基于P2P技术的即时通信系统研究与实现.pdf

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1、北京交通大学硕士学位论文基于P2P技术的即时通信系统研究与实现姓名：关峪申请学位级别：硕士专业：模式识别与智能系统指导教师：胡绍海20061101中文摘要中文摘要摘要：随着网络技术的发展，即时通信(I l l s t a n tM c s s a 百n g)正在成为在线活动中不可或缺的业务。从个人即时通信向企业即时通信的演化，是目前即时通信领域的研究热点。企业版的即时通信软件的诞生，给企业的管理带来了薪的思路和手段。推动了企业工作效率的提高，办公费用的降低，引起了工程应用领域的研究热潮。本文将介绍一种应印刷行业需求，根据该行业业务特点所开发的即时通信系统。该系统基于P 2 P 技术实现了企业间

2、高效的点对点互联，克服了：刻录光盘人工递送方式、后来用到的E M a i l 方式以及F r P 方式等印刷业传统业务方式弊病，为印刷出版行业提供优质的即时通信服务。本文论述了企业即时通信系统的研究现状、发展趋势和存在问题：提出了针对印刷行业基于P 2 P 技术的即时通信系统的技术路线；探讨了C 届架构和P 2 P 技术，应用于即时通信的s 口协议栈，数据库技术等基础理论以及穿越N A T 防火墙实现对等互联的核心策略。在此基础上提出了基于P 2 P 的即时通信系统的结构模型，并描述了该系统中各模块的功能特点；重点介绍了针对印刷业的即时通信系统的核心模块一文件传输设计与实现，该模块采用以基于P

3、 2 P 技术为主，c S 方式作为有力补充的模式来进行设计，保证了目前印刷行业中大容量文件的可靠、有效、安全的传输。其后提出未来即时通信系统文件共享传输新思路。最后，对于未来系统可能的改进方案提出自己的想法。利用我们的方案可以为印刷行业提供优质的即时通信服务，而具有可行性的系统改进设想会使系统趋于完善，最终将之打造成为不局限于特定行业，功能可装配，可大规模运营的即时通信的商用系统。这也是我们设计的初衷。关键词：印刷行业；即时通信系统；P 2 P：文件传输。分类号；T P 3 9 3A B S T R A C TA B S 醴(mh l s t 锄tM e s s a 百n gb e c o

4、m e sm o r e 觚dm o r ep o P u l a rw i t ht h et e c h n 0 1 0 9 yo fn e 咐o r I【i n 昏T h eh s t a n tM e s s a g i n gp m d u c cf o rp e 娼o n，s l l c h 硒M S N，Q Qa n ds o m e t h i n gd s ca f cw e l lk n o w ni nt h ew o r l d B u ta c t u a l l yn o w a d a y st h eI I l s t a n tM e s s a g i I

5、l gp r o d u c cf o re n t e r p r i s ca f et h ch o n e s t T h i sl【i n do ft o o lo rp r o d u c t sc a nb eb i gh e l pf o rb u s i n e s sO rp r o d u d i o np r o c e d u r c W bw i i n t m d u c es u c h“n dh s t a n tM e s s a 百n gS y s t e mw h j c h 舭u s c s 彻P r i n t i n gh l d u s t 哆I

6、 tb e a t ss o m e 仃a d i t i 蚰a lt 0 0 l s：E M a i l，F T P a n d0 彘r saf r c s h，璐e f I I l 姐de f f c c t i v cw a yf o rs 0 嫩b u s i n e 豁f e l a t e dp r i n t i n gs t u 正T h j sa n i d ea c c o u n t sf o r t h ca c t u a ls t a t e，d c v e l 叩i n gt r e n d 柚dc u n c n tp r o b l e m so fi n s

7、 t a n tm e s s a 舀n gs y s t e m，b r i n g su pt h et e c h n o l o 西c a lr o u t eo fi n s t a n tm e s s a 舀n gs y s t 啪b 勰e do nP 2 P；d i s c l l s s e st l I eb a s i ct h e o r yo f(1 s，S I Ps t a c k，s 咖et c c h n o l o g yr e l a t e dd a t a b 镐ea n de V e ns t r a t a g e ma b o u ts e t t

