Ｐ２Ｐ與三網(wǎng)融合

摘要：隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展，P2P技術(shù)在互聯(lián)網(wǎng)上的應(yīng)用超過了Web而成為在流量上占據(jù)統(tǒng)治地位的新型應(yīng)用。同時，P2P技術(shù)的影響力不僅限于互聯(lián)網(wǎng)，還間接地延伸到了電信網(wǎng)和廣電網(wǎng)。使用P2P技術(shù)的新業(yè)務(wù)對傳統(tǒng)領(lǐng)域帶來沖擊的同時，也協(xié)助解決了三網(wǎng)融合的技術(shù)瓶頸。ENUM技術(shù)作為跨越互聯(lián)網(wǎng)和電信網(wǎng)的基礎(chǔ)性架構(gòu)，是融合網(wǎng)絡(luò)的一條重要的技術(shù)途徑。將ENUM技術(shù)與P2P相結(jié)合，可以使P2P共享的優(yōu)勢延伸到電信網(wǎng)絡(luò)，加速網(wǎng)絡(luò)融合。

關(guān)鍵詞：P2P；三網(wǎng)融合；電話號碼映射

Abstract:Along with the development of the Internet， the application of the P2P technology has dominated Internet bandwidth and surpassed Web applications which used to occupy most of the Internet traffic. At the same time， P2P technology does not only influence the Internet， but also extends its power into the telephone network and the broadcast and television network. The use of P2P technology for new businesses will impact traditional areas while also resolving the technical bottleneck of networks convergence. As a basic structure across the Internet and telecommunications network， the Telephone Number Mapping (ENUM) technology is an important technical approach for network integration. Combining ENUM and P2P technologies will extend P2P sharing advantages to telecommunications networks， and therefore， accelerate network convergence.

Key words:P2P; networks convergence; ENUM

1 P2P與三網(wǎng)融合的背景

根據(jù)中國互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展報告[1]，截至2007年6月底，中國上網(wǎng)的計算機總數(shù)達到6 710萬臺，比2006年末增長了770萬臺。除臺式電腦和筆記本電腦作為上網(wǎng)設(shè)備以外，手機上網(wǎng)已經(jīng)逐漸形成風氣，有27.3%的網(wǎng)民使用手機上網(wǎng)。其中，寬帶上網(wǎng)的比率已經(jīng)占到75.6%，無線接入(包括手機上網(wǎng))比例已經(jīng)超過34.3%。上網(wǎng)費用方面，目前中國的人均每月上網(wǎng)費用為75.1元，與2006年末的83.5元相比，費用明顯降低。

上網(wǎng)設(shè)備的多元化、網(wǎng)絡(luò)帶寬的提高、以及上網(wǎng)費用的逐年降低，表明了：隨著技術(shù)革新，人們開始使用電腦以外的其他方式上網(wǎng)，各個網(wǎng)絡(luò)逐漸開始向彼此融合的方向發(fā)展；寬帶的普及以及費用的降低使得網(wǎng)民得以獲得更為豐富的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容。P2P技術(shù)在欣欣向榮的互聯(lián)網(wǎng)中扮演了重要角色，在以更便捷的方式將大量網(wǎng)絡(luò)資源呈現(xiàn)給網(wǎng)民的同時，對網(wǎng)絡(luò)融合也起到了積極作用。

1.1 P2P的含義

從第一個P2P應(yīng)用系統(tǒng)Napster的出現(xiàn)開始，P2P技術(shù)掀起的風暴為互聯(lián)網(wǎng)帶來了一場空前的變革。P2P不是一個全新的概念，P2P理念的起源可以追溯到20世紀80年代。目前，在學術(shù)界、工業(yè)界對于P2P沒有一個統(tǒng)一的定義。Peer在英語里有“(地位、能力等)同等者”、“同事”和“伙伴”等意義，這樣一來，P2P也就可以理解為“伙伴對伙伴”的意思，或稱為對等網(wǎng)。

