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摘要：首先简要介绍了P2P技术的概念和特点，与传统的C/S模式进行比较，分析出P2P技术的优势，文章然后论述了P2P技术在网络上的应用及其面临的问题。
关键词：P2P技术；Client/Server(C/S)模式；非中心化；对等计算
中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1009-3044(2007)05-11231-02
1 引言
P2P是一种网络模型，在这种网络中各节点是对等的,具有相同的责任和能力并协同完成任务。对等点之间通过直接互连共享信息资源、处理器资源、存储资源甚至高速缓存资源等，无需依赖集中式服务器资源就可以完成。
2 P2P技术与特点
IBM为P2P下了如下定义：P2P系统由若干互联协作的计算机构成，且至少具有如下特性之一：系统依存于边缘化（非中央式服务器）设备的主动协作，每个成员直接从其他成员而不是从服务器的参与中受益；系统中的成员同时扮演服务器与客户端的角色；系统应用的用户能够意识到彼此的存在，构成一个虚拟或实际的群体。简单的说，P2P直接将人们联系起来，让人们通过互联网直接交互。P2P使得网络上的沟通变得容易、更直接共享和交互，真正地消除中间商。P2P的目标就是把控制权重新归还到用户手中。它的特点体现在：非中心化、可扩展性、健壮性、高性能/价格比、隐私保护和负载均衡。
3 P2P对比C/S模式的优势
P2P打破了传统的Client/Server(C/S)模式，在网络中的每个结点的地位都是对等的。每个结点既充当服务器，为其他结点提供服务，同时也享受其他结点提供的服务。现将P2P与C/S技术(图1)的性能比较如表1,P2P(图2)的优势主要体现在以下几点：资源的利用率高，闲置资源有机会被利用，所有节点的资源综合构成了整个网络的资源；随着节点的增多网络会越稳定，不存在瓶颈问题；即使只有一个对等点存在，网络也是活动的；由于信息在网络设备间直接流动，快速、及时，有利于降低中转服务的成本；基于内容的寻址方式处于一个更高的语义层次，用户在搜索时只需要指定具有实际意义的信息标识。
表1 P2P与C/S性能的对比
4 P2P在网络上的应用
4.1 对等计算
采用P2P技术的对等计算，成功地将许多被忽略的有趣的分布计算技术重新拉回到人们视线中，成为大家注视的焦点。对等计算是非常重要的，它把网络中众多的计算机暂时不用的计算能力连结起来，使用积累的能力执行原来只有超级计算机才能执行的任务，许多需要大量数据处理的行业都可以从中获宜。就其本质而言，对等计算是网络上各种计算机空闲的CPU资源的共享。
4.2 协同工作
基于Internet的P2P协同应用软件的典型代表是Groove。协同工作是指多个用户之间利用网络中的协同计算平台互相协同来共同完成计算任务，共享信息资源等。网络的出现，使协同工作成为可能。但传统的C/S方式实现，给服务器带来了极大的负担，造成了昂贵的成本支出。P2P技术的出现，使得互联网上任意两台PC都可建立实时的联系，建立了这样一个安全、共享的虚拟空间，人们可以进行各种各样的活动，这些活动可以是同时进行，也可以交互进行。
4.3 共享信息功能
Napster是共享信息功能很好的例子。传统的共享是一种交换，交换并没有使每个人的财富变多，因为你交换出去的东西不再是你自己的，但网络时代共享的是信息，信息的共享使我们的财富爆炸性地增加。而P2P恰恰起到了推波助澜的作用，极大地加快了这个进程。P2P实现信息共享的主要目的是全面实现数据共享，使用者可以直接从任意一台PC上检索、共享资源，而不是服务器。采用这种方式来共享信息资源可以更充分地利用网络中的带宽资源，提高系统数据通信的效率。
4.4 文件交换
传统的C/S方式中，要实现文件交换需要服务器的大力参与，通过将文件上传到某个特定的网站，用户再到某个网站搜索需要的文件，然后下载，非常不便。P2P技术可以让用户之间直接进行文件交换，没有任何中间环节。
4.5 搜索引擎
Infrasearch、Pointera类数据搜索及查询软件。P2P技术使用户能够深度搜索文档，而且无需通过Web服务器，也不受信息文档格式和宿主设备的限制。以P2P技术发展的另一先锋Gnutella进行的搜索为例：一台PC上的Gnutella软件可将用户的搜索请求同时发给网络上另外10台PC，如果搜索请求未得到满足，这10台PC中的每一台都会把该搜索请求转发给另外10台PC，这样，搜索范围将在几秒钟内以几何级数增长，几分钟内就可搜遍几百万台PC上的信息资源。可以说，P2P为互联网的信息搜索提供了全新的解决之道。
4.6 数据存储
Farsite、Ocean Store类数据存储软件。P2P分布式存储系统是一个用于对等网络的数据存储系统，它可以提供高效率的、负载平衡的文件存取功能。在网络上将存储对象分散化存放，而是放于专用服务器。这样减轻了服务器负担，增加了数据的可靠性和传输速度。
