计算机科学与技术专业文献综述写作范文

宜宾学院毕业论文宜宾学院毕业论文 文献综述 文献综述 题 目 P2P 文件共享系统设计与实现 院 系 计算机与信息工程学院 专 业 计算机科学与技术 学 号 5 姓 名 指导教师 蔡 勇 完成时间 请同学们认真参考格式和写作内容 切记不要写自己如何开发该系统 P2P 文件共享系统设计与实现 文献综述 作者姓名 宜宾学院计算机学院 四川 宜宾 644000 摘 要 对等网 P2P 主要指计算机之间以对等方式形成的网络连接 弱化或 完全取消了服务器的作用 文章首先将对 P2P 网络的基本概念 技术实现 主 要应用进行介绍 然后分析 P2P 技术与 C S 模式互联网的区别 最后介绍了 JXTA 协议 关键字 P2P 文件共享 C S 模式 JX TA 1 引 言 随着像 Napster Gnutella Freenet 等 P2P 信息共享应用系统的流行 P2P Peer to Peer 即对等网络 这种完全不同于客户 服务器的新一代分布式 计算机模型正在受到越来越多的关注 已被 财富 杂志誉为将改变互联网 未来的四大新技术之一 P2P 可以简单地定义为通过直接交换信息 共享计算 机资源和服务 对等计算机兼有客户机和服务器的功能 在这种网络中所有节 点是对等的 这些对等节点具有共同的责任与能力并协同完成服务 它们之 间通过直接互连实现信息资源 处理器资源以及存储资源的全面共享 而不需 要依赖集中式服务器的支持 消除了信息孤岛和资源孤岛现象 2 P2P 网络技术的研究 2 1 P2P 网络的基本概念 P2P 技术主要指由硬件形成网络连接后的信息控制技术 主要代表形式是 在应用层上基于 P2P 网络协议的客户端软件 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 且至少具有如下特征之一 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 P2P 网络是互联 网整体架构的基础 互联网最基本的 TCP IP 协议并没有客户端和服务器的概 念 在通讯过程中 所有的设备都是平等的一端 P2P 技术改变了 内容 所在的位置 使 其正在从 中心 走向 边缘 也就是说内容不再存于主要的服务器 上 而是存在所有用户的 PC 机上 P2P 使得 PC 重新焕发活力 不再是被动 的客户端 而成为具有服务器和客户端双重特征的设备 2 2 P2P 网络的分类 关于对等网的分类 目前尚不统一 有很多争论 安 P2P 的定义大致 可分为集中目录式对等网络 纯分布式对等网络 混合式对等网络 2 2 1 集中目录式对等网络集中目录式对等网络 图 1 集中目录式对等网络 各节点之间可以直接建立连接 但网络的构建需要服务器 通过集中认 证 建立索引机制 然而这里的服务器仅用于辅助对等节点之间建立连接 一旦连接成功 服务器不再起作用 对等节点之间直接进行通信 这不同于 C S 模式中的服务器 也可以认为是弱化了服务器的作用 这种 P2P 网络模型 和纯分布式 P2P 网络相比 易于发现网络节点 易于管理且安全性较好 但 也有类似 C S 模式的缺陷 如容错性差等 目前 P2P 技术的应用大多为这种模 式 较为典型的如 Napster 等 2 2 2 纯分布式对等网络纯分布式对等网络 图 2 纯分布式对等网络 网络中没有服务器 链状的节点之间构成一个分散式网络 通过基于对等 网协议的客户端软件搜索网络中存在的对等节点 节点之间不必通过服务器 可直接建立连接 这种 P2P 网络模型优点在于允许用户设定自己的规则和建立 自己的网络环境 为与 Internet 合作 提供近似的即插即用特性 不仅能够在 Internet 下有效地工作 而且对于 LAN 和 Internet 也非常有用 存在的问题 由于没有中心管理者 网络节点难以发现 不易管理且安全性较差 此种类型 的 P2P 网络如 Gnutella FreeNet 等 2 2 3 混合式对等网络混合式对等网络 集中式 P2P 有利于网络资源的快速检索 并且只要服务器能力足够强大就 可以无限扩展 但是其中心化的模式容易遭到直接的攻击 分布式 P2P 解决 了抗攻击问题 但是又缺乏快速搜索和可扩展性 混合式 P2P 结合了集中式 和分布式 P2P 的优点 在设计思想和处理能力上都得到了进一步的优化 它 在分布式模式的基础上 将用户节点按能力进行分类 使某些节点担任特殊 的任务 这些节点共分为 3 种 1 用户节点 普通节点 它不具有任何特殊的功能 2 搜索节点 处理搜索请求 从它们的 孩子 节点中搜索文件列表 这些节点必须有 128 kbit s RAM 的网络连接速度 建议使用高性能的处理器 3 索引节点 连接速度快 内存充足的节点可以作为索引节点 