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計(jì)算機(jī)類文獻(xiàn)綜述范文 P2P文件共享系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)-文獻(xiàn)綜述 作者姓名 (學(xué)號(hào) 計(jì)科系XX級(jí)XX班 ) 摘 要： 對(duì)等網(wǎng)(P2P)主要指計(jì)算機(jī)之間以對(duì)等方式形成的網(wǎng)絡(luò)連接， 弱化或完全取消了服務(wù)器的作用。文章首先將對(duì)P2P網(wǎng)絡(luò)的基本概念、技術(shù)實(shí)現(xiàn)、主要應(yīng)用進(jìn)行介紹; 然后分析P2P技術(shù)與C/ S模式互聯(lián)網(wǎng)的區(qū)別; 最后介紹了JXTA協(xié)議。 關(guān)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(yīng)用系統(tǒng)的流行， P2P(Peer- toPeer，即對(duì)等網(wǎng)絡(luò))這種完全不同于客戶/ 服務(wù)器的新一代分布式計(jì)算機(jī)模型正在受到越來越多的關(guān)注， 已被 財(cái)富 雜志譽(yù)為將改變互聯(lián)網(wǎng)未來的四大新技術(shù)之一。P2P可以簡(jiǎn)單地定義為通過直接交換信息， 共享計(jì)算機(jī)資源和服務(wù)，對(duì)等計(jì)算機(jī)兼有客戶機(jī)和服務(wù)器的功能， 在這種網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)是對(duì)等的， 這些對(duì)等節(jié)點(diǎn)具有共同的責(zé)任與能力并協(xié)同完成服務(wù)， 它們之間通過直接互連實(shí)現(xiàn)信息資源、處理器資源以及存儲(chǔ)資源的全面共享， 而不需要依賴集中式服務(wù)器的支持， 消除了信息孤島和資源孤島現(xiàn)象。 2 P2P網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究 2.1 P2P網(wǎng)絡(luò)的基本概念 P2P技術(shù)主要指由硬件形成網(wǎng)絡(luò)連接后的信息控制技術(shù)， 主要代表形式是在應(yīng)用層上基于P2P網(wǎng)絡(luò)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(jì)算機(jī)構(gòu)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(wù)器) 設(shè)備的主動(dòng)協(xié)作，每個(gè)成員直接從其他成員而不是從服務(wù)器的參與中受益; 系統(tǒng)中成員同時(shí)扮演服務(wù)器與客戶端的角色; 系統(tǒng)應(yīng)用的用戶能夠意識(shí)到彼此的存在， 構(gòu)成一個(gè)虛擬或?qū)嶋H的群體。P2P網(wǎng)絡(luò)是互聯(lián)網(wǎng)整體架構(gòu)的基礎(chǔ)， 互聯(lián)網(wǎng)最基本的TCP/IP協(xié)議并沒有客戶端和服務(wù)器的概念， 在通訊過程中， 所有的設(shè)備都是平等的一端。P2P技術(shù)改變了“ 內(nèi)容”所在的位置， 使 其正在從“ 中心”走向“ 邊緣”， 也就是說內(nèi)容不再存于主要的服務(wù)器上， 而是存在所有用戶的PC機(jī)上。P2P使得PC重新煥發(fā)活力、不再是被動(dòng)的客戶端， 而成為具有服務(wù)器和客戶端雙重特征的設(shè)備。 2.2 P2P網(wǎng)絡(luò)的分類 關(guān)于對(duì)等網(wǎng)的分類， 目前尚不統(tǒng)一， 有很多爭(zhēng)論， 安P2P的定義大致可分為集中目錄式對(duì)等網(wǎng)絡(luò)、純分布式對(duì)等網(wǎng)絡(luò)、混合式對(duì)等網(wǎng)絡(luò)。 2.2.1 集中目錄式對(duì)等網(wǎng)絡(luò) 圖1 集中目錄式對(duì)等網(wǎng)絡(luò) 各節(jié)點(diǎn)之間可以直接建立連接， 但網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建需要服務(wù)器， 通過集中認(rèn)證， 建立索引機(jī)制。然而這里的服務(wù)器僅用于輔助對(duì)等節(jié)點(diǎn)之間建立連接， 一旦連接成功， 服務(wù)器不再起作用， 對(duì)等節(jié)點(diǎn)之間直接進(jìn)行通信。這不同于C/S模式中的服務(wù)器， 也可以認(rèn)為是弱化了服務(wù)器的作用。這種P2P網(wǎng)絡(luò)模型和純分布式P2P網(wǎng)絡(luò)相比， 易于發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、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(cuò)性差等。目前P2P技術(shù)的應(yīng)用大多為這種模式， 較為典型的如： Napster等。 2.2.2 純分布式對(duì)等網(wǎng)絡(luò) 圖2 純分布式對(duì)等網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò)中沒有服務(wù)器， 鏈狀的節(jié)點(diǎn)之間構(gòu)成一個(gè)分散式網(wǎng)絡(luò)。