專利名稱：一種對等網(wǎng)絡系統(tǒng)及實現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對等網(wǎng)絡(Peer To Peer Network，以下簡稱P2P)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及P2P網(wǎng)絡的內(nèi)容部署和內(nèi)容路由問題的實現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
隨著互聯(lián)網(wǎng)絡和寬帶接入網(wǎng)絡的迅速發(fā)展，P2P技術(shù)得到了大量的應用和研究，特別是基于分布式散列表(Distributed Hash Table，以下簡稱DHT)和覆蓋網(wǎng)絡(Overlay Network)的第二代P2P網(wǎng)絡得到業(yè)界的重視。但是，現(xiàn)有的這種P2P網(wǎng)絡存在著幾個比較嚴重的問題，阻礙它進入大規(guī)模的商業(yè)應用。這些問題是(1)覆蓋網(wǎng)絡是一個邏輯虛擬網(wǎng)絡，與實際網(wǎng)絡不匹配，從而嚴重影響了內(nèi)容路由響應性能；(2)就近服務問題，由于散列表把用戶ID和內(nèi)容ID均勻散列到全網(wǎng)，使得用戶的服務不是按照實際網(wǎng)絡的就近原則進行，既造成了跨區(qū)流量過大問題，也降低了用戶服務質(zhì)量；(3)熱點問題，即當某個內(nèi)容熱度很高時，在網(wǎng)絡中的拷貝數(shù)就會非常多，但按照DHT原理其內(nèi)容存儲索引會被導向于某幾個Peer進行存取，從而造成熱點問題；(4)由于管理索引信息和媒體信息都是存儲于用戶客戶端，因此，在線用戶較少時，很多媒體內(nèi)容不能保證提供服務，影響商業(yè)應用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種可伸縮可運營的P2P網(wǎng)絡系統(tǒng)及實現(xiàn)方法。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種對等網(wǎng)絡系統(tǒng)，包括局端網(wǎng)絡和分區(qū)網(wǎng)絡；所述局端網(wǎng)絡為所有局端節(jié)點構(gòu)成的對等子網(wǎng)絡；所述分區(qū)網(wǎng)絡為指定局端節(jié)點和用戶節(jié)點構(gòu)成的對等子網(wǎng)絡；所述局端節(jié)點同時作為局端網(wǎng)絡和分區(qū)網(wǎng)絡的節(jié)點，用于維護兩個網(wǎng)絡的路由信息和內(nèi)容存儲索引信息；所述用戶節(jié)點作為分區(qū)網(wǎng)絡的節(jié)點，用于維護分區(qū)網(wǎng)絡的路由信息和內(nèi)容存儲索引信息。
一種對等網(wǎng)絡的實現(xiàn)方法，包括以下步驟a選擇一個局端節(jié)點進行內(nèi)容加載，并在該局端節(jié)點所在的分區(qū)網(wǎng)絡和局端網(wǎng)絡進行發(fā)布；b當對內(nèi)容查詢時，先在本地分區(qū)網(wǎng)絡中查詢與內(nèi)容相符的節(jié)點，若查到，則直接得到內(nèi)容存儲列表；否則，進入步驟c；c在局端網(wǎng)絡中查詢與內(nèi)容相符的節(jié)點，若查到，則根據(jù)得到的分區(qū)信息轉(zhuǎn)到相應的分區(qū)網(wǎng)絡進行查詢；否則，結(jié)束。
其中，步驟a之后還包括，當已發(fā)布的內(nèi)容在某個分區(qū)增加第一個拷貝時，則需在該分區(qū)網(wǎng)絡和局端網(wǎng)絡同時進行發(fā)布；當已發(fā)布的內(nèi)容繼續(xù)增加后續(xù)拷貝時，則需在該分區(qū)網(wǎng)絡進行發(fā)布。
