專利名稱:基于網(wǎng)絡(luò)出口設(shè)備的云存儲(chǔ)系統(tǒng)及其網(wǎng)絡(luò)訪問方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種基于網(wǎng)絡(luò)出口設(shè)備的云存儲(chǔ)系統(tǒng) 及其網(wǎng)絡(luò)訪問方法
背景技術(shù):
傳統(tǒng)點(diǎn)對點(diǎn)(peer-to-peer,P2P)網(wǎng)絡(luò)中終端用戶直接與外網(wǎng)主機(jī)建立P2P連接, 其中充斥著大量的P2P冗余流量。這些P2P流量占據(jù)了大量的園區(qū)網(wǎng)出口帶寬,嚴(yán)重影響 了其它網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的正常使用。目前普遍采用的方法是通過在園區(qū)網(wǎng)出口或ISP (Internet Service Provider)網(wǎng)絡(luò)入口處部署流控設(shè)備,通過流控設(shè)備對這些流量進(jìn)行限速來降低 帶寬壓力。但是這種方法的缺點(diǎn)也是明顯的1、該方法只能延長用戶的下載時(shí)間,并不能減少出口帶寬中的冗余流量;2、對于網(wǎng)絡(luò)電視(Internet Protocol Television,IPTV),以及即將到來的高清 網(wǎng)絡(luò)電視(High Definition Internet Protocol Television, HD-IPTV)這類越來越流行 的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,簡單的對其限速會(huì)導(dǎo)致節(jié)目頻繁卡住,從而進(jìn)一步增加用戶對網(wǎng)絡(luò)擁塞的不
倆;3、傳統(tǒng)P2P網(wǎng)絡(luò)由不穩(wěn)定的用戶終端構(gòu)成,終端用戶的頻繁上下線容易導(dǎo)致P2P 下載出現(xiàn)抖動(dòng),影響視頻類節(jié)目的下載速度和在線觀賞感受。
發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問題本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是如何大幅度降低局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)出口冗余流量,有效提 高出口帶寬利用率,同時(shí)提高P2P下載的速度和穩(wěn)定性。( 二 )技術(shù)方案一種云存儲(chǔ)系統(tǒng),包括若干作為超節(jié)點(diǎn)的局域網(wǎng)出口設(shè)備,所述各出口設(shè)備之間 通過因特網(wǎng)連接,并始終在線,并連接其所在局域網(wǎng)內(nèi)的若干用戶終端。其中,所述各出口設(shè)備之間為P2P連接。其中,所述出口設(shè)備和其局域網(wǎng)內(nèi)用戶終端的連接為P2P連接;其中,所述網(wǎng)絡(luò)出口設(shè)備為具有流量控制功能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。一種基于上述云存儲(chǔ)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)訪問方法,包括如下步驟SlOl 所述局域網(wǎng)內(nèi)的用戶終端通過網(wǎng)絡(luò)查詢請求網(wǎng)絡(luò)資源;S102 若所述局域網(wǎng)內(nèi)不存在要請求的網(wǎng)絡(luò)資源,則所述用戶終端通過所述局域 網(wǎng)內(nèi)的超節(jié)點(diǎn)請求局域網(wǎng)之外的所述網(wǎng)絡(luò)資源;S103 若所述局域網(wǎng)內(nèi)存在請求的網(wǎng)絡(luò)資源,則所述用戶終端與局域網(wǎng)內(nèi)包含所 述網(wǎng)絡(luò)資源的超節(jié)點(diǎn)及其它包含所述網(wǎng)絡(luò)資源的用戶終端建立P2P連接,并下載所述網(wǎng)絡(luò) 資源;
S104 若所述局域網(wǎng)內(nèi)只存在請求的網(wǎng)絡(luò)資源的一部分,則按步驟S102下載所述 網(wǎng)絡(luò)資源在局域網(wǎng)內(nèi)不存在的部分,按步驟S103下載所述網(wǎng)絡(luò)資源在局域網(wǎng)內(nèi)存在的部 分。其中,所述步驟S102具體包括
S1021 所述用戶終端與所述局域網(wǎng)內(nèi)的超節(jié)點(diǎn)建立P2P連接,請求所述局域網(wǎng)內(nèi) 的超節(jié)點(diǎn)代理下載所述網(wǎng)絡(luò)資源;S1022 所述局域網(wǎng)內(nèi)的超節(jié)點(diǎn)與因特網(wǎng)中其它超節(jié)點(diǎn)或網(wǎng)絡(luò)資源的源端建立 P2P連接,下載所述網(wǎng)絡(luò)資源,同時(shí)在本地保存下載的網(wǎng)絡(luò)資源;S1023 用戶終端從所述局域網(wǎng)內(nèi)超節(jié)點(diǎn)下載所述網(wǎng)絡(luò)資源。其中,在步驟S1021中若所述局域網(wǎng)內(nèi)多個(gè)用戶請求超節(jié)點(diǎn)代理下載局域網(wǎng)外同 一網(wǎng)絡(luò)資源,則超節(jié)點(diǎn)將合并這些請求為一個(gè)對外下載請求。其中,所述局域網(wǎng)內(nèi)超節(jié)點(diǎn)在下載所述網(wǎng)絡(luò)資源時(shí),若本地存儲(chǔ)空間不足,則清理 存儲(chǔ)空間,以容納所述網(wǎng)絡(luò)資源。其中,所述網(wǎng)絡(luò)資源包括文件和網(wǎng)絡(luò)視頻資源。