通過基于對(duì)等網(wǎng)協(xié)議的客戶端軟件搜索網(wǎng)絡(luò)中存在的對(duì)等節(jié)點(diǎn)， 節(jié)點(diǎn)之間不必通過服務(wù)器， 可直接建立連接。這種P2P網(wǎng)絡(luò)模型優(yōu)點(diǎn)在于允許用戶設(shè)定自己的規(guī)則和建立自己的網(wǎng)絡(luò)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(duì)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(luò)節(jié)點(diǎn)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(luò)如： Gnutella、FreeNet等。 2.2.3 混合式對(duì)等網(wǎng)絡(luò) 集中式P2P 有利于網(wǎng)絡(luò)資源的快速檢索，并且只要服務(wù)器能力足夠強(qiáng)大就可以無限擴(kuò)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(kuò)展性?；旌鲜絇2P 結(jié)合了集中式和分布式P2P 的優(yōu)點(diǎn)， 在設(shè)計(jì)思想和處理能力上都得到了進(jìn)一步的優(yōu)化。它在分布式模式的基礎(chǔ)上， 將用戶節(jié)點(diǎn)按能力進(jìn)行分類， 使某些節(jié)點(diǎn)擔(dān)任特殊的任務(wù)。這些節(jié)點(diǎn)共分為3種： (1)用戶節(jié)點(diǎn)： 普通節(jié)點(diǎn)， 它不具有任何特殊的功能。 (2)搜索節(jié)點(diǎn)： 處理搜索請(qǐng)求， 從它們的“ 孩子”節(jié)點(diǎn)中搜索文件列表， 這些節(jié)點(diǎn)必須有128 kbit/s RAM的網(wǎng)絡(luò)連接速度， 建議使用高性能的處理器。 (3)索引節(jié)點(diǎn)： 連接速度快、內(nèi)存充足的節(jié)點(diǎn)可以作為索引節(jié)點(diǎn)。索引節(jié)點(diǎn)用于保存可以利用的搜索節(jié)點(diǎn)信息， 并搜集狀態(tài)信息， 維護(hù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)信息。 這種模式的關(guān)鍵之一是引入了索引節(jié)點(diǎn)，索引節(jié)點(diǎn)不會(huì)直接連接到有版權(quán)的資料上， 它就像搜索引擎一樣， 只是搜索和所需資料相關(guān)的地址， 至于用戶到底連接下載了什么內(nèi)容則和它無關(guān)。這種模式的關(guān)鍵之二是引入搜索節(jié)點(diǎn)， 搜索節(jié)點(diǎn)管理著所屬用戶的文件列表。用戶節(jié)點(diǎn)通過索引節(jié)點(diǎn)獲得搜索節(jié)點(diǎn)信息， 之后用戶節(jié)點(diǎn)就與獲得的搜索節(jié)點(diǎn)相連， 每一次查詢都通過該搜索節(jié)點(diǎn)進(jìn)行。 2.3 P2P網(wǎng)絡(luò)與C/S模式網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別 P2P技術(shù)與C/S模式互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的根本區(qū)別在于兩者的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不同， 或者說兩個(gè)系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)的連接方式不同。分布式網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)存在四種基本形式： 集中式拓?fù)?、環(huán)型拓?fù)洹湫屯負(fù)浜头稚⑹酵負(fù)?。由這四種基本的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相互結(jié)合還可以形成各種混合式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。部分P2P技術(shù)屬于純分散式拓?fù)洌?其余多屬于帶有服務(wù)器的混合式拓?fù)? C/S模式為集中式拓?fù)洹?當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)的主要技術(shù)模式是C/S模式，要求設(shè)置擁有強(qiáng)大處理能力和大帶寬的高性能計(jì)算機(jī)， 配合高檔的服務(wù)器軟件， 將大量的數(shù)據(jù)集中存放在服務(wù)器上， 而且還要安裝多樣化的服務(wù)軟件， 在集中處理數(shù)據(jù)的同時(shí)可以對(duì)互聯(lián)網(wǎng)上其他PC提供服務(wù)， 發(fā)送或接收數(shù)據(jù)，提供處理能力及其他應(yīng)用。與服務(wù)器聯(lián)機(jī)并接受服務(wù)的客戶端性能可以相對(duì)弱小。