P2P的Jxta解決之道

2019-11-18 12:18:22

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供稿：網友

　
　　摘要
　　點對點(P2P)網絡無疑是當前最熱門的話題之一。在這個領域中，Sun推出了Jxta，一個用于P2P應用開發的網絡計算平臺。這篇文章介紹P2P和Jxta在這方面所作的努力。適合有意開發P2P應用的編程者閱讀。
　　今日的Internet正面臨著一場革命。這場革命正在為改變Internet的一個基本的特性而努力。這就是網絡的終端（或者說客戶端），例如桌面電腦，移動電話，PDA等正要求一個更優越的網絡地位，以結束以服務器為主導的Internet。這就是P2P。
　　P2P是一個網絡的模型，它的基本概念就是任何的節點都可以作為服務器或者客戶端。傳統的客戶/服務器網絡，都有預定義的客戶和服務器節點，而P2P則不同，P2P可提供一些額外的特性，而這些特性使用傳統的模型是無法實現的。
　　在這篇文章中，我將為你介紹P2P網絡，并且將它和客戶/服務器網絡作對比。我還會介紹Jxta（發音是jux-ta），Jxta是由Sun的首席科學家兼CEO Bill Joy提出來的；Jxta正在被成千上萬的開放源代碼開發者模型化。在P2P領域中，Jxta作出了巨大的改進。它定義了一套的協議，開發者可以使用這些協議來建立幾乎所有的P2P應用。同時，這些協議也非常靈活，可以適合不同應用的非凡需要。Jxta也不使用特定的編程語言或者環境，不過java無疑是一個適合的選擇，原因在于：便攜性，輕易開發和豐富的類庫。
　　P2P：概覽
　　現今最普遍的分布計算模型是客戶/服務器模型。圖一描繪的就是典型的客戶/服務器架構。
　　　 P2P的Jxta解決之道（圖二）

　
　　*****圖一*******　
　　在客戶/服務器體系中，客戶請求服務，服務器提供服務。在當今的Internet上，存在在大量的服務器--Web服務器，郵件服務器，FTP服務器等等。客戶/服務器體系是中心化體系的一個例子，整個的網絡都依靠中心的節點和命名的服務器來提供服務。假如沒有服務器，網絡將是毫無意義的；假如沒有它們，Web瀏覽器如何工作？不論客戶端或者瀏覽器的數目有多少，網絡只能在服務器存在的前提下才有意義。
　　和客戶/服務器體系相似，P2P也是一個分布的計算模型，但是有一個很大的不同，P2P是一個非中心化的體系（如圖2），在網絡中并沒有客戶或者服務器的狀態區分。網絡中的每個實體都是同等的，有著同樣的狀態，這意味著一個實體可以請求一個服務（客戶端的特性）或者提供一個服務（服務器的特性）。圖2展示的是一個P2P網絡。
　　 P2P的Jxta解決之道（圖三）

