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挑战单向网页的P2P新架构
 

【作者: 林志峰】2001年07月01日 星期日

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今年2月,知名O'Reilly 出版商在美国旧金山Westin St. Francis 旅馆举办为期四天的全球性P2P(Peer-to-Peer)第一次产业会议,虽值网络业寒冬,但从参与的创投业者及科技业者之盛况,概略说明P2P在信息产业的未来地位。笔者适逢此会,穿梭于各讨论议题中,深感P2P的潜力。


此次会议主体为技术及投资性质,提供各国与会者进行专业信息交换,探讨P2P目前的生态及未来的方向,同时提供创投业者进行多元评估,寻求产业机会。然而,令人意外的,此次会议并没有针对造成唱片业者震撼,目前仍在引领风骚的MP3音乐档案下载软件Napster,进行稍具规模的讨论,仅被极轻度地提及。会议之主轴摆在依序Gnutella、FreeNet、P2P在企业的应用、以及其他组件技术如安全及档案封装格式等等。


笔者认为舍Napster议题不谈的原因只有一个,那就是Napster已占据了档案分享(File Sharing)的这块市场,在一个集创投与顶尖信息业者的产业会议里,谈论此议题已不具太大意义。在全球拥有六千万注册会员,随时有超过数百万人联机进行档案交换的强大优势下,Napster已经验证了「先占先赢,大者恒大」的特性。后继竞争者欲进入这块以英语系为主的市场,具体地面临到极高度的门坎,除非从文化差异做区隔。国内类似的经营模式ezPeer,就是着重华语市场,掌握文化的差异成为其优势。两者使用的技术类似,详细点将于后续文中介绍。


P2P是一种卷标

P2P是一种卷标而不是一个定义,它强调的是因特网架构之下端点对端点(Peer-to-Peer)、程序对程序(Program-to-Program) 、计算机对计算机(PC-to-PC),人与人间(People-to-People)四重直接的关系。peer具同侪之意思,它可以是个软件程序,同时拥有网络上客户端(client)和伺服端(server)的双重能力,两个peers之间的沟通是两组客户端对伺服端、伺服端对客户端的联机关系。计算机对计算机的关系是指两端硬件资源透明(transparent)分享,这些资源包括硬盘储存、计算处理、以及上网能力。而人与人间的关系是指藉传讯来进行沟通,层次可以是从聊天讯息至心灵交流。


P2P是如此地C2C(消费者对消费者),它具备几项特性来支持网络商业C2C应用。


简单性(Simplicity)

它简化了网络联机的过程,直接应用网址(IP)联机,用户不再需要记住联机对方的域名(Domain Name),移走了看似简单但对泛泛大众而言却是烦琐的网络设定。


透明性(Transparency)

联机对方的所在是透明的,每一个用户可以与其他用户进行直接联机,互相知道对方在做什么,不同于登入一个网站的用户间是互不认识的,不知道对方在做什么。


立即性(Immediacy)

因为采直接联机,用户间可以进行立即沟通,增加时效性。


P2P核心技术(尤其指Napster类者)是立即传讯(Instant Messaging),这种机制采用国际RFC1459之IRC(Internet Relay Chat Protocol)协议的部份标准。此技术已存在多年,传讯可以是及时的,也可以是异步的(Asynchronous)。IRC本身是一个会议传讯系统,它是应用在分布式伺服主机联机之上,服务器扮演接受客户端联机以及转接讯息至其他伺服主机上的双重角色,而一个客户端仅联机至一个服务器,每一个客户端是藉其昵称及其所联机的服务器名称来辨认。


再者,搜索引擎(Search Engine)以及文件传输(File Transfer, FT) 是P2P档案分享的核心技术,结合立即传讯技术,形成了(图一)所示的基础结构。



