校園網(wǎng)中P2P模型的應用*

李 亞，賈 曉

(南陽師范學院 軟件學院，河南 南陽 473061)

P2P全稱為Peer to Peer，是一種點對點的網(wǎng)絡連接新技術，在這個分散的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)中，任何一名成員都可以將其已有的資源拿出來與其他人共享，依賴于網(wǎng)絡的作用，其他人可以直接共享這些資源［1］．由此可以看出，該系統(tǒng)中的每個成員一方面可以作為接受者，同時又可以作為提供者．與其他共享平臺類似，參與者的電腦終端同時扮演著服務器主機與客戶端兩個角色．P2P很顯著的一個特點就是它減弱了服務器主機對整個系統(tǒng)的主導作用，這樣一來，各類信息和資源就會被均勻散布在系統(tǒng)的每個點上，系統(tǒng)中的每個點都可以作為提供者，減輕了以往C/S系統(tǒng)中主服務器的壓力，從而也提高了整個系統(tǒng)的速度，這是其他類似網(wǎng)絡所無法比擬的．

1 P2P在校園網(wǎng)中的應用

1．1 對等計算．對等計算主要是定位在廣域網(wǎng)上，是對分布計算的一種擴展，其主要就是為了將系統(tǒng)中CPU的信息資源公開展現(xiàn)在一個平臺上，充分集中利用整個系統(tǒng)中閑置的計算能力去處理大型的較為復雜的命令，這樣一來就不用依賴于超級計算機，大大降低了成本．目前，很多領域都開始應用對等計算，較為常見的有基因研究、Flash動畫和天氣預報．

1．2 協(xié)同工作．協(xié)同工作由web完成，貫穿于整個網(wǎng)絡系統(tǒng)之中．一般情況下該工作都會給服務器帶來較大的壓力從而也提高了成本［6］．但是，如果協(xié)同工作建立在P2P系統(tǒng)之上，充分利用P2P點對點的技術優(yōu)勢，實現(xiàn)任意用戶間的連接于信息交流，不依賴于服務器，可以更加快捷的完成用戶的請求命令．

1．3 在線交流．以往的網(wǎng)上交流平臺如聊天室和BBS之類，不能直觀的判斷對方是否在線．采用了P2P技術的即時通信便可以解決這個問題，服務器只需要提供初始的交流連接，用戶之間便可以實現(xiàn)點對點的直接互動，文字聊天、語音對講或者文件傳遞都可以直接實現(xiàn)．

1．4 文件交換．以往的技術中，為了實現(xiàn)文件的交換需要先把文件上傳到服務器，然后對方再從服務器下載，完全依賴于服務器．通過電子郵件也可以實現(xiàn)文件傳送的命令，但是一旦范圍擴展到一定程度便難以實現(xiàn)［7］．采用P2P技術后，便可以不再依賴服務器，直接從搜索到的含有匹配請求命令文件的對等點下載．比如，將P2P技術推廣到數(shù)字圖書館上，用戶便可以直接進行檢索與文件下載，極大的改善了信息服務條件．

1．5 視頻點、直播．視頻點播和直播系統(tǒng)對我們而言早已不再陌生，其優(yōu)點就是可以通過網(wǎng)絡即時接受自己想要觀看的視頻．但是很多網(wǎng)站上的視頻，要么是緩沖太耗時間，看起來很卡，要么是畫質(zhì)模糊，總之還是有很大的缺陷．盡管現(xiàn)在很多網(wǎng)絡采用高通信速度的ADSL數(shù)據(jù)傳輸方式，但是在夜晚或者其他上網(wǎng)高峰段，網(wǎng)速慢的問題依舊存在，為用戶帶來了極大的不便．在神舟六號發(fā)射過程中，有些視頻網(wǎng)站就采用了P2P技術為用戶提供了流暢的視頻直播，即使同時在線的觀眾很多也沒有影響到視頻的正常播放．校園網(wǎng)如果采用P2P技術，可以避免上述所出現(xiàn)的問題，為用戶帶來暢快的視聽享受．

2 校園網(wǎng)中P2P設計思路

P2P技術最大的優(yōu)勢就是可以實現(xiàn)點對點的資源共享，解決了其他技術所共有的問題．P2P網(wǎng)絡系統(tǒng)主要由一個服務器加上一系列對等的點構(gòu)成，形成一個完整的網(wǎng)絡體系．該服務器的主要職責是總結(jié)概括所有可用信息資源，形成一套整體的目錄清單，當其他點發(fā)出資源請求命令時，便可以通過服務器所提供的目錄檢索到所需資源地址以實現(xiàn)共享．每當任何一個新用戶通過申請成為該系統(tǒng)的一員，該用戶主機上的資源信息就會自動進入主服務器的目錄清單中，如果這些信息資源中有重復的部分，服務器則會一并歸入，同時還要記錄這些點的信息．由于每個點內(nèi)部的信息資源總是會變化的，這就要求服務器的目錄清單也要隨時更新以達到與其同步，另外，系統(tǒng)中對于每個單獨的文件還應有統(tǒng)一的命名方式．以方便其他用戶的操作．除了服務器主機外的這一系列點中如果也可以有一個存放本機內(nèi)部資源清單的緩存的話，也可以相應減少服務器主機的壓力，在很大程度上提升整個系統(tǒng)的速度．

3 P2P在應用中面臨的問題

盡管近些年來P2P憑借自己的優(yōu)勢已經(jīng)得到迅速的發(fā)展，但是它并不是完美的，依舊存在著一些問題，主要表現(xiàn)如下．

3．1 版權(quán)問題．P2P技術在實際應用中，由于其特殊性從而在管理方面還存在一些缺陷，再加上很多信息資源的發(fā)布存在匿名性，這就導致P2P技術將會面臨知識產(chǎn)權(quán)的問題．在這一方面，急需要盡快出臺一系列相應的法律措施來解決此類沖突．

