前几年的网路泡沫化，许多人对B2B、B2C及C2C已经够感冒了，这几年竟又崛起所谓的P2P（Peer-to-Peer）。到了1999年时，Shawn Fanning突发奇想地撰写一套Napster软体来使同侪间能共享MP3档案。当时的设计其实还是在主从式架构底下，不过因为资料量在真正传递时，是直接由分享双方对传的，所以开始有了P2P的味道。就像知名开放源码大老Eric S. Raymond（ESR）说过：「每件出色的软体都来自开发者个人的特殊需要（譬如搔痒）」。尽管这个突发奇想出身平凡，却有惊人魅力吸引着学界与业界，以至于这几年相继出现许多P2P的新兴领域与市场，而P2P能成功的道理在于满足新世代网际网路使用者所喜爱的两大需求：分享与开放。
P2P的架构
从P这个字母就占了整个术语的2/3来看，Peer是P2P技术中很重要的元件。既然P2P所强调的观念就是分享与开放，在整个P2P网路中，只要任意两方能够直接进行连线，满足彼此的需求，则这两方即符合P2P的要求，所以并不能因为网路上某个节点所具备的能力和其他人有所差异（譬如有一台集中式索引伺服器或一台代理伺服器），即判定此网路不符合P2P的精神，换句话说，只要使用者彼此之间能做到P2P连线，就可以算是P2P网路。
目前大部分的P2P软体是架构在TCP/IP协定之下，所应用的领域以MP3档案的分享最为人知。以开山始祖Napster为例（国内EZPeer及Kuro亦采用此架构），Napster所采用的是集中式架构(图一)，既有一个集中式伺服器做为索引目录的建立，因此整个网路的资源消耗较低、速度较快和延展性较高，而缺点是可靠性较低（单点故障）以及维护成本高昂。而后来的仿效者如Gnutella及E-Donkey改采用分散式架构(图二)，没有集中式的伺服器，相对地网路的延展性变低，容易造成壅塞，而优点则是可靠性高和建置成本极低。假如读者想问哪一种P2P的架构较好？当我们以教堂与市集来形容专属软体与开放源码之间的角色定位时，集中式P2P与分散式P2P正有着这样的味道。
Napster的架构：
- 1. 连线：安装Napster软体后，做为Napster P2P网路的Peer（Client端），然后连上事先设定的伺服器，接着Napster Client端会将使用者端的相关资料以及分享档案列表传送给Server端。
- 2. 搜寻：当你想搜寻档案时， Napster会将查询的要求传送给Server，然后Server会寻找本身资料库的档案列表，并将结果传回去。
- 3. 下载：收到Server的结果后，你可以选择想下载的档案，并直接连线至对方（Peer），进行P2P的传送，而无须透过Server的转送，一旦档案传送完毕时，Server可进行稽核动作。
Gnutella的架构：
- 1. 连线：安装Gnutella软体，做为Gnutella P2P网路的Peer端（既是Server也是Client），并没有任何事先设定的伺服器来做连结，因此Gnutella对网路可以说是一无所知，所以Gnutella需要知道至少一台Peer的IP位址和Port，以做为第一个连线（起始点），接下来有三件事会发生：你宣布你的存在、他会告知其他Peer，以及每个Peer回讯息给你，之后Gnutella就会和其他Peer交换资讯，以了解整个Gnutella P2P网路。
- 2. 搜寻：当你想搜寻档案时，Gnutella会将查询要求传送给有直接与你连线的Peers，而这些Peers会继续将你的要求传送给有直接与其他使用者连线的Peers，然后反覆下去。在这散布过程的每一台Peer也都会寻找本身的档案列表，并将结果传回去，假如找不到符合结果，那么就无须回报。
- 3. 下载：陆续收到Peers的结果后，你可以选择想下载的档案，并直接连线至对方（Peer），进行P2P的传送，不用再透过网路上其他的Peers介入。假如连线失败，则很有可能是对方有设防火墙，这时Gnutella会重新发送一个下载要求（Push下载），并以Step 2的方式散布这项要求，对方（拥有你想下载的档案）会尝试从他那边直接连线回来，然后进行P2P传送。
总观之前对MP3档案共享技术的探讨，我们以(图三)做为共享示意图，并制作出包括MP3档案的共享技术、传统主从式架构及一般搜寻引擎的比较表(表一)，做一个整体性的归纳。在(图三)中，我们假设第三者作为平台提供者的C点，资料需求者为A点，资料供应者为B点。在(表一)中，浅绿色的部分代表着国内MP3档案共享平台Kuro所采取的类似搜寻引擎及Napster将资料搜寻的做法，并集中由特定索引伺服器来处理。浅蓝色的部分标示出EZPeer及Kuro采用真正P2P的作法，并将实际的资料传输转嫁给使用者自行处理。
表一 MP3档案共享技术、传统主从架构及一般搜寻引擎的比较图
| |
一般网站 |
一般搜寻引擎 |
Napster |