《图一 P2P技术的基础结构》
《图一 P2P技术的基础结构》

混合式P2P-Napster/ezPeer

Napster以及ezPeer之基本运作分为五个层次:由左至右,分别是广大的用户、用户所提供的信息内容、中介的网络联机服务、数据库索引管理与查询之计算机伺服群组、以及个人或团体所提供的内容服务。


用户个人计算机透过中介的网络联机服务,连接到伺服计算机群组其中的一台之后,将分享档案之索引「上架」至伺服计算机里以建立数据库,供其他所有用户索引查询。数据库扮演媒介的角色,告知用户A何处有他想要的档案,当用户A确定要从用户B取得时,AB两点即刻建立联机,进行档案内容之传输交易。


伺服媒介平台是由多个计算机群组所构成,每一个群组是由4~5台计算机服务器藉由网内网络相互串接而成,某种程度而言,具有容错(Fault Tolerant)的能力。群组与群组间并没有采直接在线沟通,然而借着中央负载平衡控管,用户可横跨各群组而毫无痕迹。


每一个用户本身(某种程度而言)是数字信息内容提供商,当用户众,数据库所累积到的分享档案数呈倍数成长。除此之外,专业的内容提供商也可将信息上架给位于中间的计算机伺服群组,提供B2C服务。总体而言,信息内容的累积提供给个人的是一个知识管理平台。


此架构是一种分布式(distributed)运算及集中式(centralized)管理之混合体,它是够分散地,因为档案内容传输发生在用户端点之间,并未牵涉到伺服端,允许各端点之自主性(Selfishness)。当众多传输同时发生时,运算负载与数据流量是平均分散各端点的。此架构也是够集中地,因为中心伺服群组管理并组织所有用户的档案搜寻索引(Index)以及网络地址(IP Address)两种数据库,前者提供档案快速指认的功能,而后者提供用户间相互认知(Recognition)的机制,用户藉交易对象的昵称(ID)而对应至其网络地址。


分布式P2P-GnutellaNet

如(图二),GnutellaNet之运作是一种类似电话联机网络,呈现一种多重树形,各节点提供转接的服务。当登入网络后,首先它尽可能告诉你,网络现在有多少你的平行同侪(horizontal peers),也就是对你的欢迎。不过,你仅认识邻近同侪,他们其中的一位再认识其同侪,依此类推而扩展至整个网络。



《图二 分布式P2P技术的基本运作》
《图二 分布式P2P技术的基本运作》

在此架构下,当用户欲询问某一个档案时,他透过所有邻近之同侪将此询问传话下去。当中任何一个同侪听到此传话时,就会继续传话下去给其他同侪,如此继续下去。任何拥有此档案的用户会反方向地传话回去,说明我有这个档案,在回传的过程中,没有同侪知道谁是原始的询问者,只是继续传话下去,即使回传至询问者的邻居,他也不知道下一批传话的对象当中有一位就是询问者。


虽然Gnutella利用几个服务器来暂存同侪的联机信息,方便新用户加入,但运作时并没有集中管理,是完全分布式地,任何一个节点(同侪)拥有完全相等的能力。然而某个位于流量繁忙信道上的节点,可能会因过多的传话而造成堵塞。


混合式vs分布式

以Napster为代表的混合式P2P和以Gnutella为代表的分布式P2P各具特性,前者常被质疑的一点是因其具单点脆弱性(point of control) ,因为它采集中式管理,是一个易受政治干扰的点,没有了它,其他整个分散的用户将因无协调机制而停顿。而后者分布式P2P虽然无此问题,但却遭受到以下的质疑:


* 虚掷(overhead)流量可能拖垮网络,因为信息利用耳语相传的方式散播,在一次询问过程中,实质有效联机可能只占总询问量极少数的比率,造成虚掷过高。据此,当混合式P2P已经达到数百万至千万联机数时,分布式P2P如何将联机数从数千增加至一万呢?