而P2P技術(shù)的特征之一就是弱化服務(wù)器的作用， 甚至取消服務(wù)器， 任意兩臺(tái)PC互為服務(wù)器， 同時(shí)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(wù)器集中， 這樣的模式安全性好、易于管理， 而且符合一對(duì)多、強(qiáng)對(duì)弱的社會(huì)關(guān)系形式， 所以C/S模式是符合市場(chǎng)需求的。P2P方式將導(dǎo)致信息數(shù)量、成本資源都向互聯(lián)網(wǎng)各點(diǎn)均勻分布， 也就是所謂“ 邊緣化”的趨勢(shì)，而且交互性、即時(shí)性好， 符合“ 一對(duì)一”的特點(diǎn)， 以及彼此相當(dāng)?shù)纳鐣?huì)關(guān)系形式， 也符合市場(chǎng)的需求。所以這兩種方式將會(huì)共存， 有關(guān)P2P即將替代C/S 模式的說法是不成立的。P2P有其獨(dú)特的市場(chǎng)空間， 是現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的補(bǔ)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(gòu)建跨平臺(tái)、跨操作系統(tǒng)和跨編程語言的P2P 應(yīng)用而提出并實(shí)現(xiàn)的一個(gè)P2P標(biāo)準(zhǔn)， 其功能還在不斷擴(kuò)充和完善中。JXTA 技術(shù)提供了基礎(chǔ)性的機(jī)制解決當(dāng)前分布計(jì)算應(yīng)用中面臨的問題， 實(shí)現(xiàn)新一代統(tǒng)一、安全、互操作以及異構(gòu)的應(yīng)用。JXTA通過XML格式的消息表達(dá)， 提供了強(qiáng)大的功能使得垂直應(yīng)用得以交互， 這對(duì)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的互操作性有了很大的幫助。 3.2 JXTA的層次結(jié)構(gòu) 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(wù)所需要的核心功能; 第二層是服務(wù)層， 它提供了訪問JXTA協(xié)議的接口; 第三層是應(yīng)用層， 它使用服務(wù)來訪問JXTA網(wǎng)絡(luò)和JXTA提供的功能。這樣的設(shè)計(jì)和一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的操作系統(tǒng)比較相似， 標(biāo)準(zhǔn)的操作系統(tǒng)包括核心操作系統(tǒng)、服務(wù)和應(yīng)用程序。 圖3 JXTA的層次結(jié)構(gòu) 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(duì)等組、Peer發(fā)現(xiàn)、Peer通信、Peer監(jiān)視和相關(guān)的安全原語。 服務(wù)層(JXTA Services)： 這一層包括對(duì)于P2P網(wǎng)絡(luò)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(nèi)容緩存的機(jī)制。 應(yīng)用層J(XTAA ppilcaiton)： 這一層包括了應(yīng)用JXTA服務(wù)開發(fā)出來的完整的P2P應(yīng)用程序 ，例如myJXTA ，JXTA-C AD等應(yīng)用程序。 3.3 JXTA技術(shù)及其優(yōu)勢(shì) JXTA 技術(shù)的目標(biāo)就是為P2P計(jì)算提供一個(gè)簡(jiǎn)單、靈活的平臺(tái) ，它為上層的P2P應(yīng)用程序提供底層基礎(chǔ)構(gòu)架， 這個(gè)構(gòu)架由一系列協(xié)議構(gòu)成。JXTA協(xié)議不依賴任何編程語言 ，獨(dú)立于操作系統(tǒng)平臺(tái) ，不受下層的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議限制。JXTA技術(shù)是為了克服現(xiàn)有P2P系統(tǒng)的缺陷而提出的， 那么JXTA技術(shù)發(fā)展的目標(biāo)同時(shí)也就是此技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是： 1 互操作性 ：JXTA技術(shù)能無縫地通過不同的P2P系統(tǒng)使網(wǎng)絡(luò)中的對(duì)等節(jié)點(diǎn)方便地找到對(duì)方 ，相互通信 ，協(xié)同工作 ，向?qū)Ψ教峁┓?wù)。 2 平臺(tái)無關(guān)性 ：JXTA被 設(shè)計(jì)成獨(dú)立于編程語言 ，如c或JAVA， 獨(dú)立于系統(tǒng)平臺(tái) ，如WINDOWS和 UNIX ，獨(dú) 立于 網(wǎng) 絡(luò) 平臺(tái) ，如TCP/ IP和藍(lán)牙。 3 通用性 ：JXTA被設(shè)計(jì)成能在住任何數(shù)字設(shè)備上實(shí)現(xiàn) ，包括傳感器、消費(fèi)電子產(chǎn)品、PDA設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)路由器、桌面電腦、服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備。 4 結(jié)束語 本文就對(duì)等網(wǎng)的