3．2 安全性問題．一般的P2P網(wǎng)絡系統(tǒng)中都會存在著相當多數(shù)量的用戶，這一點也會招致部分黑客的青睞［8］．另外，混合式模式中涉及到的分布式結(jié)構(gòu)也為各類木馬和相關病毒的傳播提供了便利，這些潛在危害的存在將會對P2P技術的安全性提出質(zhì)疑，這一點還有待解決．

3．3 垃圾信息接收問題．同樣也是因為同一網(wǎng)絡系統(tǒng)中，用戶較多，從而各類資源信息也較多，當其中一名用戶進行信息檢索時，部分偽裝過的垃圾資源也隨之會進入該用戶的搜索結(jié)果之中，起到一定的迷惑作用，用戶就會很容易受到這些垃圾資源的干擾．

3．4 消耗帶寬問題．在P2P網(wǎng)絡系統(tǒng)中，用戶是可以進行大容量文件的直接下載的，在下載過程中，需要占用大量的寬帶，這會在一定程度上影響到別的網(wǎng)絡．這個問題也可以說是P2P技術在推廣應用中不可避免的一個較為嚴重的問題．

4 P2P技術應用中部分問題的解決方案

P2P技術如果要進一步發(fā)展，就需要對出現(xiàn)的各類問題進行處理，下面就是針對部分問題的一些解決辦法．

4．1 有償使用．對于上述提到的消耗網(wǎng)絡帶寬問題，如果適當?shù)腻e開文件下載與其他用戶上網(wǎng)高峰的話，就可以得到一定的解決．對于校園網(wǎng)，就可以采用有償使用的方式，學生入戶需要繳費并有一定的流量限制．對于公共場所的免費的無線網(wǎng)區(qū)域，應在一定程度上限制P2P的使用．

4．2 有效疏導．在校園網(wǎng)中，很多學生都會選擇在網(wǎng)上下載高清的電影等大容量的文件，從而占用了大量寬帶，如果校園網(wǎng)內(nèi)部提供一個流暢的清晰的在線視頻平臺，并引導學生盡量通過在線觀看，這樣就可以在一定程度上減少對于寬帶的消耗．如上面所說，P2P技術目前已能提供此種要求的在線觀看功能．

4．3 流量控制．限制下載最根本的方式是流量控制，較慢的下載速度最能打消用戶選擇下載的積極性．校園網(wǎng)在使用P2P技術時，可以通過對內(nèi)部特征及網(wǎng)絡內(nèi)容進行一定的限制，結(jié)合所有校園網(wǎng)用戶的個人認證對其進行分類，然后分配相應的寬帶．目前很多采用P2P技術的校園網(wǎng)都會有寬帶占用率過高的現(xiàn)象，直接威脅著網(wǎng)絡服務的正常進行．在對P2P技術的管理方面，清華大學已經(jīng)開始了實驗探索研究，以期進一步完善P2P技術，做到便利使用和有效管理同時并存．

4．4 健全制度．上述提到的垃圾信息接收問題，主要原因還是因為P2P技術不完善的管理體制，從而給用戶帶來一些不必要的麻煩．對于該問題，現(xiàn)在還只能通過法律手段來解決，建立一套完善的管理體制，協(xié)助相關機構(gòu)對其進行合理維護．

4．5 分級管理．對于校園網(wǎng)中所有用戶，應該按照其功能進行優(yōu)先級分類，用以保護特殊用戶工作的正常進行，低優(yōu)先權(quán)用戶在不影響高優(yōu)先權(quán)正常使用的前提下，其網(wǎng)絡功能可以不受限制，一旦對高優(yōu)先權(quán)用戶造成影響，網(wǎng)絡系統(tǒng)便會自動對其進行限制，保證整個系統(tǒng)的正常運行．

5 結(jié)論

P2P在校園網(wǎng)中的推廣應用，實現(xiàn)了較大范圍的資源共享，為廣大用戶帶來了實實在在的利益．這種新型技術的優(yōu)勢必然會擴散到經(jīng)濟與社會中．高校作為技術與文化的搖籃，應當合理開發(fā)利用這種新型技術，解決其在技術層面的難題，從而推動其在各行各領域的推廣應用．

［1］李德有，解晨光，張延松，張宇．P2P技術在校園網(wǎng)中應用的研究［J］．哈爾濱金融高等?？茖W校學報，2006，(4)：58～60．

［2］邵澤云．淺析P2P技術在校園網(wǎng)中的應用［J］．農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡信息，2010，(1)：93 ～95．

［3］平柳瓊．基于P2P的校園網(wǎng)協(xié)作共享系統(tǒng)［J］．計算機與現(xiàn)代化，2005，(10) ．81 ～83．

［4］方煒，吳明暉，應晶，等．基于P2P的流媒體應用及其關鍵算法研究［J］．計算機應用與軟件，2005，22(5)：35～37．

［5］許云松．基于P2P的分布式工作流平臺［J］．計算機工程與設計，2005，(8)．

［6］張泊平．P2P網(wǎng)絡的應用與發(fā)展［J］．科學技術與工程，2005，(9) ．

［7］蔣林濤．P2P技術的分析與研究［J］．電信網(wǎng)技術，2007，(3)：19 ～24．

［8］雷葆華，楊明川．P2P技術的組網(wǎng)模式與業(yè)務模式探討［J］．電信技術，2004，(11)：54 ～56．