JXTA技術與應用發展

2019-11-18 12:18:35

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　　一、概述
　　美國Sun公司自從1995年向世界推出了java語言以來，每年都會在Java領域里推出新的技術，從JavaCard、J2ME到J2EE、JINI、JavaTV，推動了Java技術的發展和應用。在最近幾次的舊金山的JavaOne會議中，JXTA是該公司向業界推出的較新技術。該技術的目的是為P2P的網絡應用開發提供一個統一的平臺，而且為了鼓勵和支持該技術的發展，JXTA項目采用了開放源碼的方式，因此吸引了大量業界人士參與到JXTA技術的研究與應用當中，JXTA Community(www.jxta.org)就是人氣很旺的一個Java技術研究開發的網站。
　　
　　JXTA最早起源于2000年的夏天，現在大家把JXTA看成是P2P的平臺，JXTA的目標是要解決幾個技術與商業上的難題。第一是解決眾多P2P系統互不相通的問題。2000年，是P2P突飛猛進的高潮年，但高潮背后卻是許多小公司用自己的封閉系統試圖在Internet上圈一塊地。Sun認為，只有互通才能真正發揮出P2P的優勢，就似乎IM(Instant Messaging)，能互連的人越多，越有價值。所以Sun決定出面發布一個平臺，使所有P2P系統都能連接起來，只有Sun這樣位置中立、但在技術上有雄存實力被大家認可的公司才有希望做成這一平臺。
　　
　　JXTA的另外一個目的就是找尋一套數量最少、概念最簡單的系統構成的“積木”。假如成功，這幾塊積木就會是今后大家構架信息系統的基本模塊，從而幫助人們擺脫像Windows或TCP/ip這樣的傳統軟件帶來的包袱。Java、Jini和JXTA像是J的三部曲，Java取自聞名咖啡產地名，Jini是genie(精靈) 的諧音，而JXTA則是Juxtapose的縮寫。當時BillJoy用grep把所有J打頭的英文詞找出來，juxtapose躍然紙上，很是巧妙。既表現了P2P或肩并肩的意義，又說明JXTA不局限于P2P。但JXTA與眾不同，它是由一系列網絡協議構成的，用任何語言都可以實現，并不只限于Java，只有徹底獨立于操作系統、網絡傳輸技術以及程序設計語言，才真正達到了跨平臺，而這樣的技術，最輕易受到業界的認同。
　　
　　JXTA是項目創始人、Sun首席科學家BillJoy二十多年醞釀的結晶，“JXTA技術是網絡編程和計算的平臺，用以解決現代分布計算尤其是點對點(P2P)計算中出現的問題?！盝XTA研究項目，將提供使用戶更便捷地訪問連接在互聯網上的個人電腦資源的新框架，從而進一步拓展互聯網的空間。同時JXTA也是Sun的ONE互聯網戰略的延續，并且將更積極的姿態與Microsoft的.Net戰略和Hailstorm計劃一爭高低。Joy指出，JXTA可能是Sun One平臺最簡單的一部分，而不是打算將它變成象微軟的.Net那樣復雜的東西，而且JXTA也將是開放源代碼的團體；有別于而微軟的Passport和Hailstorm技術都是申請專利的專有技術，Sun希望通過公開JXTA源代碼的方式，成為微軟最有力的競爭對手，在公開源代碼的領域中，linux和Apache是卓越的成功典范，Sun也希望JXTA能鑄造新的成功。
　　
　　JXTA技術提供了基礎性的機制解決當前分布計算應用中面臨的問題，實現新一代統一、安全、互操作以及異構的應用。目前它支持基于Java技術的平臺和系統。而將來JATX技術將不受到內存的限制而支持更多小型移動設備。JXTA通過Java技術和xml數據表達的結合，提供了強大的功能使得垂直應用得以交互，并且可以克服目前P2P軟件中的限制。同時，通過小型、簡單、便于開發的構造模塊，JXTA將使開發者從建立各自框架的復雜工作得以解放，可以潛心關注于建設各類新奇、創造性的、分布式計算應用。
　　
　　二、JXTA 的設計目標及有關概念
　　一）P2P技術
　　
　　P2P即Peer to Peer,稱為對等連接或對等網絡，P2P技術主要指由硬件形成連接后的信息控制技術，其代表形式是軟件；P2P并不是一個新的概念，因特網上的許多核心協議本身就是P2P的應用程序，因特網的發展過程也說明了這一點，我們可以通過下述特性來描述P2P：
　　
　　Peer知道其他Peer的存在。
　　Peer在一個虛擬的網絡中運行。
　　Peer同時具有Client和Server的特點。
　　多個Peer可以組成為一個Peer組。
　　從因特網的發展來看，目前已經完全有可能開發新的P2P應用程序來補充和取代現有的集中式應用程序，文件共享程序和聊天程序的成功已經吸引了許多程序員加入P2P程序的開發。而且隨著技術的發展，P2P所面臨的安全、控制和網絡使用的問題將逐步解決。P2P系統可以提供如下功能：
　　
　　Peer的獨立控制能力----用戶將變得非常強大，可以創建自己的組和虛擬網絡，而且可以非常輕易地發布自己的資源。
　　可靠性----P2P系統是任何人都可以獲得的可靠系統。
　　擴展性----P2P系統的用戶數量可以急劇膨脹，可以與最大的集中式系統媲美。
　　性能----各種資源之間可以協同工作來有效地解決問題。
