（计算机应用技术专业论文）基于jxta的教育协作系统.pdf

武汉理工大学硕士学位论文 摘要 随着文件共享系统的流行，如n a p s t e r ，g n u t e l l a 等，p 2 p 技术越来越引起人 们的注意。p 2 p 系统将每个单独用户贡献的资源组合成一个为所有用户所共享的 资源池。系统中的每个节点既是客户又充当服务器，并为其他节点提供部分可用的 全局系统信息。它强调资源的共享、自组织以及发现机制的使用，这也是f 2 p 系 统区别于其它分布式计算的地方 p a t a 是为p 2 p 计算设计的一个开放的网络计算平台，它包括标准协议、编程 工具和多语言实现几个部分。j x t a 定义了资源发现、消息发布、认证、分组等协 议。这些协议对所有的p 2 p 应用程序而言都是必不可少的。j x t a 针对建立在传统 的通信协议，如t c p 协议和h r r p 协议之上的p 2 p 应用程序提供通用组件。它提 供了通用的建立模块和服务，从而使开发新的针对对等节点组应用程序成为可能。 同时，j x t a 可以透过防火墙和n a t ( n e t 、o f l ( a d d r e s s t r a n s l a t o r s ) 为组中的用户提 供了让一个组中的对等节点互相发现和交换消息服务。 本论文提出了一种基于y x t a 的教育协作系统( j x t a b a s e de d u c a t i o n a l c o l l a b o r a t i v es y s t e m , j x e c s ) 。它运行在一个通用网络平台上，具有开销小、资源 丰富、安全性高等特点。通过聊天工具和安全的文件共享工具提供的文件共享( 如 研究论文、文献盒电子书籍等) ，它为学生提供了一个交思想流、问题和经验的场 所。为了保证大学网络资源的质量并且防止没有认证的文件共享，j x e c s 要求用户 只有通过轻量目录进入协议( l d a p ) 服务器的认证才可以上传文件。 本文设计并展示了完整的系统原型，并给出了每个重要的用户界面及其解释 说明。 关键词：客户服务器，点对点，j x t a ，协作，文件共享 武汉理工大学硕士学位论文 a b s t r a c t t h ep o p u l a r i t yo ff i l es h a r i n gs y s t e m ss u c ha sn a p s t e ra n dg n n t e l l ah a v eg i v e n e n o r m o u sa t t e n t i o nt ot h ep e e r - t o p e e r0 2 p ) t e c h n o l o g y p 2 ps y s t e mc o m b i n e sr e s o u r c e c o n t r i b u t i o n sf r o mi n d i v i d u a lp e e r si n t oal a r g es h a r e d - b y - a l lp o o lo fr e s o u r c e s e v e r y p e e ro ft h es y s t e ma c t sa sb o t hc l i e n ta n ds e r v e ra n dp r o v i d e sp a r to ft h eo v e r a l l i n f o r m a t i o na v a i l a b l ef r o mt h e s y s t e m t h ee m p h a s i so ns h a r i n gr e s o u r c e s ，s e l f - o r g a n i z a t i o na n du s eo fd i s c o v e r ym e c h a n i s m ss e t st h ep 2 ps y s t e m sa p a r tf r o mo t h e r f o r m so f d i s t r i b u t e dc o m p u t i n g j x t ai sa l lo p e nn e t w o r k - c o m p u t i n gp l a t f o r md e s i g n e df o rp 2 pc o m p u t i n g c o n s i s t i n go f s t a n d a r dp r o t o c o l s ，p r o g r a m m i n gt o o l sa n dm u l t i l a n g u a g ei m p l e m e n t a t i o n s j x t ad e f i n e sp r o t o c o l sf o rd i s c o v e r y ，m e s s a g i n g ，i d e n t i f i c a t i o n ，g r o u po r g a n i z a t i o n ，e r e ， w h i c ha r en e c e s s a r yf o ra l lp 2 p a p p l i c a t i o n s j x t aa i m st ol e v e r a g ea n db u i l du p o nt h e t r a d i t i o n a lc o m m u n i c a t i o np r o t o c o l s ，s u c ha st c pa n dh m a n dt op r o v i d eu n i v e r s a l c o m p o n e n t sf o rb u i l d i n gp 2 pa p p l i c a t i o n s j x t ao f f e r sg e n e t i cb u i l d i n gb l o c k sa n d s e r v i c e st oe n a b l ei n n o v a t i v ea p p l i c a t i o n sf o rp e e rg r o u p s j x t ap r o v i d e ss e r v i c e st 0l e t p e e r sf i n de a c ho t h e ri nt h eg r o u p ，a n de x c h a n g em e s s a g e sa n r o s sf i r e w a l l sa n dn a t s ( n e t w o r ka d d r e s st r a n s l a t o r s ) t h i st h e s i sp r e s e n t sj x t a b a s e de d u c a t i o n a lc o l l a b o r a t i v es y s t e m ( j x e c s ) ，a l l a p p l i c a t i o nw eh a v eb u i l tu s i n gt h ej x t ap 2 pf r a m e w o r k i ti sl o wc o s t ，r i c hr e s e a r c h e r r e f e r e n c ea n dh i 曲s e c u r i t ys y s t e md e s i g n e dt or u ni nau n i v e r s i t yn e t w o r k i tp r o v i d e sa p l a c et