8、 i n gu pT C Pt h r o u g hN，蚋r c w a l l o nt h eb 船eo ft h c o r e t i c a lr e s e a r c h e s，I tb r i n 黟叩t h em o d e lo fi n s t a n tm e s s a 舀n gs y s t 伽w h i c hb a s e d P 2 P I I It h i sm o d e l，t h e r ea r e m ed e s c r i p t i o n sa b o u ts y s t e ms t 九l d u r cm O d e la n d

9、m o d u l ef I l n c t i o n；T 1 l e nw ef o c I l s0 nt h ec o r em O d u l ei n t h i ss y s t e m F i l cT r a n s f b r r i n gM o d u l c 1 1 l em a i nt e c h l l o l o g yi sa l s os u p p o s e dt 0b eP 2P W 宅舀V ead i 如r c n tw a yt om a k et h ef i l et 舢s f b r r i n ga n dc v e ns h 撕n gf

10、 l l n c t i o nb e t t e Ln s tf e a l i z e dy c ti nr c a lw o d db u tp r o v e dt ob ep r a c l i c a l o u rs y s t e mh a sb e 胁u s e df b raw h i l ea l l db e e np r o v e dt 0b ec o n v 明i e n t 柚dh e l p f u lf o rp r i n t i n gi n d u s t 够W ea l s 0b e l i e V eO u rs y s t e mw i l lb

11、 e、v i l d l yu s e di n m a n yd i f f e r e I l tf i e l d sw i t hm o r e 勰dm o a d V a n dt c c h n o l o g yi nl h ef u t u r c K E Y W o R D S：P 面t i n gl I l d u s t r y；l n s t a n tM e s s a g j n gS y s t e m；P 2 P；F i l eT r 柚s 胁i n gC L A S S N o：T P 3 9 3致谢在论文完成之际，谨向关心我、帮助我、鼓励我的师长、同学、朋友

12、和亲人表示我最衷心的感谢!将近三年的硕士学习转瞬即逝，而自己的求学生涯也将告一段落。在这个对个人成长至关重要得阶段，能遇到胡绍海老师是我的一份幸运。胡老师对我细心的指导、严谨的治学态度、渊博的学识，平易近人的品质给我留下了深刻的印象，使我受益匪浅；工作和学习中，胡老师给我创造了宽松的环境，在生活上，给予了我无微不至的关怀和帮助。在毕业设计的进行当中和论文的撰写过程中，胡老师付出了极大的心血，为我提出了很多富于建设性的意见。在此，再一次向我的导师致以最衷心的感谢!同样向唐晓芳老师，王延超老师致以深切谢意。二位老师我在研究生学习期间也都曾经给予我无私帮助。特别感谢辛瑞红、肖坦、熊轲、虞国桥、费双波

13、、张亮等同学热心的帮助和支持，他们给与我真挚的友谊，无私的帮助以及无尽的灵感。感谢我的母亲，是她的关怀、鼓励和精神的支撑，使我具有顽强的精神与意志去战胜一个个困难。而她本身所具备的众多优秀品质，也成为我的学习的典范。我还想感谢每一位关心我深爱我的家人和朋友，我想我所取得的每一点进步无不凝聚着他们的心血和汗水，每一点成绩都会成为他们的骄傲。他们的关怀是我不断进步的精神动力。谨以此文献给这些最可爱的入。由于时间和能力所限，本论文还存在许多疏漏和不足之处，研究的深度和广度也有所欠缺，恳请各位专家、学者、老师和同学给予批评指导，以求在今后作进一步的完善和提高。引言1 1 课题研究背景1 引言l I l

14、 s t 锄tM e 器a 西n g(即时消息)缩写为l M 或l M i n g，它是一种使人们能在网上识别在线用户并与他们实时交换消息的技术，被很多人称为电子邮件发明以来最酷的在线通信方式。从诞生之日起，即财通信以其互动性强、价格便宜等特点很快风摩全球，同时也为社会各界所广泛关注。I M 的产生有着深刻的社会和技术原因。作为个人交流的工具，I M 所能提供给我们的功能有：语音，视频聊天、传送文件、发送E m a i l、多人聊天、在线感知f P f e s 曲c eA w a r e I l c s 曲等，甚至更多。它凭借一种更直接、更简单、更便捷的方式改变了整个网络的交流方式，在编码、字

