基于P2P技術網絡結構的開發與應用研究

胡楊

摘 要 隨著網絡與信息資源的飛速發展，P2P文件共享系統等分布式網絡應用已經成為人們獲取網絡資源信息的重要途徑。本文圍繞P2P技術的結構模式及其特點進行了分析，并舉例說明PZP網絡應用。

關鍵詞 P2P 網絡結構 文件共享 分布式

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A

P2P是英文Peer-to-Peer（對等）的簡稱，又被稱為“點對點”、“對等”技術，是一種近幾年興起的網絡新技術，屬于覆蓋層網絡的范疇，是相對于客戶機/服務器（C/S）模式來說的一種網絡信息交換方式，依賴網絡中參與者的計算能力和帶寬，而不是把依賴都聚集在較少的幾臺服務器上。

1 P2P的結構模式

1.1集中式P2P

集中式P2P模型形式上有一個中心服務器負責記錄共享信息以及應答對這些信息的查詢。每一個對等實體對它將要共享的信息以及進行的通信負責，根據需要下載它所需要的其它對等實體上的信息。

帶有提供發現、查詢和內容存儲功能服務器的P2P網絡。在這種網絡中，中心服務器正如在傳統的C/S模型中一樣，處于支配地位，所有資源都存放在服務器上，客戶端只能被動地從服務器上讀取信息，但是客戶端之間并不具有交互能力。帶有提供發現和查詢功能服務器的P2P網絡，在這種網絡中，服務器僅提供在網上的客戶端的清單，而端與端之間建立連接和通信是客戶端之間的任務。

1.2分布式P2P模型

由于存在中心服務器，集中式P2P模型系統穩定性很大程度上取決于該服務器的穩定性。這種形式不需要有中心服務器和中心路由器，其中的每一個Peer都作為對等實體，地位是完全平等的。每一個Peer既可以作為客戶機又可以作為服務器，并且它們與相鄰的Peer有相同的能力。同時，P2P應用開發者也在不斷力求技術創新，避免不必要的麻煩。

1.3混合式P2P模型

混合式P2P模型結合了集中式和分布式模型的優點，在設計思想和處理能力上都得到了進一步優化。將節點分為用戶節點、搜索節點和索引節點3類，既避免了提供中心服務器帶來的麻煩，又保留了中心服務器的優勢。一方面，由于組合了多于一種方法，混合式模型增加了復雜性；另外，設計者克服了純粹P2P方法的限制，混合式模型顯示出了對環境條件的高度適應性。同時混合式模型也解決了大規模動態和異構P2P應用中所出現的大量沖突問題。

2基于P2P網絡結構的開發與應用

隨著P2P網絡技術的不斷發展，P2P網絡技術在高校校園網絡中運用廣泛，并且在文件共享、流媒體直播與點播、分布式科學計算、信息檢索中都得到了較好的運用。

2.1文件共享

在高校校園網絡中，應用P2P技術可以使校內的任意兩臺計算機直接相互共享文本、音樂、影視或多媒體等文件；網上計算機之間可以直接進行交互，不需要使用任何一臺中央服務器。在傳統的Web方式中，要實現文件交換需要將文件上傳到特定網站，用戶再到網站上搜索需要的文件，然后進行下載，這對用戶而言非常不方便。在P2P網絡中，用戶通過不同的查詢機制定位含有所需資源的其他PC機后，可以直接與其建立連接并下載所需文件。

2.2流媒體直播與點播

在流媒體直播和點播過程中，人們發現P2P非常適合于流媒體的應用，在流媒體領域，P2P技術也由于其對等傳輸的特性被廣為看好。P2P流媒體技術主要應用于視頻直播和視頻點播兩種數據傳輸方式，兩者之間最大區別在于對等節點之間的數據共享模式。視頻直播用戶在下載流媒體文件的同時進行數據的播放，它將下載到的流媒體數據直接放入系統內存中，并不對下載的流媒體數據進行保存，這樣客戶端下載的數據信息并不是存放在硬盤上而是在內存中。而視頻點播正好相反，它首先采用一定的文件調度策略將所有的流媒體文件下載到系統硬盤上，當文件下載完畢后再進行播放。由于P2P流媒體的保證，網絡視頻直播、點播以高清晰的畫面、高音質音頻和流暢的播放速度給傳統互聯網用戶帶來“聲色兼備”的強大沖擊。

2.3分布式科學計算

Intel將P2P計算定義為“通過系統間的直接交換所達成的計算機資源與信息的共享”，這些資源與服務包括信息交換、處理器時鐘、緩存和磁盤空間等。P2P計算允許用戶使用網絡中集中的處理能力，它可以幫助相關組織進行以前不可能進行的繁重計算工作，譬如利用P2P技術的特性，將計算任務劃分到數十萬甚至數百萬臺個人計算機上，用來破解蛋白質或是DNA密碼。P2P計算正在得到業內一致的看好，它成功地將許多有趣的分布計算技術重新拉回到人們視線當中。總之，對于任何一個高校校園網絡的廣大師生來說，P2P計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的校園網絡搜索引擎使信息檢索更具有針對性，搜索更新周期縮短，并且引入了P2P資源共享技術，充分利用大規模分布形式存在的信息，彌補傳統搜索引擎無力深度挖掘信息的弱點。P2P網絡的分散性使得基于P2P的信息檢索可以挖掘到終端設備上動態存儲的海量信息，從而改變了傳統搜索引擎只能檢索網站上靜態頁面的現狀。

P2P技術在國內的應用還剛剛起步，多數人對P2P的認識還不完整，甚至還有很多誤解，例如盜版、管理性差等問題很容易與P2P聯系起來，不管是迫于數字版權問題的壓力，還是P2P技術問題，P2P網絡技術始終不斷朝著成熟的方向發展。