邱宜干

（東莞理工學(xué)院 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，廣東 東莞 523808）

0 引言

P2P，即 Peer－to－Peer的簡(jiǎn)寫。 Peer在英語里有“對(duì)等者、伙伴、對(duì)端”的意義，因此，從字面上分析，“P2P網(wǎng)絡(luò)”可以翻譯為“對(duì)等網(wǎng)絡(luò)”。

1 P2P網(wǎng)絡(luò)的定義分析

對(duì)等網(wǎng)絡(luò)，即對(duì)等計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，是一種在對(duì)等者（Peer）之間分配任務(wù)和工作負(fù)載的分布式應(yīng)用架構(gòu)，是對(duì)等計(jì)算模型在應(yīng)用層形成的一種組網(wǎng)或網(wǎng)絡(luò)形式。

網(wǎng)絡(luò)的參與者共享他們所擁有的一部分硬件資源（處理能力、存儲(chǔ)能力、網(wǎng)絡(luò)連接能力、打印機(jī)等），這些共享資源通過網(wǎng)絡(luò)提供服務(wù)和內(nèi)容，能被其他對(duì)等節(jié)點(diǎn)（Peer）直接訪問而無須經(jīng)過中間實(shí)體。在此網(wǎng)絡(luò)中的參與者既是資源、服務(wù)和內(nèi)容的提供者（Server），同時(shí)又是資源、服務(wù)和內(nèi)容的獲取者（Client）。

在P2P網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，彼此連接的多臺(tái)計(jì)算機(jī)之間都處于對(duì)等的地位，各臺(tái)計(jì)算機(jī)有相同的功能，無主從之分，一臺(tái)計(jì)算機(jī)既可作為服務(wù)器，設(shè)定共享資源供網(wǎng)絡(luò)中其他計(jì)算機(jī)所使用，又可以作為工作站，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)一般來說不依賴專用的中心服務(wù)器，也沒有專用的工作站。網(wǎng)絡(luò)中的每一臺(tái)計(jì)算機(jī)既能充當(dāng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的請(qǐng)求者，又對(duì)其他計(jì)算機(jī)的請(qǐng)求做出響應(yīng)，提供資源、服務(wù)和內(nèi)容。通常這些資源和服務(wù)包括：信息的共享和交換、計(jì)算資源（如CPU計(jì)算能力共享）、存儲(chǔ)共享（如緩存和磁盤空間的使用）、網(wǎng)絡(luò)共享、打印機(jī)共享等。

2 P2P網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)分析

P2P網(wǎng)絡(luò)與目前網(wǎng)絡(luò)中占據(jù)主導(dǎo)地位的Client/Server結(jié)構(gòu)（也就是WWW所采用的結(jié)構(gòu)方式）的一個(gè)本質(zhì)區(qū)別是，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中不存在中心節(jié)點(diǎn)（或中心服務(wù)器）。在P2P網(wǎng)絡(luò)中，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)（Peer）大都同時(shí)具有信息消費(fèi)、信息提供和信息通信等三方面的功能。從計(jì)算模式上來說，P2P打破了傳統(tǒng)的Client/Server（C/S）模式，在網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)的地位都是對(duì)等的。每個(gè)節(jié)點(diǎn)既充當(dāng)服務(wù)器，為其他節(jié)點(diǎn)提供服務(wù)，同時(shí)也享用其他節(jié)點(diǎn)提供的服務(wù)。

P2P網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）非中心化。網(wǎng)絡(luò)中的資源和服務(wù)分散在所有節(jié)點(diǎn)上，信息的傳輸和服務(wù)的實(shí)現(xiàn)都直接在節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行，可以無須中間環(huán)節(jié)和服務(wù)器的介入，避免了可能出現(xiàn)的瓶頸。

（2）可擴(kuò)展性。在P2P網(wǎng)絡(luò)中，隨著用戶的加入，不僅服務(wù)的需求增加了，系統(tǒng)整體的資源和服務(wù)能力也在同步地?cái)U(kuò)充，始終能比較容易地滿足用戶的需要。理論上，其可擴(kuò)展性幾乎可以認(rèn)為是無限的。例如在傳統(tǒng)的通過FTP的文件下載方式中，當(dāng)下載用戶增加之后，下載速度會(huì)變得越來越慢，然而P2P網(wǎng)絡(luò)正好相反，加入的用戶越多，P2P網(wǎng)絡(luò)中提供的資源就越多，下載的速度反而越快。