嚴格地定義純粹的P2P網(wǎng)絡(luò)[2]，它是指完全分布的系統(tǒng)，每一個節(jié)點都是在功能上和任務(wù)上完全相同的。但是這樣的定義就會排除掉一些使用“超級節(jié)點”的系統(tǒng)或者一些使用中央服務(wù)器做一些非核心任務(wù)的系統(tǒng)。廣義的定義里面指出P2P是一種能善于利用互聯(lián)網(wǎng)上的存儲、CPU周期、內(nèi)容和用戶活動等各種資源的一類應(yīng)用程序[3]，包括了一些依賴中央服務(wù)器才能工作的系統(tǒng)。

P2P這個定義并不是從系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)或者內(nèi)部的操作特征出發(fā)考慮的，而是從人們外在的感知角度出發(fā)，如果一個系統(tǒng)從直觀上看是各個計算機之間直接互相聯(lián)系的就可以被叫做P2P。當前，技術(shù)上比較權(quán)威的定義為，P2P系統(tǒng)是一個由直接相連的節(jié)點們所構(gòu)成的分布式的系統(tǒng)[4]，這些節(jié)點能夠為了共享內(nèi)容、CPU 時間、存儲或者帶寬等資源而自我形成一定的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，能夠在適應(yīng)節(jié)點數(shù)目的變化和失效的同時維持可以接受的鏈接能力和性能，并且不需要一個全局服務(wù)器或者權(quán)威的中介的支持。本文從人們感知的角度出發(fā)，采用P2P的廣義定義。

1.2 三網(wǎng)融合的含義

互聯(lián)網(wǎng)、電信網(wǎng)和廣電網(wǎng)的融合可以提高網(wǎng)絡(luò)資源的利用水平、為用戶提供更豐富便捷的服務(wù)以及較高水平的網(wǎng)絡(luò)性能，因而三網(wǎng)融合成為近年來信息技術(shù)發(fā)展的一個熱點話題，很多國家在信息建設(shè)上致力于三網(wǎng)融合的實現(xiàn)。

根據(jù)業(yè)界的看法，三網(wǎng)融合是一種廣義的、社會化的說法，在現(xiàn)階段它并不意味著電信網(wǎng)、計算機網(wǎng)和有線電視網(wǎng)三大網(wǎng)絡(luò)的物理合一，而主要是指高層業(yè)務(wù)應(yīng)用的融合，以及由此引發(fā)的行業(yè)管制和政策方面的統(tǒng)一趨勢[5]。其表現(xiàn)為，技術(shù)上趨向一致；網(wǎng)絡(luò)層上可以實現(xiàn)互聯(lián)互通，形成無縫覆蓋；業(yè)務(wù)層上互相滲透和交叉；應(yīng)用層上趨向使用統(tǒng)一的IP協(xié)議；在經(jīng)營上互相競爭、互相合作，朝著提供多樣化、多媒體化、個性化服務(wù)的同一目標逐漸交匯在一起；行業(yè)管制和政策方面也逐漸趨向統(tǒng)一。三大網(wǎng)絡(luò)通過技術(shù)改造，能夠提供包括語音、數(shù)據(jù)、圖像等綜合多媒體的通信業(yè)務(wù)。

2 P2P對三網(wǎng)融合的影響

在三網(wǎng)融合的進程中，P2P技術(shù)起到了極大的作用。一方面，以Skype、BT、PPLlive為代表的P2P語音、P2P流媒體等業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展挑戰(zhàn)了電信網(wǎng)、廣電網(wǎng)在語音服務(wù)、視頻傳播方面的統(tǒng)治地位，間接地促使電信、廣電網(wǎng)力求轉(zhuǎn)變運營模式，向三網(wǎng)融合的方向發(fā)展。

另一方面，由于三網(wǎng)融合目前面臨技術(shù)、政策、運營模式等多重阻礙，P2P技術(shù)以其自身的優(yōu)越性，已成為突破技術(shù)壁壘、支持三網(wǎng)融合的有力工具。