15、符、图片堆积成的I l l t e m c t 中构建了一条充满温情的沟通渠道。l M 继承了电话的“即对性”和电子庙g 件的“并发性”(多任务)两大优点，成为两种通信方式的补充。同时，由于大部分沟通信息以文本、图片和视频等可记录可回放的方式进行交流，I M 还解决了以前电话、电子邮件等工具产生的信息失真、不对称和时效性不强等问题，获得的信息变得更加准确而及时。使用I M 可以扩展工作空间，提高工作效率p I。随着技术的进步，即时通信软件的功能在增强。它以廉价、快捷、容量大等特点，越来越被企业看好与接受。它能够帮助企业实现效率与合作两大目标，成为能够为商业企业带来商机和实惠的领域。例如企业员工

16、之问交流工作，比用电话传递信息准确，并且可以节省开支；生产商利用I M 可以与伙伴和客户群保持密切联系；零售商可以用它进行及时快捷的客户服务。它有助于集思广益并改善生产力，这将赋予企业绝佳的机会，在应用该技术的同时，将大大强化公司的竞争力。目前全球已有2 0 的企业采用I M 进行信息通信和文件共享。据权威人士预瞻，到2 0 0 8 年，全球将有8 0 的企业会采用即时通信软件来代替费用高昂的电话、传真等通信方式。这将是一个非常庞大的市场和财富，于是腾讯Q Q，微软M s N、雅虎通、朗玛u C、I C Q 等竞相加力，最终导致中国邵时通信市场战国群雄并起l。1 2 课题任务作者于0 5 年6

17、 月份至0 6 年4 月份参加了北大方正研究院易印通即时通信系统(简北京交通大学硕士学位论文称“易印通”项目的开发工作。易印通是方正技术研究院针对印刷行业所开发的商业即时通信软件。根据在印刷行业长期、详实的内部调查和实际市场反馈，即时通信系统在印刷行业的应用开没有大规模的展开，然而用户的需求却在不断的增长，市场上的商用系统中却又没有针对印刷行业的成熟产品。因此需要开发一个专门应用于印刷行业的即时通信系统。该系统面向印刷行业，为印刷企业和个人用户之间即时交互，大容量文件传输等业务功能。帮助印前行业企业提高效率、完善管理、拓展业务、节约成本。易印通是应市场的需要而出现的、具备新型营销与服务模式的产

18、品。它有着广泛的客户群以及良好的发展前景。我们不仅满足于使产品符合目前用户的需求，我们是带着发展的长远的眼光，在自主开发一些标准化服务的前提下，提供二次开发接口，以期未来实现更多功能，为企业实现更为人性化的服务，并最终将之打造成为一个跨行业的，基于运营性质的产品。1 3 作者所作的工作作者参与了项目从调研、需求分析、总体设计、具体模块编写以及系统测试的全过程。在调研阶段，作者对印刷行业特点进行了深入的调查，同时分析了市场上现有的大量商业级即时通信系统的功能、特点，参与制定出比较详细的需求分析。其后参与系统设计小组，展开了系统整体设计与各模块的划分。作者主要负责设计与实现的是“文件传输”模块。该

19、模块以点对点(P 2 P)技术为主，同时配合点对服务器(C 幅)模式，采取话种模式自动切换或者由用户手动选择，最大程度地实现了保证大容量文件在用户自J 安全有效地传输。通过参加该项目的整个过程，作者了解了软件工程项目开发流程，以及即时通信系统的建设过程和技术细节。其问，作者深入学习了系统的核心技术P 2 P 技术，构建系统底层S I P(S c s s i o nI I l i t i a t i o nP r o t o c 0 1)协议的应用以及相关数据库设计等。以及学习研究了为实现系统内各项功能所设计到的：R A R 压缩解压技术、N 删防火墙穿透技术、可靠通信技术、多媒体技术的多种R

20、F c(R e q u e s tF o rC o m m e n t s)文档及相关资料，为完成本项目以及后续项目奠定了良好的理论基础。在系统开发应用过程中，理论知识的理解又得以加深，实际动手能力也有所增强。整个开发过程中，作者密切配合项目组的其他成员，圆满完成了开发任务。而产品的最终效果也得到了客户的肯定。1 4 论文的结构组成2引言本论文结构如下：第一章：绪论。主要介绍了课题的研究背景、任务以及作者所做工作。最后阐明了全文的组织结构。第二章：即时通信在企业中的应用。介绍I M 在企业级应用，尤其强调印刷行业对于即时通信手段的需求。同时指出了I M 实际应用中所遇到的闯题，以及应对策略。第