h a ta l l o w ss t u d e n t sw i t h i na n ye d u c a t i o n a li n s t i t u t i o nt oe x c h a n g et h e i ri d e a s ， p r o b l e m sa n de x p e r i e n c et h r o u g hg r o u pc h a t t i n gt o o l ，a sw e l la st os h a r et h e i rd o c u m e n t s ( i e r e s e a r c hp a p e r s ，a r t i c l e sa n de - b o o k s 眦) b yu s i n gas c c n l t - ef i l es h a r i n gt 0 0 1 t o e n s u r et h eq u a l i t yo f r e s o u r c e so nt h eu n i v e r s i t yn e t w o r ka n dt op r e v e n tu n a u t h e n t i cf i l e s j x e c sw i l lr e q u i r eu s e r st oa u t h e n t i c a t et oc e n t r a ll i g h t w e i g h td i r e c t o r ya c c e s sp r o t o c o l ( l d a p ) s e r v e r su p o nu p l o a do f f i l e s a c o m p l e t ep r o t o t y p eh a sb e e nd e v e l o p e da n dd e m o n s t r a t e di nt h i st h e s i s t h es c r e e n s h o to f a l m o s te v e r yi m p o r t a n tu s e ri n t e r f a c eh a sb e e ng i v e na n di l l u s t m t e d k e y w o r d s ：c l i e n t - s e r v e r , p e e r - t o p e e r ，j x t a ，c o l l a b o r a t i v e ，f i l es h a r i n g 武汉理工大学硕士学位论文 l i s to ft a b l e s t a b l e3 - 1t a b l e3 - 1t h em a i na d v e r t i s e m e n t sd e f i n e db yj x t a p r o t o c o l s 2 7 v 亟堡里三查堂塑主兰笪堡塞 l l s to ff i g u r e s f i g u r e2 - lc a c h e l o g i cr e s e a r c h ：i n t e m e tp r o t o c o lb r e a k d o w n1 9 9 3 2 0 0 6 。 f i g u r e2 2c l i e n t - s e r v e rm o d e l & p 2 pm o d e l f i g u r e 2 - 3p u r e p 2 p a r c h i t e c t u r e ，。 f i g u r e2 - 4p 2 pw i t had i s c o v e r ys e r v e r f i g u r e2 - 5p 2 pw i t had i s c o v e r ya n dl o o k u ps e r v e r f i g u r e2 6i n t e r m e d i a t ep 2 pa r c h i t e c t u r ea n ds e a r c h i n gm e c h a n i s m f i g u r e2 - 7s t r u c t u r eo f t h es e t i h o m e f i g u r e2 8 i l l u s t r a t e s t h e c o n c e p t o f t h e c - n u t e l l a p r o t o c 0 1 f i g u r e2 9t h ed e c e n t r a l i z e dj a b b e rn e t w o r ka r c h i t e c t u r e f i g u r e3 - lj ) ( t av i r t u a ln e t w o r k 。 f i g u r e3 - 2j x t aa r c h i t e c t u r e f i g u r e3 - 3s e q u e n c ed i a g r a mo f j o i n i n gp e e rg r o u p ， f i g u r e3 - 4j x t ap i p et y p e s 。 f i g u r e3 - 5 a ne x a m p l e o f a p e e r a d v e r t i s e m e n t f i g u r e3 - 6r e q u e s tp r o p a g a t i o nv i ar e n d e z v o u sp e e r s f i g u r e3 - 7m e s s a g er o u t i n gs c e n a r i oa c r o s sa f l r e w a l l f i g u r e3 - 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m a i l ， o n l i n e c h a tr o o m se t e i na d d i t i o nt oal o c a t i o nw h e r es t u d e n t sc a nd o w n l o a ds o m e r e s e a r c hm a t e r i a l s ，a r t i c l e sa n dl e c t u r e s ，a n ds o m et i m es t u d e n t sc a nu p l o a dt h e i rd a t at o s h a r ew i t ho t h e r st h r o u g hu s i n gw e b - b a s e dd i g i t a ll i b r a r i e so ru s i n gf t ps e r v e r s y e ta l m o s ta l lo ft h e s es y s t e m sa r eb u i ru s i n gc l i e n t - s e r v e ra r c h i t e c t u r ew h e r ew e c e n t r a l i z et h ed a t as t o r a g ea n dc o m p u t a t i o no l las m a l ln u m b e ro fh i g h - e n ds e r v e r s a s t h en u m b e ro fa c t i v ec l i e n t sa n da v a i l a b l ei n f o r m a t i o ni ss