(三)有益效果本發(fā)明通過將局域網(wǎng)出口設(shè)備設(shè)置為超節(jié)點(diǎn),合并和代理局域網(wǎng)內(nèi)用戶終端下載 網(wǎng)絡(luò)資源,避免了對同一外網(wǎng)資源重復(fù)下載導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)冗余流量,大幅度降低了局域網(wǎng)出 口帶寬壓力,提高了局域網(wǎng)出口帶寬和ISP主干網(wǎng)帶寬的有效利用率;同時(shí),由局域網(wǎng)出口 設(shè)備構(gòu)成的超節(jié)點(diǎn)具有始終在線的特點(diǎn),多個(gè)超節(jié)點(diǎn)組成的云存儲(chǔ)系統(tǒng)具有穩(wěn)定的架構(gòu), 避免了傳統(tǒng)P2P網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)頻繁上下線導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定問題,提高了用戶下載的穩(wěn)定性和 在線觀看視頻節(jié)目的感受。
圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的云存儲(chǔ)系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)圖;圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于圖1的云存儲(chǔ)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)訪問方法流程圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提出的基于網(wǎng)絡(luò)出口設(shè)備的云存儲(chǔ)系統(tǒng)及其網(wǎng)絡(luò)訪問方法,結(jié)合附圖和實(shí) 施例說明如下。本發(fā)明核心思想是通過將出口設(shè)備與P2P技術(shù)相結(jié)合,使局域網(wǎng)出口設(shè)備成為 P2P網(wǎng)絡(luò)的本地超節(jié)點(diǎn)(super node)和云存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn),多個(gè)不同局域網(wǎng)的超節(jié)點(diǎn)群之間通過 P2P連接,并始終在線,形成一個(gè)具有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的分布式云存儲(chǔ)系統(tǒng),局域網(wǎng)內(nèi)的P2P終端 與局域網(wǎng)內(nèi)超節(jié)點(diǎn)建立連接,通過超節(jié)點(diǎn)合并和代理局域網(wǎng)內(nèi)用戶終端下載請求,并由本 地超節(jié)點(diǎn)作為云存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)與云系統(tǒng)交互,最終獲得終端用戶需要的內(nèi)容,從而達(dá)到提高下 載速度和穩(wěn)定性及控制冗余流量的目的。本發(fā)明中所述“超節(jié)點(diǎn)”是指,具有始終在線能力和較大存儲(chǔ)空間,能夠合并局域 網(wǎng)用戶對同一外網(wǎng)資源的下載請求,并代理局域網(wǎng)用戶進(jìn)行外網(wǎng)P2P下載的出口設(shè)備。該 出口設(shè)備同時(shí)作為本地云存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn),與其它具有相同能力的局域網(wǎng)出口設(shè)備組成具有穩(wěn)定 結(jié)構(gòu)的P2P云存儲(chǔ)系統(tǒng)。
如圖1所示,為本發(fā)明的云存儲(chǔ)系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)圖,該圖中只示意了 3個(gè)局域網(wǎng)構(gòu)成 的云存儲(chǔ)系統(tǒng),圖中園區(qū)網(wǎng)A、園區(qū)網(wǎng)B和園區(qū)網(wǎng)C的網(wǎng)絡(luò)出口設(shè)備被分別設(shè)置為超節(jié)點(diǎn)A、 超節(jié)點(diǎn)B和超節(jié)點(diǎn)C,各超節(jié)點(diǎn)之間通過Internet連接,并始終在線,構(gòu)成云存儲(chǔ)系統(tǒng),超 節(jié)點(diǎn)又為系統(tǒng)中的云存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn),超節(jié)點(diǎn)還連接其所在園區(qū)網(wǎng)中的若干用戶終端。其中,超節(jié) 點(diǎn)之間的連接和超節(jié)點(diǎn)與所屬園區(qū)網(wǎng)中用戶終端的連接優(yōu)選為P2P連接。和傳統(tǒng)P2P網(wǎng)絡(luò) 中終端用戶直接與外網(wǎng)主機(jī)建立P2P連接不同,本發(fā)明實(shí)施例中用戶終端只與本園區(qū)的超 節(jié)點(diǎn)及用戶終端建立P2P連接,超節(jié)點(diǎn)能夠合并和代理本園區(qū)網(wǎng)所有終端用戶的對外P2P 訪問請求,從而在網(wǎng)絡(luò)出口處極大地減少了對同一外網(wǎng)資源重復(fù)下載導(dǎo)致的冗余流量;同 時(shí)多個(gè)園區(qū)網(wǎng)的超節(jié)點(diǎn)作為云存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)始終在線,組成一片具有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的P2P網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ) 云,避免了傳統(tǒng)P2P網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)頻繁上下線導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定問題。