基于P2P技術(shù)的即時(shí)通信監(jiān)控系統(tǒng)研究

李佳琦

[摘 要] 本文基于P2P的即時(shí)通信系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過程，采用了混合P2P模式，服務(wù)器端程序采用的是多線程技術(shù)?；赑2P的即時(shí)通信系統(tǒng)具有高效、方便、即時(shí)等優(yōu)點(diǎn)，逐漸成為個(gè)人應(yīng)用以及企業(yè)應(yīng)用的重要工具。

[關(guān)鍵詞] P2P；即時(shí)通信；協(xié)議；模式；發(fā)展

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 17. 088

[中圖分類號(hào)] TP393.09 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673 - 0194（2017）17- 0187- 02

0 引 言

隨著網(wǎng)絡(luò)的不斷普及，人們運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息交換的頻率越來越突出，網(wǎng)絡(luò)逐漸成為人們生產(chǎn)生活中不可缺少的重要組成部分，當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)的主要應(yīng)用模式還是傳統(tǒng)的C/S架構(gòu)與相對(duì)新一些的B/S架構(gòu)，這兩種方式都是由我們的中央服務(wù)器來對(duì)其進(jìn)行協(xié)調(diào)的，而隨著應(yīng)用規(guī)模的不斷擴(kuò)大，客戶端對(duì)網(wǎng)絡(luò)的要求也越來越嚴(yán)格，而互聯(lián)網(wǎng)用戶的不斷增加也使得這一問題越來越突出。

1 P2P技術(shù)

P2P技術(shù)可以將互聯(lián)網(wǎng)中的集中式管理逐漸轉(zhuǎn)換成分散式管理，將互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容從原本比較單一的中央節(jié)點(diǎn)直接引向網(wǎng)絡(luò)的邊緣，利用互聯(lián)網(wǎng)的眾多終端節(jié)點(diǎn)來存儲(chǔ)潛在的資源。當(dāng)前我國(guó)的P2P在具體應(yīng)用上還存在一定的局限性，之所以會(huì)出現(xiàn)這一情況，主要是因?yàn)槲覈?guó)研究這一技術(shù)的公司相對(duì)較少，再加上研究機(jī)構(gòu)在研究的時(shí)候還缺少技術(shù)上的創(chuàng)新。而且絕大多數(shù)都是商業(yè)性的軟件，這樣的一種研究狀態(tài)并不利于P2P技術(shù)的發(fā)展。

2 P2P網(wǎng)絡(luò)模式

對(duì)于P2P技術(shù)來說，其網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)的地位都是對(duì)等存在的，這樣的一種模式擺脫了傳統(tǒng)的C/S模式，它的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)不僅承擔(dān)著服務(wù)器的相關(guān)作用，而且還承擔(dān)著對(duì)其他的節(jié)點(diǎn)提供服務(wù)，在承擔(dān)這些責(zé)任的同時(shí)也享受著其他節(jié)點(diǎn)提供的相關(guān)服務(wù)。當(dāng)前對(duì)P2P技術(shù)的研究主要停留在對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行定位上，目前主要采取的方式有以下幾點(diǎn)。

2.1 集中方式索引

這一方式要求每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以將自身共享的內(nèi)容注冊(cè)到目錄服務(wù)器中，用戶在查找資源的時(shí)候要先通過服務(wù)器進(jìn)行定位，然后兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間再進(jìn)行通信。

2.2 廣播

這一方式并沒有任何的索引信息，查找內(nèi)容的時(shí)候基本上都是通過相鄰的節(jié)點(diǎn)直接進(jìn)行廣播傳遞的，一般來說運(yùn)用這種方式對(duì)P2P技術(shù)帶寬的要求相對(duì)要高一些。

3 即時(shí)通信系統(tǒng)的架構(gòu)形式

目前的即時(shí)通信系統(tǒng)主要有兩種模式，一種是用戶/服務(wù)器模式，一種是用戶/用戶模式。這兩種模式的主要區(qū)別就在于一種需要利用服務(wù)器來進(jìn)行交流，而另一種并不需要服務(wù)器。

4 服務(wù)器端設(shè)計(jì)