● 如何建立消费者与企业的关系?分布式P2P不具集中式管理,无法进行讯息推播(information push),企业将无切入点来进行B2C营销交易等。


● 如何做群组(grouping)?FreeNet的代表曾经回答说「因为人们是地域性地分散,FreeNet有兴趣的是链接人们而不是组织他们」,这种回避性的回答,说明了分布式P2P执行群组的难度。因为用户间不容易自我组织,特定意识之「群组」难形成。


混合式P2P是一个绝佳的媒体通路,容易形成「社群」(Community)、「群组」(Grouping)、以及「个人化」(Personalization)三层架构。用户汇集在同一个通路,自然而然形成社群,如ezPeer形成多媒体社群。再者,社群经营具易于管理,口耳相传的特性,很容易在社群里进一步地形成「次文化」群组。譬如衍生爵士乐、旅游以及赏鸟之各次文化。除了这种依性向而形成的群组之外,其他依交互式投票以及民意调查等,也可组织各自群组。最后,P2P可深植个人化经营,用户已因Peer的技术而有当家做主的自我价值,再辅以集中管理所提供的统计服务,个人的特质就被突显出来。


P2P待克服的议题

P2P待克服的议题包括管理(management)、安全(security)、互信(trust)、以及临场(presence),其中的一些议题并不是显而易见的容易:


● P2P对企业而言将创造不少的优势,譬如降低硬件投资与协力工作等。然而,分布式软件需要安装、设定、更新以及缺乏监控系统(monitoring system),都将成为IT人员反抗P2P的阻力。因此,技术已在那里,如何平衡优势与阻力将成为P2P须克服的议题之一。


● P2P解放了个人计算机,将之推向因特网的边缘,然而却开了一个安全的隐忧。重要的是并不是P2P程序不安全,而是它暴露了个人计算机的所在,此种隐忧可以藉防火墙来减轻。


● 用户互信是P2P平台的关键,机制难度高。短期只能认定P2P是高层次互信,用户必须相信对方。一种暂时性的解法,可以提供类似eBay的信用评鉴系统,让用户主动回馈并互相评鉴。


● 临场包含两个层次,个人计算机是否可以被连接以及用户是否待机,一个离开计算机旁边的用户与不进行P2P互动的用户,是无法被区别的。


因此从发展趋势来看,未来几种产业将从P2P模式受益,如公信产业、组件厂商如档案封装加密、甚至于数字智权管理(Digital Right Management) 等。然而,从高唱在因特网上自由开放,消费者至上的角度来看,为了维护智权,或建立任何妨碍用户习惯的机制,是否会造成抗拒而吓跑消费者,重蹈网络泡沫的覆辙,值得进一步评估。


结语与预测

P2P最可贵之处在于网络资源整合与累积:未来数以亿计的CPU以及数以百亿计的硬盘位将被整合于因特网上,用户共享了整个资源,而不是过去用户与网站之间单向资源而已。个人计算机因此被升级,它不再是躲在网络背后的一具浏览器,它将是网络世界上的一个附加价值,也是网络世界边际的一个设备(Device)。同时,P2P绕过域名伺服(Domain Name Server, DNS)的机制,创造一个远离DNS的世界。最后,P2P挑战了单向Web的存在,逼使了Web业者思考双向网页(Two-Way Web)。


五位与会旧金山P2P会议的专家,包括一位信息媒体业者以及四位信息厂商执行长,对未来五年的信息产业进行预测投票。这位媒体业者和其中一位执行长投给P2P,另外一位将票投给电子邮件系统,一位投给分布式计算系统(P2P是分布式计算的一种延伸),最后一位预测集中式(指Web)与分布式拥有各半的机会。


就同样以广大消费者为对象的Web与P2P而言,笔者也在此作一个预测。商业经济面上,Web的阶段任务已完成,接下来因特网的舞台是提供给P2P以及分布式计算来发挥。技术层面上,Web还会继续存在,只是它将扮演技术整合的一个支持角色。


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