i m u l t a n e o u s l yi n c r e a s i n g , s e r v e r sw i l lh a r d l yh a n d l et h e s ei n c r e a s i n g r e d e s i g n i n gt h e s es y s t e m si nam o r e d i s t r i b u t e da n dr e s o u r c 2s h a r i n gf a s h i o nu s i n gt h ep e e r - 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t o - p e e rn e t w o r k ss u c ha sg n u t e l l a 【2 】f a rm o r ec o m m o nh a v eb e e n 茎堡里三盔堂堡主兰垡丝奎 i n a u t b e n t i cf i l ea t t a c k s ，w h e r e i nm a l i c i o u sp e e r sr e s p o n dt ov i r t u a l l ya n yq u e r yp r o v i d i n g “d e c o yf i l e s t h a ta r et a m p e r e d 。w i t ho rd on o tw o r k m o r e o v e r ，t h es u c c e s sr a t ef o rf m d i n gu s e f u ld o c u m e n t s m a t e r i a l si sv e r ys l i mo n e x i s t i n gp 2 pn e t w o r k sa n dc u r r e n tu s a g eo fp 2 pn e t w o r kc o n t i n u e st ob ep r i m a r i l yf o r m u s i c f i l m sa n ds o f t w a r ef i l es h a r i n gr a t h e rt h a nr e s e a r c hm a t e r i a l s 【3 ，4 ，a n d5 1 p r o j e c tj x t ai sa l lo p e n - s o u r c ee f f o r tt of o r m u l a t e ，d e v e l o pa n ds t a n d a r d i z et h e c o r ep e e r - t o p e e ro p e r a t i o n sa n dp r o t o c o l s j x t a ( p r o n o u n c e d j u x - t a h ，f r o mj u x t a p o s e ) d e f i n e sp r o t o c o l sf o rd i s c o v e r y ，m e s s a g i n g , i d e n t i f i c a t i o n ，g r o u po r g a n i z a t i o n ，e t c ，w h i c h a r en e c e s s a r yf o ra l lp 2 pa p p l i c a t i o n s j x t aa i m st ol e v e r a g ea n db u i l du p o nt h e t r a d i t i o n a lc o m m u n i c a t i o np r o t o c o l s ，s u c h 豁t c pa n dh r r p ，a n dt op r o v i d eu n i v e r s a l c o m p o n e n t sf o rb u i l d i n gp 2 pa p p l i c a t i o n s t h i st h e s i sp r e s e n t sj x e c s ( t x t a b a s e de d u c a t i o n a lc o l l a b o r a t i v es y s t e m ) ，a n a p p l i c a t i o nw e h a v eb u i l tu s i n gt h ej x t ap 2 pf r a m e w o r k i ti sal o wc o s t r i c hr e s e a r c h e r r e f e r e n c ea n dh i g hs e c u r i t ys y s t e md e s i g n e dt or u ni nau n i v e r s i t yn e t w o r k t h em a i n a c t i v i t i e sa s s o c i a t e dw i t ht h ej x e c sa r et h eg r o u pc h a r i n ga n dt h ef i l es h a r i n g ，b yf i l e s w em e a l ld o c u m e n t sa sr e s e a r c hm a t e r i a l sa n da r t i c l e s ，e - b o o k sa n dr e s e a r c hp a p e r s 。 d e v e l o p i n gj x e c su n d e rp 2 pe n v i r o n m e n ti n c r e a s e st h ea v a i l a b i l i t yo ft h es y s t e m s e r v i c e sa n dr e d u c e sh a r d w a r ec o m m i t m e n t s ，b yd i s t r i b u t i n gt h ei n f o r m a t i o na m o n gt h e m e m b e rn o d e si n s t e a do f c o n c e n t r a t i n gi ta tas i n g l es e r v e r t oi m p l e m e n to u rs y s t e mw eu s e dj x t ap 2 pf r a m e w o r k j x t ap r o v i d e sp r o t o c o l s t h a ts t a n d a r d i z et h ec o r ep 2 pf u n c t i o n a l i t y ，w h i c hi n c l u d e sp e e rd i s c o v e r y ，s e l f o r g a n i z a t i o ni n t op e e rg r o u p s ，a d v e r t i s e m e n ta n dd i s c o v e r yo fr e s o u r c e s ，c o m m u n i c a t i o n a n dm o n i t o r i n g b yc o m b i n i n gr e s o u r c ec o n t r i b u t i o n sf r o ms t u d e n t sw h e t h e ri t i sb ye x c h a