Peer-to-Peer Sockets 工程入門

2019-11-18 12:19:02

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供稿：網(wǎng)友

　　Peer-to-Peer （P2P）Sockets工程在JXTA peer-to-peer虛擬網(wǎng)絡(luò)重新實(shí)現(xiàn)了對(duì)應(yīng)于標(biāo)準(zhǔn)TCP/ip網(wǎng)絡(luò)中的java標(biāo)準(zhǔn)的Socket，ServerSocket，和InetAddress等類。該工程同時(shí)還引入了一些注入Jetty web server，Apache xml-RPC客戶端和服務(wù)器庫(kù)，Apache Jasper jsp引擎之類的流行web package。使這些服務(wù)可以運(yùn)行在Peer-to-Peer Sockets 的框架下。
　　
　　在這片文章結(jié)束的時(shí)候，你會(huì)理解對(duì)P2P Sockets packages的需求和以及開發(fā)它的動(dòng)機(jī)，學(xué)會(huì)怎么配置P2P Socket 庫(kù)使之在你的系統(tǒng)上能夠運(yùn)行，學(xué)會(huì)怎么樣建立P2P的服務(wù)器和客戶端Socket，怎么使用P2P的InetAddress 類，還包括框架下的安全問(wèn)題以及它的局限性。
　　
　　動(dòng)機(jī)
　　
　　P2P Socket工程的設(shè)計(jì)的使用對(duì)象是對(duì)以下幾個(gè)領(lǐng)域有愛(ài)好的開發(fā)者：
　　
　　●將Internet回歸到end-to-end的原則當(dāng)中
　　
　　●一種繞過(guò)ICANN和Verisign的替代peer-to-peer域名系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)是完全分布式的，對(duì)更新?lián)碛斜葮?biāo)準(zhǔn)DNS快的多的響應(yīng)速度。
　　
　　●一種任何人都可以建立活著使用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的Internet，及時(shí)他們使用動(dòng)態(tài)的IP地址或是沒(méi)有IP地址，或是只有內(nèi)網(wǎng)地址（NAT），或者是在ISP的防火墻之后。
　　
　　●一個(gè)每一個(gè)Peer都能夠自動(dòng)的建立一個(gè)Web Server，提供XML-RPC服務(wù)，能夠快速的將這種服務(wù)提供給其他的Peer。
　　
　　●使為Peer-to-Peer網(wǎng)絡(luò)添加Java Socket和ServerSocket 的應(yīng)用更加輕易
　　
　　●享受更酷的科技
　　
　　P2P Socket 工程在JXTA peer-to-peer網(wǎng)絡(luò)上重新實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)java.net報(bào)當(dāng)中的類。一些人可能要問(wèn)“難道標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP socket和ServerSocket不是已經(jīng)是peer-to-peer的了嗎？”標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP socket和server socket在理論上是peer-to-peer的，不過(guò)由于防火墻，NAT設(shè)備，以及DNS所存在的政治或是技術(shù)的問(wèn)題，在實(shí)際上卻沒(méi)有做到這一點(diǎn)。首先，Internet上的許多peer使用的都是通過(guò)DHCP協(xié)議取得的動(dòng)態(tài)IP，這些IP由通過(guò)NAT設(shè)備共享和過(guò)濾，還有一些IP地址由于防火墻的限制，很難被訪問(wèn)到。在這樣的條件下建立server socket應(yīng)用要么是不可能的，要么就需要在應(yīng)用層進(jìn)行精妙的控制來(lái)繞過(guò)這些限制。其次，TCP/IP Socket依靠于DNS系統(tǒng)來(lái)將用戶友好的主機(jī)名轉(zhuǎn)變?yōu)镮P地址。DNS在理論上就是辦分布式的，但是在治理層面上，DNS是在ICANN下集中式治理的,而ICANN是一個(gè)反應(yīng)遲鈍的，沒(méi)有創(chuàng)新意識(shí)的組織。再次，標(biāo)準(zhǔn)的DNS對(duì)對(duì)那些過(guò)濾或是使用動(dòng)態(tài)IP地址的edge-peer支持的并不好，更新需要花費(fèi)很長(zhǎng)的時(shí)間傳播下去而且并不提供PResence信息。對(duì)那些想要開發(fā)能夠擴(kuò)展DNS到新的領(lǐng)域（例如將即時(shí)消息的用戶名和存在信息加入到DNS）的新應(yīng)用的開發(fā)者來(lái)說(shuō)，DNS系統(tǒng)的技術(shù)和政治因素阻礙了他們的工作。
　　
