”， 也就是說內容不再存于主要的服務器上， 而是存在所有用戶的PC機上。P2P使得PC重新煥發(fā)活力、不再是被動的客戶端， 而成為具有服務器和客戶端雙重特征的設備。 2.2 P2P網(wǎng)絡的分類 關于對等網(wǎng)的分類， 目前尚不統(tǒng)一， 有很多爭論， 安P2P的定義大致可分為集中目錄式對等網(wǎng)絡、純分布式對等網(wǎng)絡、混合式對等網(wǎng)絡。 2.2.1 集中目錄式對等網(wǎng)絡 圖1 集中目錄式對等網(wǎng)絡 各節(jié)點之間可以直接建立連接， 但網(wǎng)絡的構建需要服務器， 通過集中認證， 建立索引機制。然而這里的服務器僅用于輔助對等節(jié)點之間建立連接， 一旦連接成功， 服務器不再起作用， 對等節(jié)點之間直接進行通信。這不同于C/S模式中的服務器， 也可以認為是弱化了服務器的作用。這種P2P網(wǎng)絡模型和純分布式P2P網(wǎng)絡相比， 易于發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡節(jié)點、易于管理且安全性較好， 但也有類似C/S模式的缺陷，如容錯性差等。目前P2P技術的應用大多為這種模式， 較為典型的如： Napster等。 2.2.2 純分布式對等網(wǎng)絡 圖2 純分布式對等網(wǎng)絡 網(wǎng)絡中沒有服務器， 鏈狀的節(jié)點之間構成一個分散式網(wǎng)絡。通過基于對等網(wǎng)協(xié)議的客戶端軟件搜索網(wǎng)絡中存在的對等節(jié)點， 節(jié)點之間不必通過服務器， 可直接建立連接。這種P2P網(wǎng)絡模型優(yōu)點在于允許用戶設定自己的規(guī)則和建立自己的網(wǎng)絡環(huán)境; 為與Internet合作， 提供近似的即插即用特性; 不僅能夠在Internet下有效地工作， 而且對于LAN和Internet也非常有用。存在的問題： 由于沒有中心管理者， 網(wǎng)絡節(jié)點難以發(fā)現(xiàn); 不易管理且安全性較差。此種類型的P2P網(wǎng)絡如： Gnutella、FreeNet等。 2.2.3 混合式對等網(wǎng)絡 集中式P2P 有利于網(wǎng)絡資源的快速檢索，并且只要服務器能力足夠強大就可以無限擴展， 但是其中心化的模式容易遭到直接的攻擊; 分布式P2P 解決了抗攻擊問題， 但是又缺乏快速搜索和可擴展性?；旌鲜絇2P 結合了集中式和分布式P2P 的優(yōu)點， 在設計思想和處理能力上都得到了進一步的優(yōu)化。它在分布式模式的基礎上， 將用戶節(jié)點按能力進行分類， 使某些節(jié)點擔任特殊的任務。這些節(jié)點共分為3種： (1)用戶節(jié)點： 普通節(jié)點， 它不具有任何特殊的功能。 (2)搜索節(jié)點： 處理搜索請求， 從它們的“ 孩子”節(jié)點中搜索文件列表， 這些節(jié)點必須有128 kbit/s RAM的網(wǎng)絡連接速度， 建議使用高性能的處理器。 (3)索引節(jié)點： 連接速度快、內存充足的節(jié)點可以作為索引節(jié)點。索引節(jié)點用于保存可以利用的搜索節(jié)點信息， 并搜集狀態(tài)信息， 維護網(wǎng)絡結構信息。 這種模式的關鍵之一是引入了索引節(jié)點，索引節(jié)點不會直接連接到有版權的資料上， 它就像搜索引擎一樣， 只是搜索和所需資料相關的地址， 至于用戶到底連接下載了什么內容則和它無關。這種模式的關鍵之二是引入搜索節(jié)點， 搜索節(jié)點管理著所屬用戶的文件列表。用戶節(jié)點通過索引節(jié)點獲得搜索節(jié)點信息， 之后用戶節(jié)點就與獲得的搜索節(jié)點相連， 每一次查詢都通過該搜索節(jié)點進行。 2.3 P2P網(wǎng)絡與C/S模式網(wǎng)絡的區(qū)別 P2P技術與C/S模式互聯(lián)網(wǎng)技術的根本區(qū)別在于兩者的拓撲結構不同， 或者說兩個系統(tǒng)中節(jié)點的連接方式不同。分布式網(wǎng)絡拓撲結構存在四種基本形式： 集中式拓撲、環(huán)型拓撲、樹型拓撲和分散式拓撲。由這四種基本的拓撲結構相互結合還可以形成各種混合式拓撲結構。