一、引言
網絡技術的高速發展與普及使其成為信息交互的主要手段。隨著網絡規模的增大， 接入網絡中設備的數量和種類也隨之增多，然而，這些資源并沒有得到充分的利用。如果能有效地利用這些閑置的計算資源、存儲能力和網絡帶寬， 將會有效緩解目前互聯網上所面臨的瓶頸問題。P2P (Peer To Peer)對等網絡就是在這樣背景下提出的一種網絡技術。文中首先介紹了P2P 的概念． 研究及其應用狀況： 然后分析了其三種網絡模型： 集中式P2P 、純分布式P2P和混合式P2P 各自的特點和發現機制； 最后提出了一種基于P2P 的IP電話模型． 并詳細討論了該模型的信息模型和搜索策略。

二、P2P 技術的內涵
P2P 是英文peer – to — peer 的縮寫，是一種網絡模型， 在這種網絡中各節點是對等的， 具有相同的責任和能力并協同完成任務。對等節點之間通過直接互連共享信息資源、處理器資源、存儲資源甚至高速緩存資源等， 無需依賴集中式服務器資源就可以完成。P2P 技術是目前計算機網絡技術領域研究的一個熱點， 微軟、Sun 、IBM 等公司都投入到P2P 技術的研究之中。P2P 與傳統的C ／S 模式形成鮮明對比。P2P 技術主要指有硬件形成網絡連接后的信息控制技術． 主要代表形式是在應用層上基于P2P網絡協議的客戶端軟件。P2P 的應用研究涉及面非常廣泛， 主要包括網絡拓撲構造， 安全與可靠性、分布式數據存儲和并行計算等。P2P的應用更是涵蓋諸多領域， 比如對等計算、協同工作， 搜索引擎． 文件交換和文件共享． 還有很多在電子商務中的應用。

三、基于P2P的IP電話模型
1.P2P網絡拓撲結構
從技術上講， P2P 網絡結構可分為： 集中式P2P ， 純分布式P2P 和混合式P2P 三種不同形式． 下面分別進行分析。
（1）集中式P2P
集中式P2P 模式中有一個中心服務器來負責記錄共享信息以及反饋對這些信息的查詢， 每一個對等實體要對它所需共享的信息以及進行的通信負責。當某節點希望搜索一個不知道位置的資源時． 該節點向目錄服務器發送請求，目錄服務器在數據庫中查詢到匹配的資源后將其定位信息返回該節點，然后在兩個節點之間執行交互。集中式P2P可提供中心服務器目錄檢索，管理服務和標準的點到點通信，具有高效的檢索和低效的交換服務的特點。但是中央服務器的癱瘓同意導致整個網絡的崩潰，可靠性和安全性較低，且隨著網絡規模的擴大，中央服務器維護和更新的費用將急劇增加，所需成本過高。

（2）純分布式P2P
純分布式P2P模型中沒有專門的服務器，整個網絡是由無數節點組成，這些節點在功能上非常相似，沒有一個節點知道整個網絡結構或者組成網絡的每一個節點的身份。相反，節點只知道直接與它們通信的節點。在進行網絡資源搜索時，節點首先把包含搜索條件的請求信令發送給其鄰居節點，再由鄰居節點想其自身的鄰居節點轉發。以此類推，直到得到滿足搜索條件的資源或請求信令的TTL（生存期）為0；如果網絡找到滿足條件的資源，請求響應信令將沿著請求信令經過的路由的反向路由向回發送。此后，請求節點將建立到提供資源的節點的直接數據路由。這種P2P網絡模型的優點在于允許用戶設定自己的規則和建立自己的網絡環境，提供近似的即插即用的特點，動態性很強。存在的問題是由于沒有中心管理者，網絡節點難以發現，這樣形式的網絡很難進行身份認證、安全管理、流量管理、計費等控制；在搜索節點時，由于每個請求廣播的原因，對網絡寬帶要求高，容易導致網絡阻塞。