　　P2P是一種基于互聯網環境的新的應用型技術，主要為軟件技術，P2P網絡應用發展可能要涉及到4個方面要害技術：
　　
　　1) 對于互聯網上眾多計算機，P2P應用比其他應用要更多考慮那些低端PC的互聯，它們不具備服務器那樣強的聯網能力，同時對于以往的P2P應用技術，現在的硬件環境已經更為復雜，這樣在通信基礎方面，P2P必須提供在現有硬件邏輯和底層通信協議上的端到端定位（尋址）和握手技術，建立穩定的連接。涉及的技術有IP地址解析、NAT路由及防火墻。
　　
　　2) 在應用層面上，假如兩個Peer分別代表兩家不同的公司，而且它們已經通過互聯網建立連接，那么一方的信息就必須為另一方所識別，所以當前互聯網上關于數據描述和交換的協議，如XML、SOAP、UDDI等都是一個完善的P2P軟件所要考慮的。
　　
　　3) 有通信就要有安全保障，加密技術是必須要考慮的。
　　
　　4) 其他需考慮的有如何設置中心服務器，如何控制網絡規模等。
　　
　　與P2P相關技術，有許多其他的技術被稱做P2P，或者與P2P相關，或者可以被當作P2P使用，主要是以下幾方面內容：
　　
　　JINI技術；
　　軟件代理(Agent)技術；
　　JXTA的競爭者(Gnutella和Freenet等)；
　　Web Services技術。
　　
　　二）JXTA設計目標及層次結構
　　
　　1、JXTA設計目標
　　
　　首先，JXTA是為了構建P2P網絡而制訂的一組協議，是處理構建P2P網絡所碰到的問題的解決方法，JXTA標準協議規范介紹如下：
　　
　　“JXTA由六個協議組成，這些協議是專為特定的、分布式的、對等的網絡計算而設計的。使用這些協議，Peer可以互相合作來建立自我組織、自我治理的對等組，而不必關心它們在網絡中所處的位置(在網絡邊緣或者防火墻的后面)，并且也不需要集中的治理機構。”
　　
　　因此JXTA的核心是六個協議，其次，JXTA是P2P應用程序開發的運行平臺；目前JXTA首先推出了基于Java的參考實現，提供了支持六個協議的Java API，JXTA還將推出包括C語言在內的其他編程語言的API，JXTA在設計時有如下幾個目標：
　　
　　操作系統無關
　　語言無關
　　為P2P應用提供服務和基礎
　　從本質上講，JXTA的目標是希望在任何設備，從臺式機到PDA、汽車、洗衣機等設備都可以支持P2P編程。這里有幾個概念上的目標，它們包括：
　　
　　使用組來組織Peer并且在組內提供服務和應用的環境。
　　組可以使用認證和驗證方式來控制組內的訪問權限。
　　通過網絡來發布關于Peer和網絡資源的信息。
　　通過系統來發布各種請求。
　　提供一個基礎平臺，供Peer之間做路由和通信。在防火墻或者其他障礙后面的Peer之間的通信也是這個目標中很要害的一部分。
　　提供一種機制答應Peer之間可以彼此監視狀態和資源。
　　除此之外還有一些其他目標，例如加密、支持不同的通信協議、易用性、穩定性和性能等，所有這些目標在設計JXTA協議和最初的Java API時，都被考慮到，另外，開發人員和Sun公司的治理者還考慮了以下目標：
　　
　　系統應該答應任何設備直接加入到JXTA網絡中去。
　　系統應該答應ISP對網絡上的Peer進行集中治理。
　　系統應該支持數字產品版權的治理，例如購買的軟件、音樂CD、電影等。
　　封裝和抽象一些特定的核心功能，以便產生出商業方面的應用。
　　從上面列出的目標可以看出兩點，首先要讓企業覺得使用JXTA可以使自己對系統進行控制，原因在于大部分P2P系統沒有集中式的治理，所以在應用中不受企業的歡迎；其次，對于硬件或者軟件提供商來說，JXTA系統需要能夠創造出利潤。
　　
　　根據以上這些目標，JXTA被設計成企業可以接受的、輕易維護的、健壯的，并且能夠滿足任何P2P應用的概念。
　　
　　2、JXTA的層次結構
　　
　　JXTA由三層組成，如圖1所示。第一層是JXTA核心層，它包含了服務所需要的核心功能；第二層是服務層，它提供了訪問JXTA協議的接口；第三層是應用層，它使用服務來訪問JXTA網絡和JXTA提供的功能。這樣的設計和一個標準的操作系統比較相似，標準的操作系統包括核心操作系統、服務和應用程序。
　　　 JXTA技術與應用發展

　　圖1 JXTA的層次結構
　　
　　各層的說明如下所示：
　　
　　核心層(JXTA Core)：這一層封裝了最根本的東西，包括Peer、對等組、Peer發現、Peer通信、Peer監視和相關的安全原語。
　　服務層(JXTA Services)：這一層包括對于P2P網絡不是必需的、但很通用的功能，如查找、共享、索引、代碼緩存和內容緩存的機制。
　　應用層(JXTA application)：這一層包括了應用JXTA服務開發出來的完整的P2P應用程序，例如myJXTA，JXTA-CAD等應用程序。
　　
　　三）JXTA有關概念
　　
　　在JXTA網絡中，有一些概念是需要熟悉和理解的，它們是從JXTA協議中提出的一系列的專有名詞。
　　
　　1、Peer(對等機)
　　
　　Peer是一個虛擬的通信點。在一臺計算機或者設備上可以有很多個Peer，一個Peer并不是一個用戶，因為一個用戶可以有多個Peer

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