本發(fā)明具有如下有益效果本發(fā)明中局端節(jié)點同時作為局端網(wǎng)絡和分區(qū)網(wǎng)絡的節(jié)點，同時維護兩個網(wǎng)絡的路由信息和內(nèi)容存儲索引信息。用戶節(jié)點則只作為分區(qū)網(wǎng)絡的節(jié)點，只維護分區(qū)網(wǎng)絡的路由信息和內(nèi)容存儲索引信息。局端網(wǎng)絡節(jié)點的存儲索引信息只表示哪些分區(qū)網(wǎng)絡存有某個內(nèi)容，而分區(qū)節(jié)點的存儲信息則表示具體該分區(qū)內(nèi)哪些節(jié)點存儲了某個內(nèi)容。這種兩級索引結(jié)構(gòu)，一方面使得熱點內(nèi)容的查詢得以分散到各個分區(qū)進行，另一方面也有利于就近查詢到各內(nèi)容存儲節(jié)點，就近提供服務。
同時，每個上線的內(nèi)容都在一個局端節(jié)點存有一個正本，確保了每個上線內(nèi)容的可得性，提高了用戶的服務質(zhì)量，促進大規(guī)模的商業(yè)應用。


圖1為網(wǎng)絡劃分示意圖；圖2為局端節(jié)點的存儲信息示意圖；圖3為用戶節(jié)點的存儲信息示意圖；圖4為本發(fā)明新內(nèi)容加載流程圖；圖5為本發(fā)明內(nèi)容拷貝增加流程圖；圖6為本發(fā)明內(nèi)容查詢流程圖。
具體實施例方式
本發(fā)明中，整個P2P網(wǎng)絡由兩種類型節(jié)點組成，一是經(jīng)常在線的局端節(jié)點(簡稱局端節(jié)點)，二是非經(jīng)常在線的用戶端節(jié)點(簡稱用戶節(jié)點)。局端節(jié)點具備較強的媒體存儲能力和媒體服務能力。由局端節(jié)點和用戶節(jié)點一起構(gòu)成一個大的P2P網(wǎng)絡(簡稱全網(wǎng)絡)。每個局端節(jié)點和用戶節(jié)點都隨機分配一個ID編號，同時按照物理位置給節(jié)點分配一個分區(qū)號。內(nèi)容ID編號與節(jié)點ID編號長度相等，內(nèi)容編號隨機產(chǎn)生。這樣，通過對節(jié)點的分區(qū)號和節(jié)點類型的限定分割出以下幾種子P2P網(wǎng)絡空間。具體如下全網(wǎng)絡由所有局端節(jié)點和用戶節(jié)點一起構(gòu)成一個大的P2P網(wǎng)絡；局端網(wǎng)絡由所有局端節(jié)點構(gòu)成的P2P子網(wǎng)絡；分區(qū)網(wǎng)絡指定分區(qū)號包括局端節(jié)點和用戶節(jié)點的P2P子網(wǎng)絡；局端節(jié)點同時作為局端網(wǎng)絡和分區(qū)網(wǎng)絡的節(jié)點，同時維護兩個網(wǎng)絡的路由信息和內(nèi)容存儲索引信息。用戶節(jié)點則只作為分區(qū)網(wǎng)絡的節(jié)點，只維護分區(qū)網(wǎng)絡的路由信息和內(nèi)容存儲索引信息。局端網(wǎng)絡節(jié)點的存儲索引信息只表示哪些分區(qū)網(wǎng)絡存有某個內(nèi)容，而分區(qū)節(jié)點的存儲信息則表示具體該分區(qū)內(nèi)哪些節(jié)點存儲了某個內(nèi)容。這種兩級索引結(jié)構(gòu)，一方面使得熱點內(nèi)容的查詢得以分散到各個分區(qū)進行，另一方面也有利于就近查詢到各內(nèi)容存儲節(jié)點，就近提供服務。
另外，每個上線的內(nèi)容都在一個局端節(jié)點存有一個正本，該局端節(jié)點稱為該內(nèi)容的源節(jié)點，該局端節(jié)點所在的分區(qū)網(wǎng)絡稱為該內(nèi)容的源分區(qū)。這樣確保了每個上線內(nèi)容的可得性。
P2P網(wǎng)絡主要包括內(nèi)容存儲發(fā)布和內(nèi)容查詢兩個步驟。