系統(tǒng)服務(wù)器端主程序基本上都是多線程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽程序。接收UDP協(xié)議的數(shù)據(jù)包，并產(chǎn)生線程來分析數(shù)據(jù)包，根據(jù)數(shù)據(jù)包的協(xié)議格式來查詢數(shù)據(jù)庫返回的結(jié)果，具體如圖1所示。

服務(wù)器一般都具備三種工作狀態(tài)。一種是Authorization狀態(tài)，這種狀態(tài)要求客戶端節(jié)點(diǎn)要與服務(wù)器建立連接關(guān)系，服務(wù)器在接收信息的時(shí)候會(huì)進(jìn)入到該狀態(tài)當(dāng)中，并隨之生產(chǎn)線程查詢數(shù)據(jù)庫，從而實(shí)現(xiàn)返回驗(yàn)證結(jié)果。第二種狀態(tài)是Query狀態(tài)，這種狀態(tài)需要客戶端的節(jié)點(diǎn)身份被確認(rèn)，客戶端會(huì)查詢相關(guān)的消息。第三種狀態(tài)就是Update狀態(tài)，這一狀態(tài)是當(dāng)客戶端發(fā)出注銷數(shù)據(jù)包之后才會(huì)進(jìn)入到這一狀態(tài)中，此時(shí)服務(wù)器會(huì)釋放資源并關(guān)閉連接。

5 P2P網(wǎng)絡(luò)中地址的定位

在P2P網(wǎng)絡(luò)中，計(jì)算機(jī)是可以直接溝通在一起的，而當(dāng)前的互聯(lián)網(wǎng)都是基于32位IP地址運(yùn)行的，也就是說當(dāng)前有效的IP地址有近五十億個(gè)，由于IP地址的使用方式時(shí)效性非常強(qiáng)，因此可用的IP地址也就越來越少。一些應(yīng)用程序可以將IP地址和端口號(hào)直接隱藏在地址數(shù)據(jù)包當(dāng)中，由于NAT不能夠準(zhǔn)確地重寫他們，也就是說程序在NAT網(wǎng)絡(luò)中是不能夠正常運(yùn)行的，還有的NAT網(wǎng)絡(luò)出于安全性考慮，只允許從發(fā)過去的數(shù)據(jù)外部地址接收數(shù)據(jù)，這也就是說不同的NAT后的兩臺(tái)計(jì)算機(jī)是不能以平時(shí)的方式來建立連接的。對(duì)于這一點(diǎn)我們的設(shè)計(jì)人員可以將兩節(jié)點(diǎn)之間的所有數(shù)據(jù)流都通過一個(gè)單一的端口運(yùn)行。用戶要先與地址服務(wù)器進(jìn)行連接，并且發(fā)送他們的IP地址，這時(shí)服務(wù)器就可以標(biāo)記這一地址，然后服務(wù)器再將兩個(gè)地址都發(fā)送到其他節(jié)點(diǎn)上，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間的互通。

6 結(jié) 語

我們此次主要是針對(duì)P2P技術(shù)的原理進(jìn)行了系統(tǒng)的分析，并實(shí)現(xiàn)了P2P的即時(shí)通信應(yīng)用，雖然說整個(gè)系統(tǒng)相對(duì)比較簡(jiǎn)單，但是它很好地解釋了P2P技術(shù)的實(shí)現(xiàn)原理，為后續(xù)開發(fā)P2P技術(shù)提供了非常高效的參考。

主要參考文獻(xiàn)

[1]徐陳鋒，奚宏生，江琦，等.一類分層非結(jié)構(gòu)化P2P系統(tǒng)的隨機(jī)切換模型[J].控制與決策，2008，23（3）：263-266.

[2]楊艷春，孟祥武.P2P網(wǎng)絡(luò)服務(wù)環(huán)境中的節(jié)點(diǎn)相似性度量研究[C]//中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)服務(wù)計(jì)算學(xué)術(shù)會(huì)，2011.

[3]陳業(yè)芳.P2P的應(yīng)用沖擊及電信運(yùn)營(yíng)商應(yīng)對(duì)策略分析[C]//海南省通信學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)，2006.endprint