基于物聯(lián)網(wǎng)的P2P通信技術(shù)研究

朱彥西

(武昌工學(xué)院信息工程學(xué)院，湖北　武漢　430065)

一、引言

物聯(lián)網(wǎng)是現(xiàn)今應(yīng)用較多的新型網(wǎng)絡(luò)，其基礎(chǔ)是互聯(lián)網(wǎng)。在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，其通過射頻識別以及無線通信技術(shù)的應(yīng)用傳輸網(wǎng)絡(luò)信號，且在此過程當(dāng)中根據(jù)實(shí)際需求的不同應(yīng)用對應(yīng)的傳感設(shè)備，在達(dá)到數(shù)據(jù)信息傳輸、交換目標(biāo)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)對于對象的控制與識別。P2P節(jié)點(diǎn)具有信息傳輸?shù)墓δ?，且可以根?jù)實(shí)際需求以間接或者直接的方式實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。

二、P2P模式設(shè)計(jì)內(nèi)容

在物聯(lián)網(wǎng)P2P模式設(shè)計(jì)當(dāng)中，做好對等點(diǎn)內(nèi)容的控制設(shè)計(jì)十分關(guān)鍵。在P2P網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，根據(jù)其具體用途以及功能的不同，可以將其劃分為以下幾種方式：第一，普通對等點(diǎn)。這是P2P網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的基礎(chǔ)對等點(diǎn)類型，在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，能夠?qū)ζ溆喙?jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)服務(wù)以及資源的提供，且能夠根據(jù)需求發(fā)起請求。這也是P2P網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中最為簡單的對等點(diǎn)，在不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中分布，能夠處在路由器以及網(wǎng)關(guān)之后，具有較好的隱蔽性；第二，集合對等點(diǎn)。該節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中具有聚集功能，在其余節(jié)點(diǎn)請求獲取資源時(shí)，則會(huì)將該請求實(shí)現(xiàn)對集合對等點(diǎn)的發(fā)送，由該節(jié)點(diǎn)對普通的對等點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。在網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，該點(diǎn)具有記載功能，在搜索對等點(diǎn)方面具有較好的應(yīng)用價(jià)值；第三，路由對等點(diǎn)。該點(diǎn)具有路由功能，能夠在解析動(dòng)態(tài)IP地址的情況下穿越防火墻以及網(wǎng)關(guān)等障礙，并能夠在不同網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中實(shí)現(xiàn)請求信息的轉(zhuǎn)發(fā)。而在具體的P2P網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，不同對等點(diǎn)可能同時(shí)具有多種功能。

(一)P2P模式物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)

在現(xiàn)今網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)當(dāng)中，物聯(lián)網(wǎng)在很多行業(yè)當(dāng)中得到了較為廣泛的應(yīng)用。該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，需要在不同的地理位置上分布系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)，以此方式的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)通信目標(biāo)。在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)不斷發(fā)展的過程中，保證物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中的合法性以及合理性是非常重要的一項(xiàng)內(nèi)容，但在實(shí)際物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用當(dāng)中，也經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)無法直接通信以及節(jié)點(diǎn)失衡等方面問題，并因此對物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行產(chǎn)生影響。對于該種情況，即需要在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)當(dāng)中對混合式P2P模式進(jìn)行應(yīng)用，以此對P2P系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)的管理問題進(jìn)行強(qiáng)化。具體來說，該系統(tǒng)具有兩個(gè)不同的層次，分別由物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)以及P2P服務(wù)器構(gòu)成。數(shù)據(jù)中心方面，其模式即是服務(wù)器模式，在實(shí)際運(yùn)行中，分發(fā)數(shù)據(jù)信息是其一項(xiàng)重點(diǎn)功能，在做好信息分發(fā)以及解析處理工作的基礎(chǔ)上獲得行業(yè)服務(wù)器的IP地址，以此較好實(shí)現(xiàn)通信目標(biāo)。在具體工作開展當(dāng)中，需要注重一個(gè)問題，即在使用分發(fā)器解析信息時(shí)，如果其具有較高的復(fù)載，系統(tǒng)則很可能癱瘓，對此，需要在處理中加強(qiáng)對負(fù)載情況的監(jiān)控。

三、P2P通信實(shí)現(xiàn)