內(nèi)容存儲發(fā)布當需要新發(fā)布一個內(nèi)容時，首先選擇一個局端節(jié)點進行內(nèi)容加載，并在該局端節(jié)點所在的分區(qū)網(wǎng)絡和局端網(wǎng)絡進行發(fā)布。另外，當某個已發(fā)布內(nèi)容在某個分區(qū)增加第一個拷貝時，也在該分區(qū)網(wǎng)絡和局端網(wǎng)絡同時進行發(fā)布。但內(nèi)容在某個分區(qū)增加后續(xù)拷貝時，則只需在分區(qū)網(wǎng)絡發(fā)布即可。
內(nèi)容查詢查詢時，先在發(fā)起者所在的分區(qū)網(wǎng)絡查詢，若查到則結(jié)束；若查不到，再查詢局端網(wǎng)絡，若還查不到，則該內(nèi)容沒有，否則根據(jù)得到的分區(qū)信息，再轉(zhuǎn)到相應分區(qū)網(wǎng)絡進行查詢即可。
下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細的描述如圖1所示，網(wǎng)絡節(jié)點被分成兩種，一種是運營商投資的局端節(jié)點，通常為處理能力和存儲能力都較強的服務器，并且一般是常在線；另一種就是普通的用戶節(jié)點，其處理和存儲能力較弱，而且還經(jīng)常上下線。由所有局端節(jié)點組成的網(wǎng)絡稱為局端網(wǎng)絡。另外，根據(jù)節(jié)點所在的區(qū)域不同把網(wǎng)絡劃分成多個分區(qū)網(wǎng)絡，每個分區(qū)網(wǎng)絡包括區(qū)域內(nèi)局端節(jié)點和用戶節(jié)點。整個網(wǎng)絡中的所有節(jié)點統(tǒng)一隨機編號，確保每個節(jié)點ID唯一。內(nèi)容也采取同樣的編號方式，為每個內(nèi)容給出一個唯一的ID。
局端節(jié)點同時作為分區(qū)網(wǎng)絡和局端網(wǎng)絡的節(jié)點，維護兩張路由表和內(nèi)容存儲索引表，如圖2所示。作為局端網(wǎng)絡時，(a)為局端網(wǎng)絡路由表，(b)為局端網(wǎng)絡內(nèi)容存儲索引表，其內(nèi)容存儲索引表記錄了每個內(nèi)容所在的分區(qū)號列表，作為分區(qū)網(wǎng)絡時，(c)為分區(qū)網(wǎng)絡路由表，(d)分區(qū)網(wǎng)絡內(nèi)容存儲索引表，直接記錄內(nèi)容存儲的URL列表。用戶節(jié)點只作為分區(qū)網(wǎng)絡的節(jié)點，維護一張路由表，如圖3所示，(A)為分區(qū)網(wǎng)絡路由表，(B)為分區(qū)網(wǎng)絡內(nèi)容存儲索引表，存儲索引表則直接記錄內(nèi)容存儲的URL列表。
新內(nèi)容加載流程如圖4所示，包括步驟401在一個局端節(jié)點進行加載和存儲內(nèi)容，并生成內(nèi)容ID；
步驟402～步驟403向局端網(wǎng)絡發(fā)送路由請求信息，并返回路由應答；在局端網(wǎng)絡中進行路由尋找，找到節(jié)點ID與內(nèi)容ID最接近的局端節(jié)點；步驟404在該節(jié)點上存儲內(nèi)容所在的分區(qū)號；步驟405～步驟406向該節(jié)點所在的分區(qū)網(wǎng)絡發(fā)送路由請求信息，并返回路由應答，找到節(jié)點ID與內(nèi)容ID最接近的分區(qū)節(jié)點(局端節(jié)點或用戶節(jié)點)；步驟407在該節(jié)點上存儲內(nèi)容所在的URL。
內(nèi)容拷貝增加流程如圖5所示，具體流程同上。
內(nèi)容查詢流程如圖6所示，包括步驟601～步驟602向分區(qū)網(wǎng)絡發(fā)送路由請求信息，并返回路由應答，查找節(jié)點ID與內(nèi)容ID最接近的分區(qū)節(jié)點；步驟603向該分區(qū)節(jié)點發(fā)送內(nèi)容存儲位置查詢，判斷是否能夠得到內(nèi)容存儲URL，如果是，進入步驟604；否則，進入步驟605；步驟604返回內(nèi)容存儲的URL列表；步驟605～步驟606向局端網(wǎng)絡發(fā)送路由請求信息，并返回路由應答，查找節(jié)點ID與內(nèi)容ID最接近的分區(qū)節(jié)點；步驟607向該局端節(jié)點發(fā)送內(nèi)容存儲位置查詢，判斷是否能夠得到內(nèi)容存儲URL，如果是，進入步驟608；否則，進入步驟609；步驟608返回內(nèi)容存儲的URL列表；步驟609～步驟612根據(jù)分區(qū)列表，選擇一個距離最近的分區(qū)進行進一步查詢，最后返回內(nèi)容存儲的URL列表。