（3）健壯性。P2P架構(gòu)天生具有耐攻擊、高容錯(cuò)的優(yōu)點(diǎn)。由于服務(wù)是分散在各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行的，部分節(jié)點(diǎn)或網(wǎng)絡(luò)遭到破壞對(duì)其他部分的影響很小。P2P網(wǎng)絡(luò)一般在部分節(jié)點(diǎn)失效時(shí)能夠自動(dòng)調(diào)整整體拓?fù)洌３制渌?jié)點(diǎn)的連通性。P2P網(wǎng)絡(luò)通常都是以自組織的方式建立起來的，并允許節(jié)點(diǎn)自由地加入和離開。

（4）高性價(jià)比。性能優(yōu)勢(shì)是P2P網(wǎng)絡(luò)被廣泛關(guān)注的一個(gè)重要原因。隨著硬件技術(shù)的發(fā)展，個(gè)人計(jì)算機(jī)的計(jì)算和存儲(chǔ)能力以及網(wǎng)絡(luò)帶寬等性能依照摩爾定律高速增長。采用P2P架構(gòu)可以有效地利用互聯(lián)網(wǎng)中散布的大量普通節(jié)點(diǎn)，將計(jì)算任務(wù)或存儲(chǔ)資料分布到所有節(jié)點(diǎn)上。利用其中閑置的計(jì)算能力或存儲(chǔ)空間，達(dá)到高性能計(jì)算和海量存儲(chǔ)的目的。目前，P2P網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用多在學(xué)術(shù)研究方面，一旦技術(shù)成熟，能夠在工業(yè)領(lǐng)域推廣，則可以為許多企業(yè)節(jié)省購買大型服務(wù)器的成本。

（5）隱私保護(hù)。在P2P網(wǎng)絡(luò)中，由于信息的傳輸分散在各節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行而無須經(jīng)過某個(gè)集中環(huán)節(jié)，用戶的隱私信息被竊聽和泄露的可能性大大縮小。目前解決Internet隱私問題主要采用中繼轉(zhuǎn)發(fā)的技術(shù)方法，將通信的參與者隱藏在眾多的網(wǎng)絡(luò)實(shí)體之中。而在P2P中，所有參與者都可以提供中繼轉(zhuǎn)發(fā)的功能，因而大大提高了匿名通信的靈活性和可靠性，能夠?yàn)橛脩籼峁└玫碾[私保護(hù)。

（6）負(fù)載均衡。P2P網(wǎng)絡(luò)由于每個(gè)節(jié)點(diǎn)既是服務(wù)器又是客戶機(jī)，減少了對(duì)傳統(tǒng)C/S結(jié)構(gòu)服務(wù)器計(jì)算能力、存儲(chǔ)能力的要求，同時(shí)因?yàn)橘Y源分布在多個(gè)節(jié)點(diǎn)，更好地實(shí)現(xiàn)了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載均衡。它將傳統(tǒng)方式下的服務(wù)器負(fù)擔(dān)分配到網(wǎng)絡(luò)中的每一節(jié)點(diǎn)上，每一節(jié)點(diǎn)都將承擔(dān)有限的存儲(chǔ)與計(jì)算任務(wù)，加入網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)越多，節(jié)點(diǎn)貢獻(xiàn)的資源也就越多，其服務(wù)質(zhì)量也就越高。

3 P2P網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行環(huán)境分析

由于對(duì)等網(wǎng)絡(luò)不需要專門的服務(wù)器來做網(wǎng)絡(luò)支持，也不需要其他的組件來提高網(wǎng)絡(luò)的性能，因而組網(wǎng)成本較低，適用于人員少、組網(wǎng)簡(jiǎn)單的場(chǎng)景，故常用于網(wǎng)絡(luò)較小的中小型企業(yè)或家庭中。

3.1 確定網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)站點(diǎn)相互連接的形式，在局域網(wǎng)中明確一點(diǎn)兒講就是文件服務(wù)器、工作站和電纜等的連接形式。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的最主要的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有總線型拓?fù)?、環(huán)形拓?fù)洹湫瓮負(fù)?、星形拓?fù)洹⒒旌闲屯負(fù)湟约熬W(wǎng)狀拓?fù)?。其中環(huán)形拓?fù)?、星形拓?fù)洹⒖偩€型拓?fù)涫侨齻€(gè)最基本的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