21、三章：相关知识与技术。介绍在设计和构建即时通信系统以及完成具体模块中所涉及到得知识与关键技术。第四章：易印通即时通信系统概述。包括系统的设计思路，总体框架，功能描述，相应数据库设计以及系统开发运行环境。第五章：基于P 2 P 技术的文件传输模块的设计与实现。介绍了本系统核心模块“文件传输”模块的设计与实现，模块建设完成之后的功能性测试工作，并提出了未来后续工作中该模块优化设计新思路。，第六章：总结全文。给出了研究经验，结论，指出了系统当前的不足和改进方向。并针对即时通信的研究和发展提出了设想与展望。1 5 本章小结本章介绍了构建“基于P 2 P 技术的即时通信系统”的背景，课题的任务，并结合实

22、际项目阐明论文所做的主要工作。合理安排文章结构，较为清晰地规划出全文脉络。3北京交通大学硕士学位论文2 即时通信在企业中的应用曾几何时，即时通信类软件只不过是一种年轻人用来进行文字交谈的小工具，这种软件仅仅比电子邮件更加具有实时性。而在过去的几年里，即时通信软件已经迅速成为一种人们用于交流沟通的重要方式。不仅个人用户将即时通信软件作为自己的一种重要的沟通工具，越来越多的企业也逐渐认识到这种软件的作用。2 1 即时通信应用范围相比起人们所熟悉的个人即时通信，企业即时通信的市场蕴藏着无限商机。目前来说，尽管网络基础和技术、产品都已成熟，但企业即时通信的应用依然存在有“瓶颈”。主要体现在两大方面：一

23、是企业对于信息化作用认识不够：一直以来，企业总是将信息化建设等同于硬件投资，对于无须购买额外设备，仅需P C 和网络就可实现企业协同功能的I M 产品，不少企业还心存疑惑；二是企业对于“企业即时通信”的概念还存在误解和混淆：很多企业容易将企业即时通信等同于M s N、Q 0 等个人即时通信手段，对可能存在的安全隐患以及员工工作效率降低不无担忧，一闻“即时通信”一词便避犹不及。其实个人即时通信和企业即时通信有很大的区别：前者面向全社会，会让与工作无关的人进入“办公室”，从而影响工作效率；而后者是专门针对企业特点：业务实现，效率提高，费用大幅度降低，以及安全性等方方面面综合考虑而为企业量身打造的高

24、效便利的工具。两种类型的企业目前对于即时通信的需求最为旺盛。1、拥有自身网站、需要宣传的服务型企业。据资料统计，中国企业所拥有的各类网站多以静态页面为主，这种网站往往难以更新。而通过I M 提供的网页呼叫功能，即可帮助企业与浏览网站的用户实现即时对话，从而达到降低企业服务客户的费用、随时挖掘客户的潜在商业需求。2、大型企业，尤其是具备一定跨区域经营能力的大型企业。如果引用即时通信系统，既能帮助公司员工之间实现互动沟通和协作，又能有效实现企业内外的交流和反馈。对于数量庞大的国内外中小企业而言，由于他们内部协同工作的成本不高，它们在现阶段对企业即时通信的需求不会太大。不过，从长远看，任何企业都将面

25、对向“实时企业(R T E，R e a l 面m cE n t e r p r i s e)”转型的挑战。而在这个过程中，4即时通信在企业中的应用即时信息技术无疑成为企业信息化的捷径。2 2 即时通信在印刷行业中的应用本文所介绍的即时通信系统是专门针对特定行业印刷业所开发的。旨在提升印刷行业竞争力，降低成本，规范流程，把握商机。印刷业是最先引用计算机技术的行业之一。正是由于计算机的应用，才使印刷告别了铅与火，走入了光与电，迎来了“o，与“l”的数码化印刷时代。尽管网络技术一出现就受到印刷业的广泛关注，但由于网络技术起初并不太适合大数据量传输，无法满足印刷业的需求，一直以来网络技术虽在印刷行业中

26、呼声很高但实际使用不多。事实上，E M a i】、兀甲、甚至公众即时交流工具(如我们所熟知的Q Q 等)，都曾经为印刷行业厂商之问即时沟通以及文件的传输带来便利。但是它们各有其弊病：B m a i l可以采用附件方式进行传输，对于少量文件这种方式是实用的，但对于大容量文件就不行了。它的显著弱点在于：一是邮箱的空间有限，无法传送大数据量的文件。二是它自身没有数据库支持，因而不能实现客户数据管理，更不可能实现文件传输过程中的即时互动功能。对于n 甲方式，无论是客户端还是服务器端，配置使用都相对复杂，对客户的技术水平要求较高。还需要架设独立服务器租用线路，硬件投入成本较高，需要有固定I P 地址，并