最后，借助電話號碼映射(ENUM)技術(shù)，P2P技術(shù)將更好地發(fā)揮在三網(wǎng)融合中的促進作用。在P2P技術(shù)和三網(wǎng)融合的相互促進發(fā)展之下，用戶將成為最終的受益者，享受更大的帶寬、更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)以及更豐富多彩的信息。

2.1 P2P技術(shù)對傳統(tǒng)業(yè)務(wù)的沖擊

從信息技術(shù)歷史來看，以更低廉的代價高效地取得用戶需要的信息是驅(qū)動信息技術(shù)發(fā)展最本質(zhì)的動力。從烽火傳軍情到竹信、從漂流瓶到電報，這一驅(qū)動力貫穿于信息技術(shù)發(fā)展的歷史之中，并向著隨時隨地以低廉的成本獲取各種信息的無限連接和無限溝通的方向發(fā)展。在貝爾發(fā)明電話之前，傳遞消息最快的方式是通過電報線用摩爾斯碼以電報的方式進行傳送，電話的出現(xiàn)使得人們在付出有限成本的情況下，能以更迅捷的方式與他人進行溝通。同理，電子郵件以近乎零成本、低延遲的特性徹底取代了幾十年來昂貴且低效的紙質(zhì)郵件。而P2P帶給用戶的便捷性，決定了它符合信息技術(shù)的發(fā)展規(guī)律，在理念上具有先進性。從用戶利益的角度來看，P2P技術(shù)的某些應(yīng)用比同類傳統(tǒng)業(yè)務(wù)更為優(yōu)越，因而對這些業(yè)務(wù)造成了一定沖擊。

2.1.1 P2P架構(gòu)沖擊語音市場

P2P架構(gòu)的通訊方式所需的經(jīng)營成本比傳統(tǒng)電話服務(wù)的低廉。傳統(tǒng)的電話服務(wù)使用的是主從式架構(gòu)，需要通過服務(wù)提供者的交換機使呼叫端和接收端連接起來，并維護之后的通話過程，因此，電信運營商需要使用維護成本高昂的設(shè)備。不僅如此，對設(shè)備的投資將隨著用戶數(shù)量的增加呈線性增加。與此相反，P2P架構(gòu)下的通訊對中央服務(wù)的要求轉(zhuǎn)嫁到了網(wǎng)絡(luò)帶寬之上，可以大大降低對中央設(shè)備性能和資源的依賴性，從而降低了運營成本。

Skype便是P2P架構(gòu)下語音服務(wù)的典型代表，它以低廉的價格挑戰(zhàn)著傳統(tǒng)電信業(yè)的成本結(jié)構(gòu)。Skype將維持通訊所需的大部分資源代價交由網(wǎng)絡(luò)帶寬來承擔，換句話說，將大部分的通訊成本轉(zhuǎn)由用戶自身來承擔。P2P的出現(xiàn)使得一個小資本的網(wǎng)絡(luò)公司能夠提供話音服務(wù)，打破了傳統(tǒng)電信業(yè)高資本投入門的門檻。話音業(yè)務(wù)又是目前固網(wǎng)運營商最大的收入來源，因此，當用戶能以更低廉的價格取得更大的帶寬時，以Skype為代表的P2P網(wǎng)絡(luò)語音服務(wù)在通話質(zhì)量和通話成本將優(yōu)越于傳統(tǒng)電信運營商所提供的語音服務(wù)，使傳統(tǒng)電信業(yè)受到來自網(wǎng)絡(luò)電話的威脅。

2.1.2 P2P沖擊傳統(tǒng)視頻市場。

P2P流媒體是P2P技術(shù)在視頻廣播領(lǐng)域一項重要應(yīng)用。根據(jù)2007年中國P2P流媒體研究報告[6]，中國網(wǎng)民使用P2P流媒體類軟件的總有效時間為14 365.5萬小時，在2006年10月至2007年3月的半年內(nèi)，中國網(wǎng)民對P2P流媒體類軟件的總有效使用時間呈上升趨勢。與受政策等因素牽制而發(fā)展緩慢的IPTV不同，P2P流媒體領(lǐng)域已經(jīng)開始形成了自己的發(fā)展雛形和盈利模式。P2P點播的市場前景非常樂觀，這將直接威脅到舉步維艱的IPTV將來在視頻點播領(lǐng)域的市場。

