P2P技術探討

內蒙古商貿職業學院 李占平

P2P是英文peer-to-peer的縮寫，peer在英語里有“同等者”、“同事”和“伙伴”等意義。P2P可以理解為“伙伴對伙伴”的意思，或稱為對等互聯。國內的媒體一般將P2P翻譯成“端對端”或者“點對點”。P2P是一種技術，但更多的是一種思想，它有著改變整個互聯網基礎的潛能。它的核心思想是：上網用戶之間自由的、不受主服務器控制的信息交流。P2P使得網絡上的溝通變得容易、更直接共享和交互，真正地消除中間商。因此，P2P這種網絡應用模式已經深入人心，在Napster之后各種各樣的P2P軟件就層出不窮了：eMule，KaZaA（可多任務搜索：P2P軟件Kazaa新版發布），ezPeer，Shareaza，eDonkey，BT（BT軟件的前世今生全面窺視）等文件交換軟件；ICQ，QQ，MSN Messenger，Yahoo通等即時通信軟件還有以Skype（在線通話新選擇Skype軟件閃亮登場）為代表的語音通信軟件。

一、P2P的發展簡史

P2P計算并非一種全新的技術。雖然P2P這個術語是現在才發明的，但P2P本身的基本技術的存在時間卻至少和USENET、FidoNet這兩種非常成功的分布式對等網絡技術一樣長，甚至更長些。關鍵在于，在最初的P2P應用出現時，許多使用該技術的人們甚至不會使用計算機。

USENET產生于1979年，是一種分布式系統，能夠為各個地方提供新聞組。USENET最早的雛形由是兩名研究生Tom Truscott和Jim Ellis實現的。當時并沒有任何類似于互聯網上“隨選”信息的概念，文件只能通過電話線批量傳送，且常常選在長途費用比較低的夜間進行。因此，當時的USENET若采用集中式的控制管理方法將效率低下，自然而然地就提出了一種分散、分布式的管理方法。

早期P2P應用另一個杰出的代表則是FidoNet。它和USENET類似，也是一個分散、分布的信息交換系統。Tom Jennings于1984年創建了FidoNet系統，來讓不同BBS系統中的用戶們互相交換信息。這種符合人們需要的技術，迅速成長起來，并一直沿用到今天。

USENET和FidoNet都是值得探究的系統，因為它們在多年前就遇到并解決了許多當今P2P技術所面臨的同樣問題，同時也還存在著安全性以及其他一些問題。為了開發成功的P2P計算系統，首先必須了解這些P2P技術的發展歷史。

其次的是，Napster，這個名字你一定要記住。就是它讓P2P回到了人們的視野之中，讓P2P回到了舞臺的中央。Napster是一個音樂共享軟件，開創性地在互聯網上推出了音樂交換服務。利用它，用戶可以搜索、下載彼此計算機里存儲的MP3文件。由于這種方式免費而且方便，所以在短短的時間內Napster就產生了巨大的影響力。但免費下載歌曲觸犯了版權法，所以也是在短短的時間內Napster就被告上了法庭。

二、P2P的工作原理

早期的計算機使用的是眾多用戶共享大型計算機，后來個人計算機得以發展，使得應用模式從集中走向了分布模式。在互聯網上也存在著類似的情況，起先采用客戶機(瀏覽器)-服務器方式，用戶使用網站上集中的服務器，進一步將逐步發展為走向分布式，集中的服務器變成分布的，即每一個用戶終端一個結點。結點既是客戶機又是服務器，這就是P2P對等連接模式。

在P2P模式中，每一個結點可以存儲內容，也擁有計算力。通過在互聯網上對等連接這些結點，用戶可以共享內容和計算力。以共享下載文件為例，在下載同一個文件的眾多用戶中，每一個用戶終端只需要下載文件的一個片段，然后互相交換，最終每個用戶都得到完整的文件，即實現了共享內容。網格就是一個共享計算力的例子。

實現P2P的第一步是在互聯網上進行檢索，找到擁有所需內容和計算力的結點的地址，第二步是通過互聯網實現對等連接。為了充分發揮互聯網無所不在的優勢，P2P不能對互聯網協議進行任何修改，因而解決的方法是在基礎的互聯網上架設一個P2P重疊網。

三、JXTA平臺實現P2P標準化應用

1.JXTA的作用，JXTA與P2P的關系

JXTA是為了構建P2P網絡而制訂的一組協議，是處理構建P2P網絡所碰到的問題的解決方法。JXTA致力于為P2P應用提供一個P2P平臺基礎。其中包括一系列獨立于語言，平臺和網絡技術之外的協議(假設并不知道網絡的下層實現)。這些協議解決了P2P應用的基本需求。協議的設計目標是簡單并且低成本，引用JXTA目標聲明的話就是“每一個設備都有一個數字心跳”(every device with a digital heartbeat)。

JXTA將會成為P2P應用的地層開發平臺。現在的JXTA還處在初級階段，未來它會逐漸成熟提供一個強壯的，可靠的框架給P2P計算。由于Java是構建異構環境下應用的首選所以它也是建立P2P應用的自然選擇。我希望這篇文章能夠帶給您啟發，幫助您開始探索JXTA和P2P世界。

2.JXTA的核心協議分析及各自的主要用途

(1)Peer Discovery Protocol(PDP)對等點發現協議

Peer使用這個協議來發現被發布出來的Jxta資源。由于廣告就是代表著發布的資源，所以PDP的主要工作就是幫助peer來其它peer的廣告。作為最低級別的發現協議，PDP提供發現的最基本機制。應用程序可以選擇使用其它更高級別的發現機制。PDP可以作為低基本的協議為其它高級別協議提供服務。