在局域網(wǎng)中，使用最多的是星形結(jié)構(gòu)。P2P網(wǎng)絡(luò)主要采用非集中式的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，包括中心化拓?fù)?、全分布式非結(jié)構(gòu)化拓?fù)?、全分布式結(jié)構(gòu)化拓?fù)?、半分布式拓?fù)洹?/p>

3.2 選擇合適的傳輸介質(zhì)

網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)是指在網(wǎng)絡(luò)中傳輸信息的載體，常用的傳輸介質(zhì)分為有線傳輸介質(zhì)和無線傳輸介質(zhì)兩大類。不同的傳輸介質(zhì)，其特性也各不相同，它們不同的特性對(duì)網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)通信質(zhì)量和通信速度有較大影響。

有線傳輸介質(zhì)是指在兩個(gè)通信設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)的物理連接部分，它能將信號(hào)從一方傳輸?shù)搅硪环剑芯€傳輸介質(zhì)主要有雙絞線、同軸電纜和光纖。雙絞線和同軸電纜傳輸電信號(hào)，光纖傳輸光信號(hào)。無線傳輸?shù)慕橘|(zhì)有無線電波、紅外線、微波、衛(wèi)星和激光。在局域網(wǎng)中，通常只使用無線電波和紅外線作為傳輸介質(zhì)。

P2P網(wǎng)絡(luò)可根據(jù)需要靈活選擇合適的傳輸介質(zhì)。

3.3 根據(jù)傳輸介質(zhì)的類型、網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行速度、網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍等選擇網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備

網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備是把網(wǎng)絡(luò)中的通信線路連接起來的各種設(shè)備的總稱，這些設(shè)備包括中繼器、集線器、交換機(jī)和路由器等。中繼器不具備檢查和糾正錯(cuò)誤信號(hào)的功能，它只是轉(zhuǎn)發(fā)信號(hào)。集線器實(shí)際上是一個(gè)擁有多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口的中繼器，不具備信號(hào)的定向傳送能力。在局域網(wǎng)中可以用交換機(jī)來代替集線器，其數(shù)據(jù)交換速度比集線器快得多。路由器是一種連接多個(gè)網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)段的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它能將不同網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)段之間的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行“翻譯”，以使它們能夠相互“讀”懂對(duì)方的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)段間的互聯(lián)互通，從而構(gòu)成一個(gè)更大的網(wǎng)絡(luò)。

3.4 硬件連接

硬件（英文名Hardware）是計(jì)算機(jī)硬件的簡(jiǎn)稱（中國大陸及香港地區(qū)用語，臺(tái)灣地區(qū)稱硬體），是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中由電子、機(jī)械和光電元件等組成的各種物理裝置的總稱。這些物理裝置按系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的要求構(gòu)成一個(gè)有機(jī)整體，為計(jì)算機(jī)軟件運(yùn)行提供物質(zhì)基礎(chǔ)。

從外觀上來看，微機(jī)由主機(jī)箱和外部設(shè)備組成。主機(jī)箱內(nèi)主要包括CPU、內(nèi)存、主板、硬盤驅(qū)動(dòng)器、光盤驅(qū)動(dòng)器、各種擴(kuò)展卡、連接線、電源等，外部設(shè)備包括鼠標(biāo)、鍵盤等。

3.5 網(wǎng)絡(luò)軟件的安裝、配置

軟件（英文名Software，中國大陸及香港地區(qū)用語，臺(tái)灣地區(qū)稱軟體）是一系列按照特定順序組織的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)和指令的集合。一般來講軟件被劃分為系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件和介于這兩者之間的中間軟件。

P2P網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件有：文件內(nèi)容共享和下載軟件Napster、Gnutella、eDonkey、eMule、Maze、BT 等，計(jì)算能力和存儲(chǔ)共享軟件SETI＠home、Avaki、Popular Power、Netbatch、Farsite 等，協(xié)同處理與服務(wù)共享平臺(tái)軟件JXTA、Magi、Groove等，即時(shí)通信工具軟件ICQ、QQ、Yahoo Messenger、MSN Messenger等，通信與信息共享軟件Skype、Crowds、Onion Routing等，網(wǎng)絡(luò)電視和網(wǎng)絡(luò)游戲軟件沸點(diǎn)、PPStream、PPLive、QQLive、SopCast等。

3.6 設(shè)置資源共享

資源共享有：數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序的共享，包括打印、郵件、網(wǎng)絡(luò)聊天、實(shí)時(shí)消息、數(shù)據(jù)庫共享等，網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)中的文件共享，包括資源備份、人脈關(guān)系、設(shè)備共享等。

主要參考文獻(xiàn)

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