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種對等網(wǎng)絡系統(tǒng)，其特征在于，包括局端網(wǎng)絡和分區(qū)網(wǎng)絡；所述局端網(wǎng)絡為所有局端節(jié)點構(gòu)成的對等子網(wǎng)絡；所述分區(qū)網(wǎng)絡為指定局端節(jié)點和用戶節(jié)點構(gòu)成的對等子網(wǎng)絡；所述局端節(jié)點同時作為局端網(wǎng)絡和分區(qū)網(wǎng)絡的節(jié)點，用于維護兩個網(wǎng)絡的路由信息和內(nèi)容存儲索引信息；所述用戶節(jié)點作為分區(qū)網(wǎng)絡的節(jié)點，用于維護分區(qū)網(wǎng)絡的路由信息和內(nèi)容存儲索引信息。
2.一種對等網(wǎng)絡的實現(xiàn)方法，其特征在于，包括以下步驟a選擇一個局端節(jié)點進行內(nèi)容加載，并在該局端節(jié)點所在的分區(qū)網(wǎng)絡和局端網(wǎng)絡進行發(fā)布；b當對內(nèi)容查詢時，先在本地分區(qū)網(wǎng)絡中查詢與內(nèi)容相符的節(jié)點，若查到，則直接得到內(nèi)容存儲列表；否則，進入步驟c；c在局端網(wǎng)絡中查詢與內(nèi)容相符的節(jié)點，若查到，則根據(jù)得到的分區(qū)信息轉(zhuǎn)到相應的分區(qū)網(wǎng)絡進行查詢；否則，結(jié)束。
3.如權(quán)利要求2所述對等網(wǎng)絡的實現(xiàn)方法，其特征在于，步驟a之后還包括，當已發(fā)布的內(nèi)容在某個分區(qū)增加第一個拷貝時，則需在該分區(qū)網(wǎng)絡和局端網(wǎng)絡同時進行發(fā)布；當已發(fā)布的內(nèi)容繼續(xù)增加后續(xù)拷貝時，則需在該分區(qū)網(wǎng)絡進行發(fā)布。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種對等網(wǎng)絡系統(tǒng)，包括局端網(wǎng)絡和分區(qū)網(wǎng)絡；所述局端網(wǎng)絡為所有局端節(jié)點構(gòu)成的對等子網(wǎng)絡；所述分區(qū)網(wǎng)絡為指定局端節(jié)點和用戶節(jié)點構(gòu)成的對等子網(wǎng)絡；所述局端節(jié)點同時作為局端網(wǎng)絡和分區(qū)網(wǎng)絡的節(jié)點，用于維護兩個網(wǎng)絡的路由信息和內(nèi)容存儲索引信息；所述用戶節(jié)點用于維護分區(qū)網(wǎng)絡的路由信息和內(nèi)容存儲索引信息。本發(fā)明中局端節(jié)點同時作為局端網(wǎng)絡和分區(qū)網(wǎng)絡的節(jié)點，同時維護兩個網(wǎng)絡的路由信息和內(nèi)容存儲索引信息。用戶節(jié)點則只作為分區(qū)網(wǎng)絡的節(jié)點，只維護分區(qū)網(wǎng)絡的路由信息和內(nèi)容存儲索引信息。這種兩級索引結(jié)構(gòu)，一方面使得熱點內(nèi)容的查詢得以分散到各個分區(qū)進行，另一方面也有利于就近查詢到各內(nèi)容存儲節(jié)點，就近提供服務。
文檔編號H04L12/24GK101079774SQ20071007470
公開日2007年11月28日 申請日期2007年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月31日
發(fā)明者田洪亮 申請人:中興通訊股份有限公司