27、保持2 4 小时在线。而且F 1 限自身也没有数据库支持，不能实现客户数据管理，更不可能实现文件传输过程中的互动功能。而即时交流软件如Q Q，要求双方必须同时在线才能进行文件传输，而且它进行大数据量文件传输的稳定性差，过于私人化的方式也不利于企业的内部管理，没有数据库支持等缺点不能实现客户数据管理。因此，印刷业应该引入专业化“即时通信”系统，借鉴个人即时通信系统之特点，结合本行业业务特征，真正解决印刷行业的具体问题，为印刷档案传输、设计、看样、校对、远距定货、物流分配、招揽生意、报价及货款收取等等工作带来便利与高效，最终达到“印刷”与“即时通信”双赢的局面。2 3 即时通信企业级应用中存在的问

28、题即时通信以其高效、低成本和灵活便捷的特点目前已被越来越多的企业用户所接受。甚至有分析家提出，即时通信将会成为下一个电子商务渠道，并成为推动其发展的重要力量。采用即时通信体系以后，企业内部的通信费用将下降7 0 左右1 1“，同时由于即时通信特有的亲和力和便捷性，在畅通客服渠道及提高员工工作效率方面也有明显帮助。但是，即时通信在企业中的推广过程中还会有很多阻力；安全、娱乐、互联以及引起的相关费用问题，可管理性差、各主流版本通信协议相互不兼容、相关延展性服务5北京交通大学硕士学位论文匮乏，以及可能涉及到的版权问题等都是企业所普遍关心的问题。2 4 企业应用管理和技术并重就目前产品情况和技术水平，

29、即时通信有其自身不可避免的问题。如何“趋吉避害”，作者以为应从管理和技术两方面入手。1、管理策略对于安全的防范，“三分技术，七分管理”是较为普遍的观点。针对即时通信的安全，也不例外。因此，加强法律约束和增大企业内部的监管力度，制定和有效地实施安全制度是减少安全威胁的一种有效途径，具体可从下面几方面着手。(1)强化管理理念：对于h I t c m e t 这个无边的海洋，我们根本无法预料到安全会在何时何地受到威胁。为确保安全所花费的一点代价是值得的。(2)提高普通用户的安全意识：在网络系统中，每一台机器的安全性都影响着整个系统的安全。安全策略得以正确地实施是与网络中的每一个用户分不开的。因此网络

30、中每一位用户的安全意识都需加强。(3)强化网管监察力度：绑定l P 和网卡地址，确定内部用户唯一标识，一旦某个内部用户出现问题，要能够快速锁定目标，并具有不可抵赖性。2、技术策略即时通信软件为适应用户的需求，不断提高系统的通信能力，即通过防火墙脚的能力等，这为安全带来负作用。因此要求企业必须综合考虑防火墙、防病毒、入侵监测、安全评估、V P N 等多种产品，根据网络的具体拓扑和应用的具体需求，制定整体的解决方案和安全策略。目前比较常用的方法有：1、企业内部建立自己的即时信息服务器，建置企业内部封闭式的实时信息系统；2、设置实时信息网关(M e s s a 百n gG a t e w a y)，

31、每一个员工必须通过公司内部的即时信息网关，任何进出的即时通信信息都必须留下记录(日志文件)，使信息得以过滤和管理【5 1。2 5 本章小结本章结合特定行业印刷行业，对即时通信企业级应用的需求、优势进行了初步分析。事实上，我们所开发的即时通信产品已经在印刷行业中投入使用，并切实为企业节约了成本，在一定程度上实现业务高效与便利。但我们也应清醒地认识到，目前即时通信产品仍存在不可忽视的问题。这些问题的解决以及先进技术的不断开发与应用，是关乎“即时通信”能否在企业顺畅应用的“瓶颈”。6相关知识与大键技术3 相关知识与关键技术易印通是基于S m 协议实现即时通信的系统，该系统在用户与服务器之间采用c s