部分P2P技術屬于純分散式拓撲， 其余多屬于帶有服務器的混合式拓撲; C/S模式為集中式拓撲。 當前互聯(lián)網(wǎng)的主要技術模式是C/S模式，要求設置擁有強大處理能力和大帶寬的高性能計算機， 配合高檔的服務器軟件， 將大量的數(shù)據(jù)集中存放在服務器上， 而且還要安裝多樣化的服務軟件， 在集中處理數(shù)據(jù)的同時可以對互聯(lián)網(wǎng)上其他PC提供服務， 發(fā)送或接收數(shù)據(jù)，提供處理能力及其他應用。與服務器聯(lián)機并接受服務的客戶端性能可以相對弱小。而P2P技術的特征之一就是弱化服務器的作用， 甚至取消服務器， 任意兩臺PC互為服務器， 同時又是客戶端C/S模式造成互聯(lián)網(wǎng)上的信息資源和成本資源均向服務器集中， 這樣的模式安全性好、易于管理， 而且符合一對多、強對弱的社會關系形式， 所以C/S模式是符合市場需求的。P2P方式將導致信息數(shù)量、成本資源都向互聯(lián)網(wǎng)各點均勻分布， 也就是所謂“ 邊緣化”的趨勢，而且交互性、即時性好， 符合“ 一對一”的特點， 以及彼此相當?shù)纳鐣P系形式， 也符合市場的需求。所以這兩種方式將會共存， 有關P2P即將替代C/S 模式的說法是不成立的。P2P有其獨特的市場空間， 是現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)應用的補充。 3 JXTA協(xié)議的研究 3.1 JXTA的主要概念 JXTA 是SUN 公司為了構建跨平臺、跨操作系統(tǒng)和跨編程語言的P2P 應用而提出并實現(xiàn)的一個P2P標準， 其功能還在不斷擴充和完善中。JXTA 技術提供了基礎性的機制解決當前分布計算應用中面臨的問題， 實現(xiàn)新一代統(tǒng)一、安全、互操作以及異構的應用。JXTA通過XML格式的消息表達， 提供了強大的功能使得垂直應用得以交互， 這對實現(xiàn)系統(tǒng)的互操作性有了很大的幫助。 3.2 JXTA的層次結構 JXTA由三層組成， 如圖4所示。第一層是JXTA核心層， 它包含了服務所需要的核心功能; 第二層是服務層， 它提供了訪問JXTA協(xié)議的接口; 第三層是應用層， 它使用服務來訪問JXTA網(wǎng)絡和JXTA提供的功能。這樣的設計和一個標準的操作系統(tǒng)比較相似， 標準的操作系統(tǒng)包括核心操作系統(tǒng)、服務和應用程序。 圖3 JXTA的層次結構 各層的說明如下所示： 核心層(JXTACore)： 這一層封裝了最根本的東西， 包括Peer、對等組、Peer發(fā)現(xiàn)、Peer通信、Peer監(jiān)視和相關的安全原語。 服務層(JXTA Services)： 這一層包括對于P2P網(wǎng)絡不是必需的、但很通用的功能 ，如查找、共享、索引、代碼緩存和內容緩存的機制。 應用層J(XTAA ppilcaiton)： 這一層包括了應用JXTA服務開發(fā)出來的完整的P2P應用程序 ，例如myJXTA ，JXTA-C AD等應用程序。 3.3 JXTA技術及其優(yōu)勢 JXTA 技術的目標就是為P2P計算提供一個簡單、靈活的平臺 ，它為上層的P2P應用程序提供底層基礎構架， 這個構架由一系列協(xié)議構成。JXTA協(xié)議不依賴任何編程語言 ，獨立于操作系統(tǒng)平臺 ，不受下層的網(wǎng)絡傳輸協(xié)議限制。JXTA技術是為了克服現(xiàn)有P2P系統(tǒng)的缺陷而提出的， 那么JXTA技術發(fā)展的目標同時也就是此技術的優(yōu)勢是： 1 互操作性 ：JXTA技術能無縫地通過不同的P2P系統(tǒng)使網(wǎng)絡中的對等節(jié)點方便地找到對方 ，相互通信 ，協(xié)同工作 ，向對方提供服務。 2 平臺無關性 ：JXTA被 設計成獨立于編程語言 ，如c或JAVA， 獨立于系統(tǒng)平臺 ，如WINDOWS和 UNIX ，獨 立于 網(wǎng) 絡 平臺 ，如TCP/ IP和藍牙。 3 通用性 ：JXTA被設計成能在住任何數(shù)字設備上實現(xiàn) ，包括傳感器、消費電子產(chǎn)品、PDA設備、網(wǎng)絡路由器、桌面電腦、服務器和存儲設備。 4 結束語 本文就對等網(wǎng)的