　　JXTA是一個(gè)用于在TCP/IP之上建立peer-to-peer覆蓋網(wǎng)絡(luò)的開源工程。在網(wǎng)絡(luò)中的沒(méi)一個(gè)peer都會(huì)被分配到一個(gè)和IP地址類似的號(hào)碼，即時(shí)他們沒(méi)有固定的IP地址或是出在防火墻之后。在JXTA 網(wǎng)絡(luò)上的super-peer通訊運(yùn)行應(yīng)用層的路由協(xié)議來(lái)儲(chǔ)存例如假如到達(dá)其他的peer，如何加入peer group，其他peer提供了怎么樣的內(nèi)容之類的信息。JXTA應(yīng)用層在Peer之間提供了中繼的代理服務(wù)，是出在防火墻或是NAT后的Peer可以正常的通信。Peer可以自己組織成為Peer Group，這樣可以將所有的查詢請(qǐng)求限定在natural security container當(dāng)中。任何peer都可以分布式的建立并發(fā)布一個(gè)peer group，其他的Peer通過(guò)使用其他的super-peer可以搜索并發(fā)現(xiàn)這些peer group。Peer之間的通信通過(guò)pipe的方式來(lái)進(jìn)行，這和Unix系統(tǒng)當(dāng)中的Pipe非常的類似。Pipe是對(duì)兩個(gè)peer之間通訊方式的一種抽象，它幫助peer互相通訊，即使他們處在不同的網(wǎng)絡(luò)區(qū)域當(dāng)中。
　　
　　JXTA是一種非常強(qiáng)大的框架。但是，它并不是一種輕易學(xué)習(xí)的框架，將現(xiàn)有的軟件移植到JXTA下也不是一件輕易的事情。P2P Sockets成功地將JXTA隱藏起來(lái)，使之看起來(lái)就像是傳統(tǒng)的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)。假如peer想要成為服務(wù)器，他只需要簡(jiǎn)單的使用包含他們想使用的domain name和端口的P2P Server Socket就可以了。P2P的客戶端可以通過(guò)host名和特定的端口號(hào)來(lái)建立Socket連接訪問(wèn)那些服務(wù)。Host可以被解析為域名，例如www.nike.laborpolicy，或是IP地址，例如44.22.33.22。在這些場(chǎng)景之后，host實(shí)際被解析為JXTA原語(yǔ)，而不是被解析為DNS或是TCP/IP。舉例來(lái)說(shuō)：域名www.nike.laborpolicy實(shí)際上是JXTA peer group 的廣告消息中的一個(gè)NAME字段。P2P Sockets和Server socket 與正常的TCP/IP Socket和ServerSocket的使用方法完全相同。我們?yōu)橄Ｍ私鈨?nèi)幕和那些已經(jīng)懂得JXTA的用戶提供了一張表（http://www.onjava.com/onjava/2003/12/03/examples/table.Html），在這張表中可以查詢到傳統(tǒng)TCP/IP概念上的域名，IP地址等概念和JXTA中對(duì)等概念的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
　　
　　使用這種方式的好處是多方面的。首先，程序員可以將他們?cè)跇?biāo)準(zhǔn)TCP/IP Socket和Server Socket的知識(shí)應(yīng)用到JXTA peer-to-peer網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中而不需要專門學(xué)習(xí)JXTA。其次，所有的P2P Socket 的代碼都是標(biāo)準(zhǔn)java.net中類的子類，例如java.net.Socket，所以現(xiàn)存的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用可以很輕易的移植到peer-to-peer網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中。 P2P Socket工程已經(jīng)將很多現(xiàn)存的軟件移植到了peer-to-peer網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，其中包括web服務(wù)器（Jetty），它可以接收請(qǐng)求，被在peer-to-peer 網(wǎng)絡(luò)上提供內(nèi)容服務(wù)；一個(gè)servlet和JSP引擎（Jetty 和 Jsper），它可以使現(xiàn)存的servlet和JSP直接在P2P網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用；一個(gè)XML-RPC客戶端和服務(wù)器（Apache XML-RPC），它可以訪問(wèn)和對(duì)外提供P2P XML-RPC 端點(diǎn)；一個(gè)HTTP/1.1客戶端（Apache Commons HTTP-Client），它可以訪問(wèn)P2P的web 服務(wù)器；一個(gè)網(wǎng)關(guān)（Smart Cache），它可以是現(xiàn)有瀏覽器訪問(wèn)P2P的P2P web 站點(diǎn)；和WikiWiki（JSPWiki），它能夠在你的主機(jī)上建立Wiki站點(diǎn)，使其他的Peer可以通過(guò)P2P網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)，并編輯。所有的這些軟件在移植之后都能夠正常的使用并且和以前看起來(lái)完全一樣。P2P Socket的抽象非常的成功，移植這些軟件所花費(fèi)的時(shí)間僅僅是30分鐘到幾個(gè)小時(shí)不等。P2P Socket工程是完全開源的，大部分都采用BSD-type證書，由于是使用Java編寫的，所以也具有跨平臺(tái)的特性。
　　