(2)Peer Resolver Protocol(PRP)對等點解析協議

在通常情況下，peer向其它peer發送查詢消息來定位服務或者內容。Peer Resolver Protocol會將查詢的格式標準化。使用這個協議，peer可以發送通用的查詢并接收回復。

(3)Peer Information Protocol(PIP)對等點信息協議

PIP可以被用來在Jxta環境中對一個peer發出ping消息。當一個peer接收到一個peer消息的時候可以有幾種選擇：可以選給出一個簡單的回復，回復當中僅包含peer的運行時間。Peer也可以選擇發送一個完全的回復，當中包含它自身的廣告信息。或者它也可以選擇忽略這個ping消息。

(4)Peer Membership Protocol(PMP)對等點成員協議

對等點使用對等點成員協議來加入和離開peer group。

(5)Pipe Binding Protocol(PBP)管道綁定協議

在Jxta環境當中，peer使用管道來連接服務。一個peer可以動態的將綁定pipe的一端連接服務。Peer可以新建pipe，把它綁定到現存的pipe上，或是取消對pipe的綁定。在這些情況下，peer使用管道綁定協議。

(6)Endpoint Routing Protocol(ERP)終點路由協議

這個協議幫助peer將消息路由至目的地。ERP幫助peer路由器查詢其它peer路由器用于傳遞消息的有效路由。

從編寫P2P應用程序的角度而言，可以簡單地劃分上述協議的主要用途：

● Peer Discovery——搜索資源

● Peer Resolver——一般查詢服務

● Peer Information——監控

● Pipe Binding——可尋址的消息傳遞

● Rendezvous——消息傳播

● PeerEndpoint——路由

3.P2P的未來發展趨勢及主要問題

帶寬和計算能力繼續增長，P2P平臺能利用這些能力去完成人們感興趣的應用，結構將更自治可擴展，提供更多的資源，展開更多的應用。

但是，也存在3個方面的問題：

（1）版權問題

如果人們大肆在網上利用P2P的文件交換功能的話，的確給個人帶來了很多的便利，需要什么軟件或者文件都可以直接用P2P軟件索取，但是由此帶來的版權問題的確非常令人頭痛。例如文件交換的先驅Napster很長時間都是官司纏身，因為Napster專門用作在網上交流傳遞MP3，可是歌曲都是有版權的，這樣的任意流通對唱片商和媒體公司造成非常大的損失。所以在網上運用P2P功能的話，一定要注意不能侵犯別人的版權。

（2）管理問題

因為P2P崇尚自由，每一個peer都是獨立的，既可以充當原來客戶的角色，又可以充當服務器的角色，所以沒有人知道對方有些什么內容。在網上這個自由空間里，用戶雖然可以充分享受自由，但是不能排除有些人利用這一點傳播不健康的或者是反社會的東西。而且，許多P2P公司原本是想通過P2P網絡進行電子商務的，但是付費問題、流量計算、商品價值的驗證等等都是現實難以解決的困難。

（3）垃圾信息充斥P2P網絡

但P2P網絡用戶眾多，而且在P2P網絡上的搜索引擎可以查找到更多的匹配的目標，所以如果用戶在其上進行查找的話，可以想象，會出現非常多的結果，但是其中卻又有一小部分是有用的，其他的就是垃圾信息。這樣，用戶實際上還要在這些垃圾中再尋找自己想要的東西，效率并沒有提高多少，因此，必須設計更好的算法，再配合以人工智能等技術解決這個問題。

但P2P網絡畢竟是個新生的事務，所以在很長一段時間內，必定都有很多的問題等待解決，相信P2P網絡一定逐漸健壯起來。

四、P2P的發展機遇與挑戰

近年來，互聯網上的對等連接(P2P)應用發展迅速，MP3和視頻文件共享下載所引起的P2P流已經成為寬帶用戶流量的主體。基于P2P的即時通信和互聯網電話發展迅速，對等廣播正在興起，P2P協同計算和網格也正方興未艾。網絡通信的對象正在從人—人、人—機發展到機—機，從家庭網絡和傳感器/執行器網絡發展到軍事網絡中心戰的全球信息網格(GIG)。但NGN是從以人—人為主的傳統通信模式、體驗和需求演化來的，不能有效地支持這種概括起來可以稱之為無所不在的互聯網的新應用模式。

目前，中國實施的中國下一代互聯網(CNGI)計劃大規模布設了IPv6骨干網，這為發展P2P應用、建立誠信安全具有分布管理能力的網絡環境提供了機會。一方面，在CNGI的IPv6網上一開始就可以實行實名制建立網絡新秩序；另外一方面，在CNGI上以無縫和持續演進的方式建立智能結點重疊網，以支持P2P應用并且提供分布式管理。

P2P在技術層面上并非高深莫測，但正是這個看似簡單的技術卻蘊藏著無窮的創造力。一項新技術的誕生往往伴隨著一股經濟浪潮的涌動。P2P的誕生，使得不少IT企業都把目光投向了P2P，希望能利用它發揮最大的用途，搶占該市場的首席地位。

目前，全球各種與P2P有關的研究項目層出不窮，應用熱潮也一浪高過一浪。而且人們對P2P寄予厚望的原因，正是P2P身后所蘊藏著的無比的創造力，只有P2P才是自由的網絡世界最好的搭配。雖然就技術而言，P2P想在各個層面大規模應用起來還需要克服解決上述種種問題，但是在可以預見的未來，隨著對P2P研究的進一步深入和關注P2P的企業逐漸增多，P2P必將消除障礙，進入一個飛速發展的新時期。

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