4.7 实时通讯
诸如QICQ、ICQ等在线聊天的工具软件。与Internet在线聊天系统BBS或WEB聊天室相比，P2P的实时通讯软件不仅可以随时知道对方是否在线，而且交流双方的通讯完全是点对点进行的，不依赖服务器的性能和网络带宽。
4.8 网络游戏
许多双人及多人对弈的网络游戏均是P2P方式的，采用P2P技术建立的分布式小组服务模型将大大提高多人在线交互游戏的性能。
5 P2P技术面临的问题
首先P2P缺乏管理机制，不象在C/S模式中只需在中心点进行管理。其次P2P网络比较脆弱，数据的安全性难以保证。另外还存在吞噬网络带宽问题、版权问题、政策法规等问题。还有就是目前还没有制定出一致的P2P标准，这对P2P技术进一步发展也是一个障碍。
6 结束语
P2P应用回归互联网对等连接的本性，充分发挥互联网无所不在的优势，有着广阔的发展前景。尽管P2P应用还存在管理、安全、运营模式、知识产权和政策法规等问题，但是它对未来网络的影响是不容置疑的。未来的网络将呈现大规模分布式、全球性计算和全球性存储的特征，从长远的趋势来看，对于访问和传输服务的需求必将远远大于对于计算功能的需要。尽管P2P技术现在还不成熟，但是迄今为止，至少在理论上P2P仍是最有吸引力的个人通信技术。尤其是P2P与网络技术的结合将是分布式计算技术最有吸引力的发展趋势，虽然现在还没有成熟的方案，但随着分布式系统经典问题的解决以及优化的资源动态分配和资源恢复技术的成熟，P2P与网络技术必将结合起来影响整个计算机网络的概念和人们的信息获取模式。
参考文献：
[1](美)Robert.Java P2P技术内幕[M].人民邮电出版社,2003.10.
[2](美)Daniel Brookshier.等.Java P2P程序设计[M].中国电力出版社,2006.11.
[3]张联峰,等.对等网（P2P）技术[J]. 计算机工程与应用,2003.12.
[4]胡中红,王以群.基于P2P技术的信息网络[J].中国信息导报,2003.4.
[5]单国栋,戴英侠.P2P网络系统中的安全问题[J].通信技术,2002.5.
[6]Muninder P Singh.Peering at Peer-to-Peer Computing[J].IEEE Internet computing,2001.
本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。
关键词：P2P技术；Client/Server(C/S)模式；非中心化；对等计算
中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1009-3044(2007)05-11231-02
1 引言
P2P是一种网络模型，在这种网络中各节点是对等的,具有相同的责任和能力并协同完成任务。对等点之间通过直接互连共享信息资源、处理器资源、存储资源甚至高速缓存资源等，无需依赖集中式服务器资源就可以完成。
2 P2P技术与特点
IBM为P2P下了如下定义：P2P系统由若干互联协作的计算机构成，且至少具有如下特性之一：系统依存于边缘化（非中央式服务器）设备的主动协作，每个成员直接从其他成员而不是从服务器的参与中受益；系统中的成员同时扮演服务器与客户端的角色；系统应用的用户能够意识到彼此的存在，构成一个虚拟或实际的群体。简单的说，P2P直接将人们联系起来，让人们通过互联网直接交互。P2P使得网络上的沟通变得容易、更直接共享和交互，真正地消除中间商。P2P的目标就是把控制权重新归还到用户手中。它的特点体现在：非中心化、可扩展性、健壮性、高性能/价格比、隐私保护和负载均衡。
3 P2P对比C/S模式的优势
P2P打破了传统的Client/Server(C/S)模式，在网络中的每个结点的地位都是对等的。每个结点既充当服务器，为其他结点提供服务，同时也享受其他结点提供的服务。现将P2P与C/S技术(图1)的性能比较如表1,P2P(图2)的优势主要体现在以下几点：资源的利用率高，闲置资源有机会被利用，所有节点的资源综合构成了整个网络的资源；随着节点的增多网络会越稳定，不存在瓶颈问题；即使只有一个对等点存在，网络也是活动的；由于信息在网络设备间直接流动，快速、及时，有利于降低中转服务的成本；基于内容的寻址方式处于一个更高的语义层次，用户在搜索时只需要指定具有实际意义的信息标识。
表1 P2P与C/S性能的对比
4 P2P在网络上的应用
4.1 对等计算
采用P2P技术的对等计算，成功地将许多被忽略的有趣的分布计算技术重新拉回到人们视线中，成为大家注视的焦点。对等计算是非常重要的，它把网络中众多的计算机暂时不用的计算能力连结起来，使用积累的能力执行原来只有超级计算机才能执行的任务，许多需要大量数据处理的行业都可以从中获宜。就其本质而言，对等计算是网络上各种计算机空闲的CPU资源的共享。