2.1.3 P2P技術(shù)帶來的沖擊加速了

三網(wǎng)融合的進程

P2P作為典型的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對電信網(wǎng)產(chǎn)生了深遠的影響。語音市場受低成本網(wǎng)絡(luò)電話沖擊，IPTV發(fā)展緩慢的同時還受到P2P流媒體點播的市場沖擊，P2P下載技術(shù)帶來的寬帶網(wǎng)的壓力，這些都促使電信運營商痛定思痛，迫使他們加速發(fā)展IPTV以占領(lǐng)視頻點播市場，并開啟一場轟轟烈烈的轉(zhuǎn)型運動。業(yè)界認為，IPTV是三網(wǎng)融合的最佳切入點[7]，P2P技術(shù)的廣泛應(yīng)用對電信運營商的沖擊將加速IPTV的部署進程，使廣電運營商的內(nèi)容優(yōu)勢、固網(wǎng)運營商的網(wǎng)絡(luò)及技術(shù)優(yōu)勢得以充分利用。

此外，從長遠角度看，廣電網(wǎng)互動性差的缺點將使其必然遭受點播視頻的沖擊，注定其未來必然要謀求與其他網(wǎng)絡(luò)的融合[8]。同時，P2P的帶寬使用模式給寬帶接入網(wǎng)帶來了挑戰(zhàn)，同時也為其發(fā)展提供了機遇， 間接促進了網(wǎng)絡(luò)融合。因此，在P2P應(yīng)用的促使下，網(wǎng)絡(luò)融合將更加迅速地成為現(xiàn)實。

2.2 P2P對三網(wǎng)融合的積極作用

使用P2P技術(shù)的新業(yè)務(wù)對傳統(tǒng)領(lǐng)域帶來沖擊的同時，也協(xié)助解決了三網(wǎng)融合的技術(shù)瓶頸。

在三網(wǎng)融合的過程中，較低的帶寬和提供高質(zhì)量服務(wù)對帶寬的需求一直是困擾三網(wǎng)融合的問題之一。很多有關(guān)三網(wǎng)融合的系統(tǒng)，往往都是在某個城市、某個城區(qū)或者某個行業(yè)中提供服務(wù)，或者是在一些大型跨區(qū)域公司內(nèi)建立的。系統(tǒng)使用的通信方式一般是局域網(wǎng)或者VPN虛擬局域網(wǎng)，不僅重復建設(shè)，而且?guī)捈夹g(shù)限制了三網(wǎng)融合的發(fā)展。P2P這種充分利用帶寬的技術(shù)，為解決這個問題提供了一種較好的思路。

三網(wǎng)融合系統(tǒng)中典型的服務(wù)一般分為以下幾個層次結(jié)構(gòu)：運營支撐層，業(yè)務(wù)層，網(wǎng)絡(luò)承載層和終端層。網(wǎng)絡(luò)承載層主要是物理介質(zhì)，要求帶寬比較大，最好支持組播，并具有一定的安全保護措施。三網(wǎng)融合所提供的服務(wù)一般為傳統(tǒng)的客戶端/服務(wù)器(C/S)模式，采用這種模式的系統(tǒng)顯然需要單獨的支撐系統(tǒng)和高速穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)連接來完成。當服務(wù)規(guī)模增大之后，對服務(wù)器的壓力也會顯著增加，對服務(wù)器帶寬的要求也會明顯增加，因此發(fā)展規(guī)模很難擴展。

