P2P与网格技术异同及协同性探讨

2022-09-12

作为分布式计算模型, P2P与网格为分布式系统的发展提供了基础性平台, 研究两者之间的异同以及协同性, 是当前学者研究的热点。纵观网格发展的历史, 早前, 网格计算的主要目的是研究高性能的计算, 随着通讯技术的发展, 网格已作为工商业协同领域为求资源共享而解决相关问题的必要手段。毫无疑问, 系统过载、失效以及低效都是普遍形成的问题, 而网格正是处理相关问题的必要手段。与网格相比, P2P主要目的是在网络节点的信息获取, 即在一个节点处获取其他节点的资源。它同时扮演着两个角色, 即客户机和服务器。文件共享毫无疑问成了P2P网络核心技术, 因为P2P不仅能在建立基于P2P形式的通讯网络中进行通讯, 而且还能进行相关计算达到协同性资源共享。

由此可知, 网格与P2P的对象是不同的。然而他们又是彼此关联的, 都是解决分布式计算和资源共享两个方面的问题。由此我们可以这么说, 在设计中, 两者在目标上基本一样, 两者的技术特点或多或少形成相辅相成的作用, 当前学者更热衷于研究两者间互补性以及协同性。

1 P2P与网格的异同概述

在技术发展终期, 毫无疑问, 网格与P2P相比, 其作为发展的终极目标, 它充分结合当前分布式系统的有关技术, 所追求的目标是尽可能对所有能共享的资源进行访问, 相比网格而言, P2P实现的则是平等通信, 所谓平等通信, 即使网络中整体计算通讯的实体实现平等互利, 节点之间可平等地相互共享。P 2 P技术的特点是灵活高效, 主要核心是在计算和交流量方面的应用, 因此, 它的作用之一也是保障所以资源的安全。

单纯就P2P和网格而言, 两者是基本独立, P2P和网格网络都能分辨节点角色——客户机以及服务器。在实际通讯中, 服务器节点远远多于客户机节点。P2P和网格两者之间的异同大体可从以下几方面来分析。

1.1 连通

网格中机器的计算性能一般很强, 其计算的连接形式比较稳定, 即通过高性能静态网络固定连接。不可忽略的是, 网格中资源如果被访问或者共享, 必定需要输入指定的账户和密码来实现, 所以常规而言, 网格中能被客户访问的节点一般比P2P要少, 因此其计算模式我们可以归之为客户机-服务器。

与网格不同的是, P2P计算核心是桌面计算机, 桌面计算机的特点具备间断性连接网络, 当其在连接时通常能被其他计算机共享。正因为这种间断性连接, 其连接的可靠性没网格高。然而P2P与网格的连通性能相比, 它最大的特点是灵活性。连通性能的灵活与否是经过网络中的节点数来反映的, 正因为P2P网络中连接的节点数大大超过网格中的节点数, 账户形式的网格中, 其连接方法相对而言显得繁琐。

1.2 安全

无论什么网络模型, 安全性能永远是其需要考虑的核心问题。根据网格技术特点, 其运用的是账户机制, 因此考虑到用户的认证与授权, 因此在保密安全方面, 它是相对可靠的。因为网格中的信息以及资源具备封闭性, 而且网格中的安全机制十分严谨, 绝不允许用户或者资源是未经注册的。

对于P2P而言, 开放性是其资源共享的最大特点, 在绝大多数P2P系统中, 就安全机制而言, 一般不需要认证和授权, 与网格相反, 其允许用户或资源是未经注册的。所以相对网格而言, P2P安全性能相对较低。

1.3 访问服务

在访问资源时, 远程访问是网格技术升华的指标之一。网格技术在远程服务中能有效提交批量信息或进行交叉共享, 具备相当高的安全性, 种种技术特点显示, 网格技术在访问资源方面能有效实现节点间数据传输和资源共享。然而P2P系统在远程机器方面相对匮乏。现行的P2P系统并未能在远程机器中进行复杂的运算和信息存储, 但是对于访问服务而言, 节点间的数据共享和协议交换的高效性能, 使得P2P技术与网格形成良好互补和协同。

1.4 容错

就高度分布式程序代码而言, 其程序能在多个节点处衍生出大量彼此独立和形势相同的任务, 所以对于网格静态连接特点, 其动态可行性告诉我们必须大力研究其容错策略。在网格技术飞速发展的今天, 当前网格模型中, 仅仅只考虑到简单的检查点和重启措施, 大大忽略了其动态可靠性和容错。为了避免集中服务所带来的单点失效, 应用P2P算法加强互补, 能充分实现网格高效的动态可靠性。

2 P2P与网格的协同性探讨

大量成熟的P2P以及网格模型研究表明:实质而言, 网格总体或多或少可看成是P2P系统。因为无论是从远程异构机器合作还是从信息资源的动态监管, 其均是为了实现资源共享的动态变化, 两者目标都是相同的。从上面的分析可知, P2P与网格两者均提高计算性能, 优化数据密集型应用, 提升信息资源的远程访问性能。从网格技术发展我们可以看出, 当前网格服务形式仍然是分层服务, 随着通讯核心技术的成熟, 分层现象必将被改进或消失。在网格技术中, 随着今后网格节点不断成倍增加, 瓶颈现象会在节能功能应用中出现得日益频繁, 因此P2P与网格技术互补协同必然是通讯发展的总体趋势。随着P2P技术与网格系统充分融合, 无论从节点的增加还是从网格分层弊端上看, 均能保障网格的安全扩展, 充分实现分散型和平等型的信息网格的构建。

从以上分析可知, 网格发展的终极目标是融合P2P系统, 也是分布式系统发展的终极目标。虽然两种技术在当前均可独立发展, 随着信息量以及节点远程服务的增加, 两种技术的融合协同研究必然会是学者共同研究的热点。

摘要：总体上而言, 作为分布式计算模型的P2P与网格, 或多或少在目标上极其相似, 实际上, 两者之间的差异也十分明显。文章多方面比较分析了P2P和网格技术的异同点, 基于构建高性能分布式系统, 重点探讨了P2P与网格技术之间的协同和互补。

关键词：P2P,网格,异同性,协同性