4.2 协同工作
基于Internet的P2P协同应用软件的典型代表是Groove。协同工作是指多个用户之间利用网络中的协同计算平台互相协同来共同完成计算任务，共享信息资源等。网络的出现，使协同工作成为可能。但传统的C/S方式实现，给服务器带来了极大的负担，造成了昂贵的成本支出。P2P技术的出现，使得互联网上任意两台PC都可建立实时的联系，建立了这样一个安全、共享的虚拟空间，人们可以进行各种各样的活动，这些活动可以是同时进行，也可以交互进行。
4.3 共享信息功能
Napster是共享信息功能很好的例子。传统的共享是一种交换，交换并没有使每个人的财富变多，因为你交换出去的东西不再是你自己的，但网络时代共享的是信息，信息的共享使我们的财富爆炸性地增加。而P2P恰恰起到了推波助澜的作用，极大地加快了这个进程。P2P实现信息共享的主要目的是全面实现数据共享，使用者可以直接从任意一台PC上检索、共享资源，而不是服务器。采用这种方式来共享信息资源可以更充分地利用网络中的带宽资源，提高系统数据通信的效率。
4.4 文件交换
传统的C/S方式中，要实现文件交换需要服务器的大力参与，通过将文件上传到某个特定的网站，用户再到某个网站搜索需要的文件，然后下载，非常不便。P2P技术可以让用户之间直接进行文件交换，没有任何中间环节。
4.5 搜索引擎
Infrasearch、Pointera类数据搜索及查询软件。P2P技术使用户能够深度搜索文档，而且无需通过Web服务器，也不受信息文档格式和宿主设备的限制。以P2P技术发展的另一先锋Gnutella进行的搜索为例：一台PC上的Gnutella软件可将用户的搜索请求同时发给网络上另外10台PC，如果搜索请求未得到满足，这10台PC中的每一台都会把该搜索请求转发给另外10台PC，这样，搜索范围将在几秒钟内以几何级数增长，几分钟内就可搜遍几百万台PC上的信息资源。可以说，P2P为互联网的信息搜索提供了全新的解决之道。
4.6 数据存储
Farsite、Ocean Store类数据存储软件。P2P分布式存储系统是一个用于对等网络的数据存储系统，它可以提供高效率的、负载平衡的文件存取功能。在网络上将存储对象分散化存放，而是放于专用服务器。这样减轻了服务器负担，增加了数据的可靠性和传输速度。
4.7 实时通讯
诸如QICQ、ICQ等在线聊天的工具软件。与Internet在线聊天系统BBS或WEB聊天室相比，P2P的实时通讯软件不仅可以随时知道对方是否在线，而且交流双方的通讯完全是点对点进行的，不依赖服务器的性能和网络带宽。
4.8 网络游戏
许多双人及多人对弈的网络游戏均是P2P方式的，采用P2P技术建立的分布式小组服务模型将大大提高多人在线交互游戏的性能。
5 P2P技术面临的问题
首先P2P缺乏管理机制，不象在C/S模式中只需在中心点进行管理。其次P2P网络比较脆弱，数据的安全性难以保证。另外还存在吞噬网络带宽问题、版权问题、政策法规等问题。还有就是目前还没有制定出一致的P2P标准，这对P2P技术进一步发展也是一个障碍。
6 结束语
P2P应用回归互联网对等连接的本性，充分发挥互联网无所不在的优势，有着广阔的发展前景。尽管P2P应用还存在管理、安全、运营模式、知识产权和政策法规等问题，但是它对未来网络的影响是不容置疑的。未来的网络将呈现大规模分布式、全球性计算和全球性存储的特征，从长远的趋势来看，对于访问和传输服务的需求必将远远大于对于计算功能的需要。尽管P2P技术现在还不成熟，但是迄今为止，至少在理论上P2P仍是最有吸引力的个人通信技术。尤其是P2P与网络技术的结合将是分布式计算技术最有吸引力的发展趋势，虽然现在还没有成熟的方案，但随着分布式系统经典问题的解决以及优化的资源动态分配和资源恢复技术的成熟，P2P与网络技术必将结合起来影响整个计算机网络的概念和人们的信息获取模式。
参考文献：
[1](美)Robert.Java P2P技术内幕[M].人民邮电出版社,2003.10.
[2](美)Daniel Brookshier.等.Java P2P程序设计[M].中国电力出版社,2006.11.
[3]张联峰,等.对等网（P2P）技术[J]. 计算机工程与应用,2003.12.
[4]胡中红,王以群.基于P2P技术的信息网络[J].中国信息导报,2003.4.
[5]单国栋,戴英侠.P2P网络系统中的安全问题[J].通信技术,2002.5.
[6]Muninder P Singh.Peering at Peer-to-Peer Computing[J].IEEE Internet computing,2001.
本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。