n g i n g i n s t a n tm e s s a g e so re x c h a n g i n gr e s e a r c hm a t e r i a ld o c u m e n t sm a k e s o u rs y s t e mv e r yr i c h a n di m p o r t a n tr e f e r e n c ef o rt h es t u d e n t sa c q u i r i n ga n dd i s s e m i n a t ek n o w l e d g e i no r d e rt of i to u rs y s t e mi nau n i v e r s i t ye n v i r o n m e n ls e c u r i t yi st h eh i g h e s tp r i o r i t y j x e c sw i l lr e q u i r eu s e r st oa u t h e n t i c a t et oc e n t r a ll i g h t w e i g h td i r e c t o r ya c c e s sp r o t o c o l ( l d a p ) s e l w c i $ u p o nu p l o a do ff i l e st oe f l s u r et h eq u a l i t yo fr e s o u r c e so nt h en e t w o r k a n dt op r e v e n ti n a u t h e n t i cf i l e s 1 1 l cs a m et e c h n i q u eh a sb e e nu s e di n 【6 1 2 亟堡里三查堂堡主兰垡堡茎 1 2m o t i v a t i o na n dg o a l s t h em o t i v a t i o nf o rt h i sr e s e a r c hi st ob u i l dap 2 pe d u c a t i o n a ls y s t e mw h i c hp r o v i d e s s e c u r ec o m m u n i c a t i o na m o n ge d u c a t o r sa n df a c i l i t a t e sd o c u m e n ts h a r i n g t h i sp a r a d i g m o f f e r ss i g n i f i c a n ta d v a n t a g ei nt h ee d u c a t i o n a ls y s t e m sb yg i v i n gs t u d e n t st h ea b i l i t yt o c o o p e r a t ea n de x c h a n g et h e i ri n f o r m a t i o na n dd a m i nas e c u r ea n dd e c e n t r a l i z e df a s h i o n t h i sr e s e a r c hh a st h ef o l l o w i n gg o a l s ： s u r v e y t h ef i e mo f p 2 ps y s t e m sa n d a p p l i c a t i o n s s u m m a r i z et h ek e yc o n c e p t so fj x t at e c h n o l o g yw h i c hi st h ef i r s tp 2 p a p p l i c a t i o nd e v e l o p m e n tp l a t f o r m d e s i g na n dd e v e l o pt h ej x t a b a s e de d u c a t i o n a lc o l l a b o r a t i v es y s t e m 1 3o r g a n i z a t i o no ft h et h e s i s t h er e m a i n d e ro ft h i st h e s i si so r g a n i z e da sf o l l o w s c h a p t e r2p r e s e n t sa no v e r v i e w o fp 2 ps y s t e m s c h a p t e r3g i v e sab a c k g r o u n do nj x t ap 2 pp l a t f o r m , a r c h i t e c t u r e c o n c e p t sa n dp r o t o c o l s ab r i e fi n t r o d u c t i o nt ol d a p s e r v e ri sp r e s e n t e di nc h a p t e r4 t h ep r o c e s so fd e v e l o p i n go u ra p p l i c a t i o na n dj x e c si sd e s c r i b e da n dd i s c u s s e di n c h a p t e r5 t h ec o n c l u s i o na n df u t u r ew o r kc o n c l u d et h et h e s i si nc h a p t e r 6 c h a p t e r 2p e e r - t o p e e rc o m p u t i n go v e r v i e w t h i sc h a p t e rp r o v i d e sb a c k g r o u n di n f o r m a t i o no np 2 ps y s t e m s d e f i n i t i o n sa n dt h e g o a l so fp e e r - t o - p e e rs y s t e m sa r ep r e s e n t e d t h ep 2 pm o d e l sa n dv a r i o u ss y s t e m sa r e b r i e f l yd i s c u s s e d a sw e l l 船t h er e p r e s e n t a t i v ea p p l i c a t i o n so f a ut y p e so f p 2 ps y s t e m s 2 1w h a ti sp 2 p ? p e e r - t o - p e e rc o m p u t i n gi sc u r r e n t l ya t t r a c t i n ge n o r m o u sa t t e n t i o n , d u e 协s e v e r a l w i d e s p r e a dt y p e so fa p p l i c a t i o n ：f i l es h a r i n g ，c o l l a b o r a t i o na n dd i s t r i b u t e dc o m p u t i n g p 2 pr e f e r st oac l a s so fs y s t e m sa n da p p l i c a t i o n st h a te m p l