32、架构，而各个用户之间采用的是P 2 P 技术进行通信，并且用A D O 技术实现对数据库的操作与管理。3 1 客户服务器程序一般说来，即时通信系统的主要通信方式有两种：客户机服务器传送模式和点对点直接传送模式。客户机服务器模型，又称为a i c n“s e f v e f 模型，简称C S 架构。是一种非对称式编程模式。该模式的基本思想是把集中在一起的应用划分成为功能不同的两个部分，分别在不同的计算机上运行，通过它们之间的分工合作来实现一个完整的功能。对于这种模式而言，其中一部分需要作为服务器，用来响应并为客户提供固定的服务；另一部分则作为客户机程序用来向服务器提出请求或要求某种服务。客户朋匣

33、务器模型如图3 1所示：3 1 1客户服务模式的采用图3 1 客户，服务器模式F i g u r e 3 1C 搐M o d d1、由T l 跏P 特点决定：T I：P 口允许程序员在两个应用程序之间建立通信并来回传递数据。它指明了7北京交通大学硕士学位论文数据是如何在一对正在进行通信的应用程序问传递的，但它并没有规定对等的应用程序在什么时候以及为什么要进行交互，也没有规定程序员在一个分布式环境下应如何组织这样的应用程序。客户机服务器因很好地起到组织者的作用而得到了广泛地应用，构成了大多数计算机通信的基础。2、与P 2 P 协作应用P 2 P 虽为理想的通信方式，但就目前带宽和处理能力，以及技

34、术水准的限制，P 2 P 存在可管理性差，互通性差等缺陷。在信息沟通中需要有中间换机：如中间服务器，还有起类似作用的导航网站和第三方信息(交易)平台，它们是基于客户，服务器模式的。因此两种模式是互补的关系，将在一段时间内并存。3 1 2客户服务器模式工作原理客户服务器模型将网络应用程序分为客户端和服务器两部分。采用该模式的传送方式时，服务器端在一个周知地址监听对服务的请求。一旦得到请求，便由服务器派生新的工作线程对其予以响应。本系统中P 2 P 通信文件传输部分便利用该模式中服务器这一功能：当两台客户端需要通信时，可以利用与服务器已经建立的连接，由服务器担任中转者的角色，将网络包从发送方转交给

35、接收方。3 1 3客户服务器模式结构与程序设计1、客户服务器模式结构W e b 程序“客户朋艮务器”模式衍生出了不同体系结构，如双层结构、三层结构和分布式结构等。它们分别适用于不同的情况。双层结构(2 t i c ra r c h i t e c t u r c)如图3 2 所示，通常将客户端程序作为界面，而将数据库置于服务器上；一台服务器上的数据库同时支持多个用户(一般是个人计算机)，数据处理过程由客户界面和数据库管理系统(d a t a b a s e m 勰a g e m e n ts y s t e m s)协调进行，数据库管理系统(如O r a c l e，D B 2，M y s Q

36、 L 等)提供现成的方法供用户调用，用户也可以在其基础之上进行开发。8相关知识与关键技术图3-2 双层结构w 曲程序图3-3 三层结构w e b 程序F i g u r e 3 22 _ l i e r A f 吐i t e c t l l F 主秘r e 3 33 一i e f A r c h i t e d u f e三层结构(3 t i c ra r c l I i t e c t u f c)弥补了双层结构的不足(见上图3 3)；在客户界面和数据库之间加入了完善系统功能的中问层(m i d d l et i e r)用于支持数据检索、程序的分布式运行和数据库状态控制，中问层像是数据的周

37、转和分配站，客户界面不再直接获取数据，而是通过中间层提供的接口自J 接访问和更新数据，中间层可以协调和优化各种处理进程，这样便能提高用户的使用效率，同时提高程序的可移植性；w 曲程序无需改动就能在不同机器上运行。本系统就便采用了三层结构。使用A D o 技术作为客户端和数据库的桥梁，实现对数据库的访问等系列操作。2、客户，服务器软件的设计在程序员设计客户服务器软件时，他们必须在两种类型的交互中做出选择：无连接的风格或面向连接的风格。这两种风格的交互直接对应于T C P I P 协议族所提供的两个主要的传输协议：u D P 与T C P。T C P 提供了穿过一个互连网络进行通信所需要的全部的可