使用P2P技術(shù)交換數(shù)據(jù)，用戶在使用服務(wù)的時候，程序會在每個使用服務(wù)的用戶機器上申請一塊內(nèi)存，在內(nèi)存中緩存一部分數(shù)據(jù)。這樣每個用戶都可以為其它用戶提供端到端的下載，同時也能從別的機器上獲得所需的數(shù)據(jù)，最終完成應(yīng)用數(shù)據(jù)的多用戶、高帶寬傳輸。因此，為了徹底解決服務(wù)本身問題，必須打破C/S模式的體系結(jié)構(gòu)，向具有對等連接特性的P2P模式演化，從而將服務(wù)器的負荷分攤到每個參與的節(jié)點上去。基于P2P的服務(wù)體系結(jié)構(gòu)可以使提供廣播和轉(zhuǎn)播等業(yè)務(wù)的門檻得到降低，可以讓更多用戶參與并提供自制的多媒體內(nèi)容，并得到基于全球覆蓋的共享和分發(fā)，同時還可以節(jié)約電信運營商之間的對接流量，減少了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的成本。

基于P2P技術(shù)的應(yīng)用能夠充分利用了終端的存儲和計算能力，進一步發(fā)揮了P2P固有的對等服務(wù)功能，而不用考慮客戶是PC客戶端軟件還是機頂盒設(shè)備。因此，基于P2P技術(shù)的服務(wù)將更加注重終端用戶自身存儲能力的釋放和業(yè)務(wù)解決方案。

3 ENUM拓寬P2P的應(yīng)用

ENUM是融合網(wǎng)絡(luò)中尋址的關(guān)鍵技術(shù)，同時結(jié)合了電信網(wǎng)中E.164電話號碼標識和互聯(lián)網(wǎng)中域名系統(tǒng)(DNS)尋址架構(gòu)，能將P2P的應(yīng)用從互聯(lián)網(wǎng)延伸到融合網(wǎng)絡(luò)。

ENUM是互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組(IETF)發(fā)布的標準[9]，它定義了將E.164號碼映射為域名的規(guī)則，以及在互聯(lián)網(wǎng)DNS數(shù)據(jù)庫中存儲與該域名相關(guān)信息的方法，每個由E.164 號碼轉(zhuǎn)化而成的域名可以對應(yīng)一系列的統(tǒng)一資源標識(URI)記錄，從而使國際統(tǒng)一的E.164 電話號碼成為可以在互聯(lián)網(wǎng)中使用的網(wǎng)絡(luò)地址資源。使用ENUM技術(shù)，傳統(tǒng)的電話號碼經(jīng)過轉(zhuǎn)換處理和DNS解析服務(wù)，可以獲得多種信息，從而實現(xiàn)電信網(wǎng)與因特網(wǎng)之間的互聯(lián)互通。目前，ENUM可以支持基于會話初始協(xié)議(SIP)、H.323等協(xié)議的語音通訊，以及電話(TEL)、網(wǎng)頁、電子郵件(EMAIL)、傳真(FAX)、短消息(SMS)、擴展短消息(EMS)、多媒體信息服務(wù)(MMS)等多種應(yīng)用類型。

下面以一個E.164電話號碼+86-10-12345678為例，ENUM對電話號碼的處理過程如下：

第一步，將一個電話號碼處理成一個標準的E.164號碼的格式，如：+86-10-12345678；

第二步，去掉除了最左端的“+”之外的所有連接符，號碼變成：+861012345678；

第三步，去掉“+”號，并將號碼翻轉(zhuǎn)：876543210168；

第四步，在每個數(shù)字之間加上域名分割符“.”，得到數(shù)字串：8.7.6.5.4.3.2.1.0.1.6.8；

最后，在這個串后面加上特定的ENUM域后綴。

目前使用的后綴為“.e164.arpa”，得到一個域名格式的字符串“8.7.6.5.4.3.2.1.0.1.6.8.e164.arpa”。然后，就可以為這個電話號碼在DNS中添加名字權(quán)威指針(NAPTR)資源記錄。NAPTR的資源記錄格式如圖1所示。