索引节 点用于保存可以利用的搜索节点信息 并搜集状态信息 维护网络结构信息 这种模式的关键之一是引入了索引节点 索引节点不会直接连接到有版权 的资料上 它就像搜索引擎一样 只是搜索和所需资料相关的地址 至于用 户到底连接下载了什么内容则和它无关 这种模式的关键之二是引入搜索节点 搜索节点管理着所属用户的文件列表 用户节点通过索引节点获得搜索节点信 息 之后用户节点就与获得的搜索节点相连 每一次查询都通过该搜索节点 进行 2 3 P2P 网络与 C S 模式网络的区别 P2P 技术与 C S 模式互联网技术的根本区别在于两者的拓扑结构不同 或 者说两个系统中节点的连接方式不同 分布式网络拓扑结构存在四种基本形式 集中式拓扑 环型拓扑 树型拓扑和分散式拓扑 由这四种基本的拓扑结构相 互结合还可以形成各种混合式拓扑结构 部分 P2P 技术属于纯分散式拓扑 其余多属于带有服务器的混合式拓扑 C S 模式为集中式拓扑 当前互联网的主要技术模式是 C S 模式 要求设置拥有强大处理能力和大 带宽的高性能计算机 配合高档的服务器软件 将大量的数据集中存放在服 务器上 而且还要安装多样化的服务软件 在集中处理数据的同时可以对互 联网上其他 PC 提供服务 发送或接收数据 提供处理能力及其他应用 与服 务器联机并接受服务的客户端性能可以相对弱小 而 P2P 技术的特征之一就是 弱化服务器的作用 甚至取消服务器 任意两台 PC 互为服务器 同时又是 客户端 C S 模式造成互联网上的信息资源和成本资源均向服务器集中 这样的模 式安全性好 易于管理 而且符合一对多 强对弱的社会关系形式 所以 C S 模式是符合市场需求的 P2P 方式将导致信息数量 成本资源都向互联网 各点均匀分布 也就是所谓 边缘化 的趋势 而且交互性 即时性好 符 合 一对一 的特点 以及彼此相当的社会关系形式 也符合市场的需求 所以这两种方式将会共存 有关 P2P 即将替代 C S 模式的说法是不成立的 P2P 有其独特的市场空间 是现有互联网应用的补充 3 JXTA 协议的研究 3 1 JXTA 的主要概念 JXTA 是 SUN 公司为了构建跨平台 跨操作系统和跨编程语言的 P2P 应 用而提出并实现的一个 P2P 标准 其功能还在不断扩充和完善中 JXTA 技术 提供了基础性的机制解决当前分布计算应用中面临的问题 实现新一代统一 安全 互操作以及异构的应用 JXTA 通过 XML 格式的消息表达 提供了强 大的功能使得垂直应用得以交互 这对实现系统的互操作性有了很大的帮助 3 2 JXTA 的层次结构 JXTA 由三层组成 如图 4 所示 第一层是 JXTA 核心层 它包含了服 务所需要的核心功能 第二层是服务层 它提供了访问 JXTA 协议的接口 第 三层是应用层 它使用服务来访问 JXTA 网络和 JXTA 提供的功能 这样的设 计和一个标准的操作系统比较相似 标准的操作系统包括核心操作系统 服务 和应用程序 图 3 JXTA 的层次结构 各层的说明如下所示 核心层 JXTACore 这一层封装了最根本的东西 包括 Peer 对等组 Peer 发现 Peer 通信 Peer 监视和相关的安全原语 服务层 JXTA Services 这一层包括对于 P2P 网络不是必需的 但很通用 的功能 如查找 共享 索引 代码缓存和内容缓存的机制 应用层 J XTAA ppilcaiton 这一层包括了应用 JXTA 服务开发出来的完 整的 P2P 应用程序 例如 myJXTA JXTA C AD 等应用程序 3 3 JXTA 技术及其优势 JXTA 技术的目标就是为 P2P 计算提供一个简单 灵活的平台 它为上层 的 P2P 应用程序提供底层基础构架 这个构架由一系列协议构成 JXTA 协议 不依赖任何编程语言 独立于操作系统平台 不受下层的网络传输协议限制 JXTA 技术是为了克服现有 P2P 系统的缺陷而提出的 那么 JXTA 技术发展的 目标同时也就是此技术的优势是 1 互操作性 JXTA 技术能无缝地通过不同的 P2P 系统使网络中的对等节 点方便地找到对方 相互通信 协同工作 向对方提供服务 2 平台无关性 JXTA 被 设计成独立于编程语言 如 c 或 JAVA 独立 于系统平台 如 WINDOWS 和 UNIX 独 立于 网 络 平台 如 TCP IP 和蓝牙 3 通用性 JXTA 被设计成能在住任何数字设备上实现 包括传感器 消费电子产品 PDA 设备 网络路由器 桌面电脑 服务器和存储设备 4 结束语 本文就对等网的基本概念 对等网的技术实现 主要应用作了简要介绍 从易管理性 安全性等几个方面对 P2P 技术与 C S 模式互联网技术进行了比较 介绍了 JXTA 技术这一种致力丁从所有 P2P 系统中分离出这些系统的通用需求