38、靠性。它验证数据的到达，对未到达的报文自动进行重传。它还计算数据上的校验和，以保证数据在传输过程中没有损坏。它使用序列号以确保数据按序到达并自动忽略重复的分组。它提供了流量控制以确保发送方发送数据的速度不要超过接受方的承受能力。最后，如果下层网络因任何原因变得无法运作，T C P 将通知客户机和服务器双方。s o c k e t 执行体处理传输层内T C P 软件模块和客户程序之间的接口，图3-4 是面向连接的套接字系统的流程图：9矗一5 一北京交通大学硕士学位论文服务器s o c k e t()，建立流式套接字0返回套接字号将套接字s 与本地地址l is t e n()通知T C P，服务器

39、准备在套接字s 上接收连接a c c e p t()接收连接，并得到一个新的套接字n e-s o c k e tr e c v()s e n d()在n e _ s o c k e t 上读写数据，直到数据交换完c l os es o c k e t【)关闭新的套接字n e _ s o c k e t，结束T C P 对话】c l o s e s o c k e t()s 站吴葡丽面荟翮求服务建立连接敷务请求，相应客户端l i s t e n()通知T C P，服务器准备在套接宇s 上接收连接1 is t e n()通知T C P，服务器准备在套接字s 上接收连接l is t e n()通知T

40、 c P 服务器准备在套接宇s 上接收连接l i s t e n()通知T c P，服务器准备在套接字s 上接收连接图3 4 面向连接的套接字系统的流程图F i 弘r e3 4c 0 e d i m f i t e dS o c k c tF l o w c h 砒使用u D P 的客户机和服务器在可靠传输上没有任何保证。客户机发送一个请求，这个请求可能丢失、重复、延迟或者传递失序。类似地，服务器发回给客户机的响应也可能丢失、重复、延迟或交付失序。客户机和(或)服务器应用程序必须采取合适的行动以检查并更正这样的差错。图3-5 所示是面向无连接的套接字系统的流程。服务器客户端s o c k e

41、t()，建立流式套接字。s o c k e t()建立流式套接字B，返回套接字号返回套接字号|b i n d()。梅套接字s 与本地地址b i n d()，将套接字s 与本地地址I 连接连接：【r e c v f r。“!)s e n d t。()通过套接I 数据包 B e n d t。()r e c v f r。m()通过套字s 收芋报文接字s 收发报文c l o$e s o c k e t()关闭监听套接字c l o s e s o c k e t()关掰监听套接字s，结束服务s，结柬服务图3 5 面向无连接的套接字系统的流程图F i g I l r e 3 5U n c o 曲e c t

42、 i o 帅f i c n t e dS 0 c k e tF l o w d l a f t匿相关知识与关键技术在本系统当中，用户与服务器之间采用T C P 方式实现可靠连接，而用户之间可进行u D P 以及T C P 通信。但事实上，对于企业间文件传输，尤其是以文件传输为主的印刷行业，我们推荐T c P 方式进行传输，保证信息的安全传输。3 2p 2 P 技术的应用P 2 P 即P c c r t o P e c r，称为对等网络或点对点技术。P 2 P 是一种网络模型，在这种网络中所有的节点是对等的(称为对等点)，各节点具有相同的责任与能力并协同完成任务。P 2 P 技术是目前计算机网络

43、技术领域研究的一个热点。P 2 P 网络是一种全新的技术吗?并非如此!从某种意义来说，P 2 P 可以说是一种向传统互联网技术的回归，体现了互联网的本质，因为互联网最初的设计目标就是让网络上的计算机互相之间可以直接通信而不需要中介。3 2 1P 2 P 的概念事实上，当今世界的学术界、工业界对于P 2 P 还没有形成一个统一的定义：m M 为P 2 P 作了如下定义：P 2 P 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；系统中的成员同时扮演服务器与客户端的角色；系统中的用户能够意识

44、到彼此的存在，构成一个虚拟或实际的群体。P 2 P 工作组对P 2 P 的定义：通过在系统用户之间的直接交换实现计算资源和服务的共享。作者个人认为这几种定义分别从不同角度对P 2 P 进行了阐述，各有道理。但有一点是必须的，那就是P 2 P 的作用是实现网络资源的共享。3 2 2P 2 P 特点在P 2 P 系统中，每一个P c e r 都是平等的参与者，承担服务使用者和服务提供者两个角色。资源的所有权和控制权被分散到网络的每一个节点中。服务使用者和服务提供者之间进行直接通信。P 2 P 技术有以下几个方面的特点【7】：非中心化(D e n t r a l i z a t i)：网络中的资源和

