校园网中P2P模型的应用*

2012-08-15李亚，贾晓

湖北科技学院学报 2012年12期

李亚，贾晓

(南阳师范学院软件学院，河南南阳 473061)

P2P全称为Peer to Peer，是一种点对点的网络连接新技术，在这个分散的网络结构中，任何一名成员都可以将其已有的资源拿出来与其他人共享，依赖于网络的作用，其他人可以直接共享这些资源［1］．由此可以看出，该系统中的每个成员一方面可以作为接受者，同时又可以作为提供者．与其他共享平台类似，参与者的电脑终端同时扮演着服务器主机与客户端两个角色．P2P很显著的一个特点就是它减弱了服务器主机对整个系统的主导作用，这样一来，各类信息和资源就会被均匀散布在系统的每个点上，系统中的每个点都可以作为提供者，减轻了以往C/S系统中主服务器的压力，从而也提高了整个系统的速度，这是其他类似网络所无法比拟的．

1 P2P在校园网中的应用

1．1 对等计算．对等计算主要是定位在广域网上，是对分布计算的一种扩展，其主要就是为了将系统中CPU的信息资源公开展现在一个平台上，充分集中利用整个系统中闲置的计算能力去处理大型的较为复杂的命令，这样一来就不用依赖于超级计算机，大大降低了成本．目前，很多领域都开始应用对等计算，较为常见的有基因研究、Flash动画和天气预报．

1．2 协同工作．协同工作由web完成，贯穿于整个网络系统之中．一般情况下该工作都会给服务器带来较大的压力从而也提高了成本［6］．但是，如果协同工作建立在P2P系统之上，充分利用P2P点对点的技术优势，实现任意用户间的连接于信息交流，不依赖于服务器，可以更加快捷的完成用户的请求命令．

1．3 在线交流．以往的网上交流平台如聊天室和BBS之类，不能直观的判断对方是否在线．采用了P2P技术的即时通信便可以解决这个问题，服务器只需要提供初始的交流连接，用户之间便可以实现点对点的直接互动，文字聊天、语音对讲或者文件传递都可以直接实现．

1．4 文件交换．以往的技术中，为了实现文件的交换需要先把文件上传到服务器，然后对方再从服务器下载，完全依赖于服务器．通过电子邮件也可以实现文件传送的命令，但是一旦范围扩展到一定程度便难以实现［7］．采用P2P技术后，便可以不再依赖服务器，直接从搜索到的含有匹配请求命令文件的对等点下载．比如，将P2P技术推广到数字图书馆上，用户便可以直接进行检索与文件下载，极大的改善了信息服务条件．

1．5 视频点、直播．视频点播和直播系统对我们而言早已不再陌生，其优点就是可以通过网络即时接受自己想要观看的视频．但是很多网站上的视频，要么是缓冲太耗时间，看起来很卡，要么是画质模糊，总之还是有很大的缺陷．尽管现在很多网络采用高通信速度的ADSL数据传输方式，但是在夜晚或者其他上网高峰段，网速慢的问题依旧存在，为用户带来了极大的不便．在神舟六号发射过程中，有些视频网站就采用了P2P技术为用户提供了流畅的视频直播，即使同时在线的观众很多也没有影响到视频的正常播放．校园网如果采用P2P技术，可以避免上述所出现的问题，为用户带来畅快的视听享受．

2 校园网中P2P设计思路

P2P技术最大的优势就是可以实现点对点的资源共享，解决了其他技术所共有的问题．P2P网络系统主要由一个服务器加上一系列对等的点构成，形成一个完整的网络体系．该服务器的主要职责是总结概括所有可用信息资源，形成一套整体的目录清单，当其他点发出资源请求命令时，便可以通过服务器所提供的目录检索到所需资源地址以实现共享．每当任何一个新用户通过申请成为该系统的一员，该用户主机上的资源信息就会自动进入主服务器的目录清单中，如果这些信息资源中有重复的部分，服务器则会一并归入，同时还要记录这些点的信息．由于每个点内部的信息资源总是会变化的，这就要求服务器的目录清单也要随时更新以达到与其同步，另外，系统中对于每个单独的文件还应有统一的命名方式．以方便其他用户的操作．除了服务器主机外的这一系列点中如果也可以有一个存放本机内部资源清单的缓存的话，也可以相应减少服务器主机的压力，在很大程度上提升整个系统的速度．