　　*****圖2*********　
　　雖然每個節點在網絡中有著同等的狀態，不過它們并不要求都有著同樣的物理性能。一個P2P網絡可以包含有不同性能的節點，由移動設備到大型機。對于一個移動設備來說，可能由于自身的限制，不能作為服務器，但從網絡方面來說，并沒有這個限制。
　　兩個網絡模型都有著各自的優點和缺點。由圖1的客戶/服務器網絡你可以看到，當網絡增大時（即越來越多的客戶加入），中心服務器的壓力就越大。當加多一個客戶，中心節點的性能就會弱化；而它的失效將會導致整個網絡的癱瘓。
　　對于P2P網絡來說，情況就完全不一樣了。由于網絡中的每個實體（或者節點）都是積極的參與者
　　，每個節點都會為網絡提供一些資源，例如存儲空間或者CPU。當越來越多的節點加入網絡時，網絡的性能將會增長。因此，當網絡增大時，它的性能也會增強。你將不會碰到客戶/服務器體系中的擴展問題。
　　P2P網絡和客戶/服務器模型還有一個很大的不同是：即使只有一個節點是活躍的，P2P網絡也被認為是活躍的。只有在沒有任何節點時，P2P網絡才是不可用的。
　　不過，金無足赤，雖然P2P網絡有著這些的優點，但你也要付出一些代價的。首先，治理這樣一個網絡可能是一個噩夢，而在客戶/服務器網絡中，你只需要治理中心的節點。因此，無論在安全策略和備份策略方面，P2P網絡都要復雜一些。第二，P2P協議比傳統的客戶/服務器協議需要更多的“交互”，例如當節點加入或者退出網絡。這些方面都會對性能產生一些影響。
　　Jxta的解決之道
　　
　　不同的協議，不同的體系，不同的實現，這就是當前P2P解決方案的精確描述。現今，開發者使用各種各樣的方法論和途徑來創建P2P應用。相對于客戶/服務器模型豐富的標準，P2P領域的標準可以說是很少，為此，Sun開發了Jxta。
　　以下是Jxta前景的一些陳述：
　　Jxta工程是為了建立核心的網絡計算技術，它提供一套簡單、精簡和便利的技術，可以在任何的平臺、任何地點和任何時間支持P2P計算。該工程首先概述了P2P的功能，然后建立核心的技術，以彌補當前P2P計算方面的不足。它集中于創建基本的技術，并且將策略的選擇權交給應用的開發者。
　　Jxta致力于提供一個基本的P2P架構，這樣其它的P2P應用可以建立在上面。這個基架包含有一套協議，這些協議與語言、平臺和網絡都是無關的（這就是它們對底層的網絡沒有作出任何的假定）。這些協議只規定了建立普遍P2P應用的必要之處。它的設計是精簡的，開銷很小，這些協議的目的可引用Jxta前景陳述中的一句話來說明：“要令每個設備都帶有一個數字的心跳”。
　　當前的Jxta定義了六種協議，不過并不要求所有的Jxta節點都實現全部六種協議。節點實現的協議數目和它的性能有關；一個節點可以只實現一種協議。根據需要，節點也可以擴展或者替換任何的協議。
　　有一點要注重的是。Jxta協議自身并不提供交互性。對于這一點，你可以通過TCP/ip來理解這一點。雖然FTP和HTTP都建立在TCP/IP上，不過你不能使用FTP客戶來訪問網頁。Jxta也是這樣。兩個建立在Jxta上的應用并不意味著它們是可以交互的。這一點應該由開發者開保證。不過，由于Jxta提供了一個可交互的基層，所以開發者在實現交互時可以少考慮一些東西。
　　Jxta中的xml
　　毫無疑問，要提供一個通用基本協議層，第一步就是要采用一種適合的表現方式，這種方式可以被當前的大部分平臺明白。XML無疑是一個理想的選擇，它已經成為數據交換的一個默認標準。XML提供通用的、語言和平臺無關的數據表現。XML也可以很輕易地轉換為其它的編碼。因此，用XML格式定義了所有的Jxta協議。
　　雖然Jxta的信息使用XML定義，不過Jxta并不依靠XML來編碼。實際上，Jxta實體并不需要一個XML解析器；它是一個可選的組件。可以將XML看成是Jxta使用的一種便利的數據表現形式。小的實體（例如移動電話）可以使用預編譯的XML信息。
　　Jxta的術語
　　
　　在更進一步講述Jxta之前，讓我們先來看一下它的各種術語。
　　Peers（節點）
　　網絡上實現一種或者多種Jxta協議的任何實體。一個節點可以是任何的東西，例如大型機，小至一部移動電話，甚至是一個傳感器。節點的存在是獨立的，并且可以與其它節點異步通信。
　　Peer groups（節點組）
　　有者共同目的的節點可以集合起來形成節點組。節點組可以跨越多個物理網絡域。
　　Messages（信息）
　　在Jxta的網絡中，所有的通信是通過發送和接收信息來實現的。這些信息稱為Jxta messages，它們符合標準的格式，是交互的前提。
　　Pipes（管道）
　　Pipes在Jxta的環境里建立起虛擬的通信管道。節點通過它們來發送和接收Jxta的信息。Pipes被認為是虛擬的，因為Pipes無需要知道使用它們的真正網絡地址。這是一個重要的抽象。
　　Services（服務）
　　Peers和Peer groups都可以提供服務。假如一個服務由一個peer獨立提供，那么就被稱為是一個Peer服務，這是一個和中心化相等的概念。沒有其它的Peer需要提供該服務；假如該Peer沒有活動，那么服務將無效。
　　Peer groups提供的服務被稱為是peer group服務。與peer服務不同，這些服務并不依靠某個單獨的peer，而是由整個組提供。Peer group服務的可用性更強，因為即使一個peer不可用，其它的peers還可以繼續提供相同的服務。
　　Codats
　　Codat (Code/Data)，在Jxta中，它意味著可以是代碼或者數據的內容。假如有需要，Codats可以被發布和復制。
　　Advertisements
　　Advertisement可發布和揭露任何的Jxta資源，例如一個peer，一個peer組，一個管道或者codat。Advertisements以XML文檔的方式來表現。
　　Identifiers（標識符）
　　在Jxta環境中，Identifiers扮演著重要的角色。Identifiers指定資源，而不是物理的網絡地址。Jxta的Identifier被定義為一個URN(Uniform Resource Name，統一資源名)。一個URN就是一個URI(Uniform Resource Identifier，統一資源標識符)，它必須是保持全局唯一的，即使是該資源不存在了，它仍然要保持不變。
　　World peer group
　　任何一個Jxta peer，在默認的情況下都是World peer group的一個成員。每一個Jxta peer都知道World peer group，并且可以加入該peer組，即使它在網絡上找不到任何其它的peers。即使斷開的peer也是其中的成員。
　　Net peer group
　　在一個本地網絡中，網絡治理員通常都可以設置一個peer組，該組可以讓網絡上的任何peer加入：這就是Net peer group。它類似一個DHCH(dynamic host configuration PRotocol，動態主機配置協議)服務。該Net peer group可為peer提供一個全局的連接，它的限制由治理者定義。
　　Rendezvous peers（集合點）
　　一個集合點是一個非凡的節點，它通過緩沖節點的廣播，可以存儲其它節點的信息。因此，一個集合點可以幫助節點發現網絡上的其它節點。集合點還可以將搜索的請求導向到其它的集合點。
　　Endpoints（終點）
　　終點表示網絡上的一個目的地，它可以由一個網絡地址來表示。Peers通常都不直接使用終點；而是通過管道來間接使用它們；管道都建立在終點上。
　　Routers（路由器）
　　在Jxta的網絡上移動包的東西均被稱為Jxta路由器。并不要求所有的peers都是路由器。不是路由器的pe

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