45、服务分散在所有结点上，信息的传输和服务的实现都直接在结点之阀进行，无需任何中间环节介入，避免了可能的瓶颈。由此特点，带来了其在可扩展性、鲁棒性等方面的优势。1】北京交通大学硕士学位论文可扩展性：整个体系是全分布的，不存在瓶颈。理论上其可扩展性几乎可以认为是无限的。鲁棒性：耐攻击、高容错。由于服务是分散在各个结点之间进行的，部分结点或网络遭到破坏对其它部分的影响很小。P 2 P 网络通常都是以自组织的方式建立起来的，并允许结点自由地加入和离开。P 2 P 网络还能够根据网络带宽、结点数、负载等变化不断地做自适应式的调整。高性能价格比：采用P 2 P 架构可以有效地利用互联网中散布的大量普通结点，

46、将计算任务或存储资料分布到所有结点上，通过利用网络中的大量空闲资源，可以用更低的成本提供更高的计算和存储能力。隐私保护：在P 2 P 网络中，由于信息的传输分散在各节点之间进行而无需经过某个集中环节，用户的隐私信息被窃听和泄漏的可能性大大缩小。此外，目前解决I I l t 锄e t 隐私问题主要采用中继转发的技术方法，从而将通信的参与者隐藏在众多的网络实体之中。负载均衡：P 2 P 网络环境下由于每个节点既是服务器又是客户机，减少了对传统C 届结构服务器计算能力、存储能力的要求，同时因为资源分布在多个节点，更好的实现了整个网络的负载均衡。P 2 P 系统的这些特点也决定了P 2 P 应用主要包

47、括资源共享和协同工作。通过P 2 P 网络实现资源共享，能够应付爆发式访问，系统的可伸缩性好，可靠性好。此类典型系统有N a p s t c r，G n u t e l l a，F h e N e t，c h o r d-b a s c ds y s t e m，B i t T o 玎c n t 等。我们所开发的“易印通”即时通信系统便是基于此项功能的应用。P 2 P 协同工作的应用也不为大家所陌生，包括即时消息系统、在线游戏、共享企业应用(在提供即时消息之外，还可共享内容和进行共同的活动如组内共同开发和编辑)、文件搜索、p u b s u b 系统等。其中，即时消息系统有Q O、A O L

48、朋M、Y a h 0 0M e s s e n g e r M s NM c s s e n g c r、J a b b c r 等；在线游戏有星际争霸、N e t z 和D 0 0 M；共享企业应用有G r o o v e、M a 西；文件搜索有Y o u s e 甜c h，o p 跖c o l a 等；p u b，s u b 系统有s c f i b c、H e 瑚s等：还有基于P 2 P 网络构造的e m a i l 系统。3 2 3P 2 P 的发展现状l、代表性研发产品和技术I C o 类的即时通信软件：两个或多个用户互相使用文字、语音或文件进行交流，快速、直接，易于同非P C 网络

49、设备(如P D A、手机)通信，而且它不依赖设备即可辨别用户。由于利用P 2 P 技术可以弱化甚至摆脱对中央服务器的依赖，这样的通信更接近非互联网通信模式。相关知识与关键技术F a T S i t e f M i a o s o f l)，O c c a ns t o 类数据存储软件：用于在网络上将存储对象分散化存放，而不像现在放于专用服务器。N a p s t e r 类软件：实现数据共享，使用者可以直接从任意一台安装同类软件的P c 上下载及上载文件，而不是从服务器，用户可以检索、复制共享的文件。软件自动发现最新的文件列表，发布者无需担心发布的问题。I n 丘邪e a r c h、P o

50、i n t e f a 类数据搜索及查询软件：用来在P 2 P 网中完成信息检索。N e t b a t c h(I n t e l)类协同计算软件：利用各P e c f 的空闲时间进行协同计算，完成超计算量的工作(如空问探测，分子生物学计算，芯片设计)。G-o o v e 类数据或行动协同软件：是基于P 2 P 连接的软件工具，可以建立一个安全的企业级协同工作平台(P 2 P 网)，提供供求信息链上的互动信息沟通，如货品目录、库存及发货清单，帮助使用者进行经销渠道维护、客户服务和支持。游戏软件：事实上许多网络游戏均是P 2 P 方式的，尤其是那些双人及多入对弈游戏。2、P 2 P 关键技术P