　　由于P2P Socket是建立在JXTA之上的，所以它可以很輕易的處理一些傳統(tǒng)的ServerSocket和Socket所不能處理的情況。第一，在P2P Socket上建立的ServerSocket，具有fail-over（不知道怎么翻譯，應(yīng)該是可靠性之類的意思）和易擴(kuò)展的特性。假如不同的Peer可以啟動(dòng)ServerSocket使用同一個(gè)域名和端口，例如www.nike.laborpolicy 端口號(hào)：80。當(dāng)一個(gè)客戶端打開P2P socket連接到www.nike.laborpolicy 端口號(hào)：80時(shí)，它會(huì)隨機(jī)的連接到一個(gè)提供一個(gè)使用這個(gè)域名和端口的主機(jī)上。所有的這些服務(wù)器Peer可能提供同樣的Web頁(yè)面，這就是可以將用戶的請(qǐng)求分布到不同的服務(wù)器之上同時(shí)也就使得某一個(gè)服務(wù)器的崩潰更輕易被恢復(fù)。這一點(diǎn)和DNS round-robin非常的相似，在DNS round-robin當(dāng)中一個(gè)域名可以被解析為多個(gè)IP地址用來(lái)進(jìn)行負(fù)載均衡。第二，由于P2P Socket并不使用DNS系統(tǒng)，主機(jī)名可以任意指定。用戶可以建立他自己的個(gè)性結(jié)尾，例如www.boobah.cat 或是www.cynthia.goddess，或是應(yīng)用確定的名字，例如一個(gè)即使消息系統(tǒng)使用Brad GNUberg或是Fidget666當(dāng)作域名。第三，一個(gè)指定域名的服務(wù)端口可以分布在全世界很多的Peer當(dāng)中。舉例來(lái)說(shuō)，假設(shè)你有一個(gè)虛擬主機(jī)名www.nike.laborpolicy，一個(gè)Peer可以在80端口提供web頁(yè)面，另一個(gè)Peer可以使用2000端口提供即時(shí)消息，最后一個(gè)Peer可以在3000端口為其他Peer提供即時(shí)的rss更新。現(xiàn)在一個(gè)域名可以由很多分布不同的Peer協(xié)同在一起提供服務(wù)。
　　
　　需求與配置
　　
　　要開發(fā)和使用P2P Socket你必須下載和安裝一下的這些軟件。
　　
　　●JDK 1.4+
　　
　　P2P Socket只能工作在JDK 1.4或是更新版本的Java虛擬機(jī)之上，由于P2P Socket是Java.net.InetAddress的子類，在1.4之前，這個(gè)類是final類型的。
　　
　　●Ant 1.5.3+
　　
　　用來(lái)構(gòu)建和運(yùn)行P2P Socket以及類似于Jetty 和 Jasper之類的擴(kuò)展
　　
　　●P2PSockets-1.0-beta1.zip
　　
　　P2P Socket 的最新發(fā)布包
　　
　　安裝和配置好JDK和Ant，并保證它們都可以在命令行下正確運(yùn)行。將P2PSockets-1.0-beta1.zip解開到硬盤上。在目錄名當(dāng)中不能出現(xiàn)空格，否則P2P Sockets的構(gòu)建文件不能正常工作。
　　
　　必須將JAR文件p2psockets/lib/ant-contrib-0.5.jar加入到你的CLASSPATH當(dāng)中去。在Windows當(dāng)中可以使用下面這個(gè)命令：
　　
　　set CLASSPATH=%CLASSPATH%;c:/p2psockets/lib/ant-contrib-0.5.jar
　　
　　P2P Sockets的目錄包含兩個(gè)不同的子目錄，test/clientpeer和test/serverpeer，它們中有已經(jīng)設(shè)置好的JXTA配置信息（分別在test/clientpeer/.JXTA和test/serverpeer/.JXTA當(dāng)中）。假如你想要了解更多的關(guān)于JXTA的配置問(wèn)題，你可以閱讀JXTA配置指南。兩個(gè)測(cè)試peer已經(jīng)被配置為最差的情況下工作模式，也就是peer處在防火墻或是NAT設(shè)備之后，也就是說(shuō)用戶必須使用其他的中間Peer來(lái)中繼它們的請(qǐng)求。假如用戶不處在這種環(huán)境下，這種配置方式也是可以工作的。使用JXTA的一個(gè)好處就是，當(dāng)你在使用這個(gè)系統(tǒng)的時(shí)候，它對(duì)你的程序幾乎是透明的。
　　
　　當(dāng)你在測(cè)試本文中的代碼的時(shí)候，你必須連接到Internet。這樣做基于一下的兩個(gè)原因：首先，例子程序使用Sun提供的公共JXTA服務(wù)器來(lái)將啟動(dòng)peer引入JXTA網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中；其次，在一些操作系統(tǒng)上（例如Windows xp，缺省），網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在你沒(méi)有連接到網(wǎng)絡(luò)上時(shí)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，這樣就會(huì)阻礙運(yùn)行在同一個(gè)主機(jī)上的客戶端peer和服務(wù)器peer互相通訊。
　　
　　建立一個(gè)P2P Server Socket
　　
　　建立一個(gè)P2P server Socket的方法和建立一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的java.net.Server

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