3 P2P在应用中面临的问题

尽管近些年来P2P凭借自己的优势已经得到迅速的发展，但是它并不是完美的，依旧存在着一些问题，主要表现如下．

3．1 版权问题．P2P技术在实际应用中，由于其特殊性从而在管理方面还存在一些缺陷，再加上很多信息资源的发布存在匿名性，这就导致P2P技术将会面临知识产权的问题．在这一方面，急需要尽快出台一系列相应的法律措施来解决此类冲突．

3．2 安全性问题．一般的P2P网络系统中都会存在着相当多数量的用户，这一点也会招致部分黑客的青睐［8］．另外，混合式模式中涉及到的分布式结构也为各类木马和相关病毒的传播提供了便利，这些潜在危害的存在将会对P2P技术的安全性提出质疑，这一点还有待解决．

3．3 垃圾信息接收问题．同样也是因为同一网络系统中，用户较多，从而各类资源信息也较多，当其中一名用户进行信息检索时，部分伪装过的垃圾资源也随之会进入该用户的搜索结果之中，起到一定的迷惑作用，用户就会很容易受到这些垃圾资源的干扰．

3．4 消耗带宽问题．在P2P网络系统中，用户是可以进行大容量文件的直接下载的，在下载过程中，需要占用大量的宽带，这会在一定程度上影响到别的网络．这个问题也可以说是P2P技术在推广应用中不可避免的一个较为严重的问题．

4 P2P技术应用中部分问题的解决方案

P2P技术如果要进一步发展，就需要对出现的各类问题进行处理，下面就是针对部分问题的一些解决办法．

4．1 有偿使用．对于上述提到的消耗网络带宽问题，如果适当的错开文件下载与其他用户上网高峰的话，就可以得到一定的解决．对于校园网，就可以采用有偿使用的方式，学生入户需要缴费并有一定的流量限制．对于公共场所的免费的无线网区域，应在一定程度上限制P2P的使用．

4．2 有效疏导．在校园网中，很多学生都会选择在网上下载高清的电影等大容量的文件，从而占用了大量宽带，如果校园网内部提供一个流畅的清晰的在线视频平台，并引导学生尽量通过在线观看，这样就可以在一定程度上减少对于宽带的消耗．如上面所说，P2P技术目前已能提供此种要求的在线观看功能．

4．3 流量控制．限制下载最根本的方式是流量控制，较慢的下载速度最能打消用户选择下载的积极性．校园网在使用P2P技术时，可以通过对内部特征及网络内容进行一定的限制，结合所有校园网用户的个人认证对其进行分类，然后分配相应的宽带．目前很多采用P2P技术的校园网都会有宽带占用率过高的现象，直接威胁着网络服务的正常进行．在对P2P技术的管理方面，清华大学已经开始了实验探索研究，以期进一步完善P2P技术，做到便利使用和有效管理同时并存．

4．4 健全制度．上述提到的垃圾信息接收问题，主要原因还是因为P2P技术不完善的管理体制，从而给用户带来一些不必要的麻烦．对于该问题，现在还只能通过法律手段来解决，建立一套完善的管理体制，协助相关机构对其进行合理维护．

4．5 分级管理．对于校园网中所有用户，应该按照其功能进行优先级分类，用以保护特殊用户工作的正常进行，低优先权用户在不影响高优先权正常使用的前提下，其网络功能可以不受限制，一旦对高优先权用户造成影响，网络系统便会自动对其进行限制，保证整个系统的正常运行．