(一)模式基礎(chǔ)研究

在基礎(chǔ)模式方面，需要重點(diǎn)做好JXTA技術(shù)的把握。在P2P網(wǎng)絡(luò)技術(shù)當(dāng)中，JXTA是其中的重點(diǎn)研究項(xiàng)目，能夠?qū)2P通信平臺在實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中的需求進(jìn)行較好的滿足，能夠?yàn)镻2P程序的應(yīng)用與發(fā)展提供良好的平臺。JXTA是專門對等式、分布式進(jìn)行實(shí)現(xiàn)的通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，通過對網(wǎng)絡(luò)階段資源共享以及交互通信方式的應(yīng)用對任意網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的通信目標(biāo)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，且在不同節(jié)點(diǎn)當(dāng)中，具有平等以及自由的特點(diǎn)。在該技術(shù)具體設(shè)計(jì)當(dāng)中，即能夠以獨(dú)立的方式應(yīng)用在軟件系統(tǒng)以及特殊硬件設(shè)備方面，具有P2P通信網(wǎng)絡(luò)功能，在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中具有平臺無關(guān)性、應(yīng)用廣泛性以及交互操作性等特征。其中，集合點(diǎn)、對等組、對等點(diǎn)與消息是組成JXTA平臺的主要組件[1]。同時(shí)，在實(shí)際對JXTA技術(shù)應(yīng)用的過程中，主要是通過管道通信機(jī)制的應(yīng)用傳輸相關(guān)信息，即在末點(diǎn)末端裝置建設(shè)虛擬通道。對于JXTA管道來說，其在實(shí)際應(yīng)用在管道通信機(jī)制的基礎(chǔ)上通過廣告以及消息這兩種方式傳播所需信息，且在不同網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中也能夠?qū)χ苯油ㄐ拍繕?biāo)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。通常情況下，系統(tǒng)當(dāng)中的Peer主要在代理服務(wù)器以及網(wǎng)關(guān)當(dāng)中隱藏，并因此使其存在不能夠直接通信的情況。其中也具有較多的隱藏功能，要想對通信目標(biāo)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，即需要在充分借助Peer優(yōu)勢的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大功能的展現(xiàn)。此外，在對JXTA平臺進(jìn)行應(yīng)用的情況下，在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)控制強(qiáng)化以及P2P網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)完善方面具有十分重要的意義。在該網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，其在實(shí)際運(yùn)行中將以廣播的方式對相鄰節(jié)點(diǎn)所具有的消息進(jìn)行發(fā)送，在發(fā)送的過程中，為了使相關(guān)信息在合理以及合法性方面能夠滿足工作需求，則需要根據(jù)實(shí)際情況在物聯(lián)網(wǎng)中建立起相關(guān)的節(jié)點(diǎn)，通過積極的改進(jìn)、控制搜索機(jī)制實(shí)現(xiàn)搜索目標(biāo)[2]。

(二)節(jié)點(diǎn)代理

在混合式P2P模式當(dāng)中，要想對物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中的優(yōu)勢進(jìn)行充分展現(xiàn)，即需要在記錄好服務(wù)器當(dāng)中信息的基礎(chǔ)上對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的集合與感知進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，以此更好的實(shí)現(xiàn)P2P網(wǎng)絡(luò)功能。在代理設(shè)計(jì)方面，其基礎(chǔ)即為P2P的網(wǎng)絡(luò)模式，通過該方式的應(yīng)用，即能夠在網(wǎng)絡(luò)不同的情況下進(jìn)行通信，且根據(jù)具體方式的不同設(shè)置對應(yīng)的模塊。具體組成方面，由子模塊、JXTA轉(zhuǎn)接模塊以及中央模塊這幾部分組成的[3]。中央模塊方面，SDS可以說是物聯(lián)網(wǎng)當(dāng)中的重要核心部分，具有實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)通信過程控制目標(biāo)的作用。在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，中央模塊具有著重要的作用發(fā)揮，對其進(jìn)行使用的一個(gè)前提，即是建立好中心集合點(diǎn)。在物聯(lián)網(wǎng)當(dāng)中，中央模塊節(jié)點(diǎn)在具體運(yùn)用中，將通過文件的形式告訴用戶其所需的地址以及端口信息，以此為基礎(chǔ)加入網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。中央模塊方面，則由主程序以及服務(wù)器程序技術(shù)兩者在進(jìn)行結(jié)合性的應(yīng)用的情況實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。此外，中央模塊軟件方面，則需要JXTA平臺的應(yīng)用啟動(dòng)程序，在設(shè)置監(jiān)聽事件的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)管理目標(biāo)。而在JXTA-P2P代理中，對于SM進(jìn)行使用的方式為私有節(jié)點(diǎn)，其中具有的兩項(xiàng)功能分別為聚集以及中繼。在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行當(dāng)中，通過該代理模式的應(yīng)用，即能夠在維護(hù)公司節(jié)點(diǎn)、控制的基礎(chǔ)上將其良好的應(yīng)用在P2P服務(wù)器當(dāng)中，通過P2P服務(wù)器形式的應(yīng)用將鄰居集合點(diǎn)請求信息上傳到服務(wù)器當(dāng)中。在節(jié)點(diǎn)管理當(dāng)中，SM節(jié)點(diǎn)是重要的核心內(nèi)容，同時(shí)也是P2P系統(tǒng)中的重點(diǎn)組成部分[4]。

四、結(jié)語

本文通過對P2P模式設(shè)計(jì)內(nèi)容及物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的研究，分析了實(shí)現(xiàn)P2P通信的關(guān)鍵因素，對等點(diǎn)通信機(jī)制、搜索機(jī)制改進(jìn)等在實(shí)際應(yīng)用中的特點(diǎn)，同時(shí)對節(jié)點(diǎn)代理的設(shè)計(jì)等方面提出了建議。在未來研究中，需要進(jìn)一步提升P2P通信的實(shí)用性與穩(wěn)定性，在解決目前存在問題的同時(shí)創(chuàng)新P2P關(guān)鍵性技術(shù)的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

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