Gnutella |
| 索引存放点 |
C点(网站) |
C点(搜寻引擎) |
C点(Napster) |
每个peer |
| 资料存放点 |
C点 |
B点 |
B点 |
B点 |
| C1用途 |
网页存取 |
网页搜寻 |
档案搜寻 |
档案搜寻 |
| C2用途 |
不存在 |
事先快取 |
事先快取 |
档案搜寻 |
| |
|
(存入索引伺服器) |
(存入索引伺服器) |
|
| C3用途 |
不存在 |
网页存取 |
档案传输 |
档案传输 |
| A/B点身份 |
不清楚 |
不清楚 |
略知 |
略知 |
| |
(仅知IP) |
(仅知IP) |
(知IP及帐号) |
(知IP及帐号) |
| 发布即时性 |
快速 |
普通 |
快速 |
快速 |
| |
|
(多半要等C点去扫) |
(B点主动告知) |
(B点主动告知) |
| (资源如何发布) |
(C点=B点) |
|
|
|
| 搜寻即时性 |
即时 |
事先快取 |
事先快取 |
即时 |
| |
|
(资料可能已过期) |
(资料可能已过期) |
(搜寻B点) |
| (资源如何发现) |
(C点=B点) |
|
|
|
| 主要资料类型 |
网页文件 |
网页文件 |
MP3音乐 |
MP3音乐/多媒体 |
P2P软体与技术的应用热潮
再怎么样响亮的专有名词，若没有发展出杀手级的应用，也只能说叫好不叫座，不过从这几年P2P在诸多领域蓬勃发展的情势来看，软体界大老已纷纷开始提出结合P2P观念的完整Web Services解决方案，例如微软的HailStorm/.Net平台、Sun的JXTA/Sun One架构及IBM的Encina/WebSphere，所以P2P除了在档案分享上出尽锋头外，在其他领域亦都有许多的表现。以下将介绍一些P2P应用的领域：
电玩与讯息网路
- 1. CenterSpan（www.centerspan.com）专注在P2P声音文字讯息的传送，适合在多人电玩环境的应用。
- 2. Jabber（www.jabber.com）是使用XML提供的P2P即时讯息系统，能够更有效整合ICQ、AOL及MSN等即时讯息软体。
分散计算
- 1. Applied MetaComputing（www.appliedmeta.com）的产品Legion提供企业做跨平台的P2P资源管理工具及P2P知识管理应用软体，让网路内的资源，紧密的整合，且在网路安全、功能及弹性上都有兼顾。
- 2. Datasynapse（www.datasynapse.com）提供财务公司P2P的网路，最终的目标是全球性的财务网路。
- 3. Entropia（www.entropia.com）致力在计算能力分享的软体设计，结合上万台电脑的空闲时刻，进行分散式计算，免费协助解决一些人类的共同问题，例如抢救爱滋病患者、药物搜寻与运算、医学影像处理等等。当然，该公司会利用某些百分比的计算能力发展成营利用途。
管理与合作
- 1. 惠普(Hewlett-Packard)计划将推行已一年多的e-speak产品提供P2P上的应用。
- 2. 由Lotus Note创始人Ray Ozzie所创办的Groove Networks（www.groove.net）投入开发采购、批发、货品管理及客服等应用软体。
- 3. 英代尔（Intel）也着眼于企业级的P2P应用软体，并成立了一个Peer-to-Peer Working Group。
- 4. NextPage（www.nextpage.com）让企业内部的档案伺服器能以P2P的模式工作。
- 5. Quiq（www.quiq.com）锁定在的前一千大企业（Fortune 1000）并提供虚拟P2P的社群环境。
Peers代理人与分散式搜寻引擎
- 从西门子出来的WebV2（www.webv2.com）着眼于提供企业的Supply chain，提供P2P的应用软体让不同厂商之间沟通和搜寻资料。
超级分散式
- 1. vTrails（www.vtrails.com）发展出Full Duplex Packet Cascading （FDPC），可以有效地减少网站面临壅塞流量。 FDPC将陆续连线进来的使用者，先取一部份做第一层（tier），剩下的使用者将继续分成许多层（tiers）。上一层使用者所下载的资料，会直接变成下一层使用者下载资料的来源，端看最小hop数目以及是否在同一地理区域，以此类推。换句话说，FDPC将网站壅塞点，分散至一连串的使用者层（tiers）之间作为P2P的下载，而在每一台vTrails伺服器，会记录地理位置图，以了解其使用者的位置及IP位址。
- 2. 2AM也有类似的技术,即Streaming Peer。
P2P之新社群经验与开放价值