（3）混合式P2P
混合式P2P模式結合了集合式P2P的優點，網絡中有中間服務器，但文件目錄是分布的。它在分布式模式的基礎上，將用戶節點按能力進行分類，使一些功能強的節點擔任特殊的任務。這些節點分為三種：用戶節點、搜索節點和索引節點。用戶節點一般不具有任何特殊的功能；搜索節點處理搜索請求，從它們“孩子”節點（用戶節點）中搜索文件列表；索引節點內存充足，連接速度快，用戶保持可以利用的搜索節點信息，并收集狀態信息，維護網絡的拓撲結構。一個節點可以既是搜索節點又是索引節點。用戶節點可以選中多個搜索節點作為它的“父”節點，并將其所要共享的列表提交給他的“父”節點。在搜索網絡資源時，用戶節點通過索引節點獲得所有可用的搜索節點信息，之后用戶節點就和獲得的搜索節點相連。根據用戶的搜索請求，如果和用戶節點直接連接的搜索節點查詢結果到N個（N為搜索結果，由用戶自己設定）就停止；否則就向另外可用的搜索節點發出請求，如果查詢結果還不夠，就繼續向外快速發散，直到所有的搜索節點被搜索到為止。若所有的搜索節點都被反問過，就意味著網絡上所有的節點都被搜索到了，其速度要比純P2P模式快得多。

2.P2P的IP電話模型
（1）模型的構建
在選擇P2P網絡模型時主要考慮以下幾個方面：一是整個框架結構要求可運營，可管理，要求具備集中控制能力，并能提供服務質量保證；二是要具有為用戶提供安全認證管理；三是為降低網絡流量負擔，節約網絡資源，應減少用戶訪問對象的隨機性，減小流量的不可預知性；四是應該具備良好的開放性、靈活性和擴展性。因此選擇混合式P2P模型來構建IP電話模型，由各個IP電話終端完成模擬信號和數字信號的轉化，而且通過IP電話號碼就可以找到被呼叫的IP電話終端。此IP電話的模型如圖1所示。

(2)工作原理
中心服務器主要做用戶的集中認證，建立索引機制，輔助對等點之間的連接，它要動態維護一張所有目錄節點的信息表（表1），保持網絡總體的托普情況。

目錄節點主要記錄該節點下所有IP終端用戶的信息，其充當關守的功能，它也需要動態維護一張終端用戶表（表2）。

一個節點能否成為目錄節點，要看其計算能力和存儲容量，如果達到規定的要求（由軟件按照同意的規則對所有的終端進行自動檢測），就被設定為目錄節點，同時該目錄節點要定時向中心服務器通報自己的狀態。IP電話終端用戶也響應的動態維護一張與遠程IP電話用戶的通話信息表（表3）

當一個IP終端用戶加入此網絡中時，軟件搜索網絡提供用戶一個可用的目錄節點的列表，供用戶選擇。用戶可以選擇其中多個(避免因單個目錄節點出現故障或該目錄節點已不再充當目錄節點而造成呼叫失敗) 路由最短的目錄節點作為其父節點并提交相應的信息。網絡中所有的IP用戶因為隨時會加入或者離開， IP 地址與IP電話號碼不完全是固定的關系， 所以目錄節點要定時刷新IP 地址與I P 電話號碼的對應關系， 保持IP用戶節點處于一個穩定的狀態。在該模型中， 當一終端用戶A 呼叫另一終端用戶B 時,
A 先查詢自己與遠程I P 電話用戶的通話信息． 如果有B 的信息． 則直接進行互通： 如果沒有或呼叫失?。?那么再向中, U J]E務器請求。中心服務器返回所有可用的目錄節點, 之后請求信令就以組播的方式向目錄節點發送． 收到請求的目錄節點查詢自己的終端用戶表， 如果找到B 的信息， 則返回給A，A 和B 就可建立點對點的連接， 直接進行語音數據的傳輸； 如果都未找到B 的信息． 請求信令繼續以組播的方式向其他目錄節點發送． 直至遍歷整個網絡。

四、結束語
選擇混合式P2P 構建IP電話模型， 既具備快速檢索的能力， 降低網絡流量的負擔． 又便于安全管理、身份認證、流量管理、計費管理等。隨著現代通信的迅猛發展, 基于P2P 技術的IP 電話必將得到更廣泛的應用。