ENUM通過上面的方式，將E.164電話號碼+86-10-12345678對應(yīng)的URI信息記錄存儲在DNS中。支持ENUM解析功能的應(yīng)用終端可以通過ENUM解析請求獲得相應(yīng)的記錄信息，如Web終端可以獲得HTTP記錄，訪問網(wǎng)站http://www.enum.cn；郵件終端可以獲得郵件地址enum@cnnic.cn，并向其發(fā)送電子郵件；SIP終端可以向該號碼對應(yīng)的SIP地址enum@sip.asrc.cn發(fā)起呼叫等[10]。此外，ENUM采用的NAPTR資源類型具有很強的擴展性，適用于標識P2P可能的多種應(yīng)用。

以P2P的互聯(lián)網(wǎng)VoIP應(yīng)用來說，電信網(wǎng)的用戶如何能呼叫到P2P的VoIP終端？需要跨接在融合網(wǎng)絡(luò)之上的尋址機制來實現(xiàn)相互發(fā)現(xiàn)。如圖2所示，傳統(tǒng)公共交換電話網(wǎng)(PSTN)終端發(fā)起呼叫，經(jīng)過ENUM查詢獲得某個P2P VoIP終端的地址，進而尋址路由到被叫的P2P節(jié)點。

ENUM為P2P解決了從通信網(wǎng)發(fā)起呼叫的尋址問題，并適用于融合網(wǎng)絡(luò)中的各種應(yīng)用。

4 結(jié)束語

近年來，P2P技術(shù)的興起與繁榮，為網(wǎng)絡(luò)用戶提供了更豐富的內(nèi)容以及更便捷的交互方式。P2P無限溝通、人人為我、我為人人的理念，推進了互聯(lián)網(wǎng)的進步，但也同時挑戰(zhàn)了出版商、固網(wǎng)運營商以及內(nèi)容提供商的根本利益。將版權(quán)、帶寬占用等問題與P2P的優(yōu)勢作對比，可以看出，P2P技術(shù)應(yīng)用的最大獲益者是廣大的網(wǎng)絡(luò)用戶。通過P2P技術(shù)，他們可以以更快捷的方式、更低廉的價格獲得了更滿意的服務(wù)。P2P技術(shù)所產(chǎn)生的影響，無疑將帶來一場信息產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變革。電信業(yè)、廣電業(yè)何去何從，將在自身利益與用戶利益的博弈之間走向一種平衡。ENUM技術(shù)作為跨越互聯(lián)網(wǎng)和電信網(wǎng)的基礎(chǔ)性架構(gòu)，是融合網(wǎng)絡(luò)的一條重要的技術(shù)途徑。將ENUM技術(shù)與P2P相結(jié)合，可以使P2P共享的優(yōu)勢延伸到電信網(wǎng)絡(luò)，加速網(wǎng)絡(luò)融合。

三網(wǎng)融合將更有利于實現(xiàn)用戶利益的最大化。如今，利益轉(zhuǎn)向用戶的趨勢已然開始顯現(xiàn)，三網(wǎng)融合將在P2P所帶來的無限分享理念的促使下逐漸發(fā)展。

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收稿日期：2007-09-07

毛偉，博士，畢業(yè)于中國科學院計算技術(shù)研究所，現(xiàn)任中科院研究員、碩士生導師、計算機網(wǎng)絡(luò)信息中心副主任、中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心主任。作為主要技術(shù)人員參與建設(shè)了中國第一個與Internet聯(lián)接的網(wǎng)絡(luò)中國科技網(wǎng)(CSTNet)，由此獲得中科院科技進步特等獎；創(chuàng)建并負責運行中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心；主持參加了網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)安全管理系統(tǒng)、CNNIC總體安全、IPv6根域名服務(wù)系統(tǒng)、IPv6地址規(guī)劃等國信辦、“863”、中科院、CNGI項目；在中國率先開展了中文域名、關(guān)鍵詞網(wǎng)址、ENUM等新一代互聯(lián)網(wǎng)資源尋址技術(shù)的研究；在中國最早開展了關(guān)于互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的調(diào)查研究工作。主要研究方向為互聯(lián)網(wǎng)資源尋址技術(shù)、高性能網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運行管理、網(wǎng)絡(luò)安全、網(wǎng)絡(luò)信息測量等，近年來發(fā)表有關(guān)Internet的專著5本、論文30余篇。