尽管过去的主从架构亦能提供使用者之间互动的平台，但仍不敷使用。笔者认为P2P除了能让使用者之间能做更直接密切的沟通之外，P2P的社群经验是与Open Source开放源码运动契合的，所推动的「开放价值」精神更是一致。
P2P的使用者一直很强调分享，包括：
- 1. 资料与资讯的分享（MP3、影片、文件）。
- 2. 知识的分享（群组合作、即时讯息以及视讯会议）。
- 3. IT设备的分享（CPU时间、记忆体以及储存空间）。
因为分享而获得更多，因为开放而拥有更多，以至于笔者归纳P2P与Open Source两者间具有的三个开放价值：
开拓思维与眼界（Open your mind and vision）
敞开心胸与他人分享，你会讶异到别人的独到见解，并得以丰富自己的思维与心灵，而另一方面透过无国界密切地分享交流，可以让自己增进眼界，进而培养自身的判断力与领悟性。
避免再制与闲置（Avoid re-invent and idle）
程式设计师可以有效地透过分享原始码来持续激发创意，延续软体的生命；系统管理者以及一般使用者亦可透过分享来提升资源利用率，同时我们也可避免同样的事物再制两次。 ESR说我们应该认为别人的时间是很宝贵，同样的问题不应该花时间解决两次。
团体合作（Teamwork）
切勿划地自限，唯有共同合作才会有更大的竞争力，并能教学相长地学到更多东西。 Linux之父Linus Torvalds曾说过一句有意思的话：「只有糊涂的人用磁带机来备份资料，明眼人会直接上传他重要的东西，然后让全世界来拷贝。」您觉得呢？
P2P的未来发展与冲击
P2P接下来会怎么走？
细看P2P的网路架构，其实就是将点对点（Point-to-Point）的层次，从主从式架构（Client-and-Server）连结进一步成为Peer之间的连结。然而，观念虽然简单，戏法人人会变，但巧妙却是各有不同。笔者认为P2P在接下来几年，会在使用者族群继续蓬勃发展，因为毕竟Peer的概念是比较贴近用户端，而另一方面企业用户则会因为Peer观念，从而发展出更符合他们需求的完整解决方案，像Web Services即是一例。
在一般使用者的角度中，他们所关心的是P2P的分享（sharing）能力，整个设计理念应该是这个P2P软体能分享什么（what）以及如何分享（how），也就是说设计的P2P软体要够「好用」，而不只是一个不好玩，60分及格的玩具。接着笔者以功能导向的思考方式，来探讨使用者所关心的议题。
- 1. 全面性（All-in-one）：在使用者端不应仅强调效能而忽略功能的多样化，使用者要的是多机一体。
- 2. 延展性（Scalability）：网路架构能提供怎么样的存取速度？是否能很快的找到所想要的资源？是否能能负荷多人口的社群？
- 3. 商业模式（Commercial business models）：如何在开放平台计费而又不会令使用者感到讨厌、甚至是察觉？因为一般人都不喜欢付费的感觉…。
- 4. 互通性（Interoperability）：异质的P2P软体间是否有共通标准（standards）？异质P2P的社群又如何做到资源共享？
- 5. 友善性（Interface I/O）：简单容易的使用者介面，而非繁琐的专有名词及凌乱的操作。
- 6. 安全面（Security/Trust）：金钱交易的安全性，以及资讯分享的正确性。
- 7. 法律面：P2P网路强化了使用者与使用者之间的互通能力，但同时也容易涉及法律问题。一般而言，很难去正面地约束使用者行为。
后P2P时代？
现在IT硬体产业所处的是后PC时代，并面临硬体产业将转变成纯制造业的时代，这是一个迈入微利的时代，也是市场版图会出现大者恒大的时代。而软体产业亦处于后Open Source时代的来临，笔者认为改变最多的是软体技术发展模式，由于现成软体工具及套件原始码更容易取得，传统PC硬体产业的所谓「公版」开发模式亦会发生在众多软体开发厂商的身上。因此厂商的竞争力不再仅仅是比功能或比规格，而是在比「效能」和比「加值」上面。
在后PC与后Open Source的夹击下，这也正是后P2P时代所处的局面，如何利用最小的资源带来最大的利益，这将会成为后P2P时代的核心价值。
结论
从Napster的星星之火到今天琳琅满目的P2P软体，我们可以发现到分享的东西并不局限在MP3的音乐档案里。 P2P的观念与开放源码是不谋而合，其开放价值能开拓全人类的思维与眼界，为了让我们避免再置与闲置，我们透过团体合作来达到更大的目标与理想。笔者始终相信，开放的意义在于合作而非免费，所以越来越多的P2P使用者已开始如火如荼式地分享资源，并有越来越多的厂商积极地在整合资源，就让我们拭目以待后P2P的时代吧！
（作者现为台湾大学电机研究所博士班学生：http://www.nctu.idv.tw）
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