局域網(wǎng)中作為超節(jié)點(diǎn)和 P2P云存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的出口設(shè)備為具有流量控制功能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,如流控設(shè)備或是具有該項(xiàng)功 能的服務(wù)器。上述實(shí)施例的云存儲(chǔ)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)訪問方法,如圖2所示,包括如下步驟步驟S101,所述局域網(wǎng)內(nèi)的用戶終端通過網(wǎng)絡(luò)查詢請求網(wǎng)絡(luò)資源,圖1中;位于園區(qū)網(wǎng)A的終端用戶Alice加入P2P網(wǎng)絡(luò),希望下載文件X。步驟S102,若所述局域網(wǎng)內(nèi)不存在請求的網(wǎng)絡(luò)資源,則所述用戶終端通過超節(jié)點(diǎn) 請求所述局域網(wǎng)之外的網(wǎng)絡(luò)資源。具體包括園區(qū)網(wǎng)A內(nèi)沒有文件X,Alice與本地超節(jié)點(diǎn) A建立P2P連接,請求超節(jié)點(diǎn)A代理下載文件X ;超節(jié)點(diǎn)A與互聯(lián)網(wǎng)中其它超節(jié)點(diǎn)和文件源 建立P2P連接,下載文件X,同時(shí)在本地保存下載的文件X ;Alice按照傳統(tǒng)P2P方法從超節(jié) 點(diǎn)A下載文件X,直到下載完成。若超節(jié)點(diǎn)A下載文件X時(shí),發(fā)現(xiàn)本地存儲(chǔ)空間已經(jīng)不夠容 納文件X,超節(jié)點(diǎn)A則按照LRU等傳統(tǒng)方法清理存儲(chǔ)空間,為文件X騰出足夠的空間。步驟S103,若所述局域網(wǎng)內(nèi)存在請求的網(wǎng)絡(luò)資源,則所述用戶終端和局域網(wǎng)內(nèi)包 含所述網(wǎng)絡(luò)資源的超節(jié)點(diǎn)及局域網(wǎng)內(nèi)其它包含所述網(wǎng)絡(luò)資源的用戶終端建立P2P連接,并 下載所述網(wǎng)絡(luò)資源。圖1中,位于園區(qū)網(wǎng)A內(nèi)的另一個(gè)終端用戶Bob加入P2P網(wǎng)絡(luò),希望下 載文件X ;通過網(wǎng)絡(luò)查詢,園區(qū)網(wǎng)內(nèi)Alice和超節(jié)點(diǎn)A有文件X,于是Bob與Alice和超節(jié)點(diǎn) A建立P2P連接;Bob按照傳統(tǒng)P2P方法從Alice和超節(jié)點(diǎn)A下載文件X,直到下載完成。步驟S104,若所述局域網(wǎng)內(nèi)只存在請求的網(wǎng)絡(luò)資源的一部分,圖1中,若此時(shí)超節(jié) 點(diǎn)A尚未完成對Alice的文件X的代理請求,即園區(qū)網(wǎng)A內(nèi)尚未存在完整的文件X,則Bob 按步驟S103下載Alice中存在的部分網(wǎng)絡(luò)資源,并同時(shí)請求超節(jié)點(diǎn)A代理下載文件X的其 它部分內(nèi)容。此時(shí),超節(jié)點(diǎn)A將合并Alice和Bob對文件X的下載請求為一個(gè)對外請求,并 繼續(xù)從局域網(wǎng)外的其它超節(jié)點(diǎn)和文件源下載X,即按步驟S102的方式下載文件X剩下的部 分,直到下載完成。上述實(shí)施例中若將“文件X”替換為“網(wǎng)絡(luò)視頻節(jié)目源X”,則本發(fā)明同樣適用于 IPTV直播和點(diǎn)播場景。以上實(shí)施方式僅用于說明本發(fā)明,而并非對本發(fā)明的限制,有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通 技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下,還可以做出各種變化和變型,因此所有 等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明的范疇,本發(fā)明的專利保護(hù)范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
一種云存儲(chǔ)系統(tǒng),其特征在于,包括若干作為超節(jié)點(diǎn)的局域網(wǎng)出口設(shè)備,所述各出口設(shè)備之間通過因特網(wǎng)連接,并始終在線,并連接其所在局域網(wǎng)內(nèi)的若干用戶終端。
2.如權(quán)利要求1所述的云存儲(chǔ)系統(tǒng),其特征在于,所述各出口設(shè)備之間為P2P連接。
3.如權(quán)利要求1所述的云存儲(chǔ)系統(tǒng),其特征在于,所述出口設(shè)備和其局域網(wǎng)內(nèi)用戶終 端的連接為P2P連接。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的云存儲(chǔ)系統(tǒng),其特征在于,所述網(wǎng)絡(luò)出口設(shè)備為具 有流量控制功能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
5.一種基于權(quán)利要求1的云存儲(chǔ)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)訪問方法,其特征在于,包括如下步驟5101所述局域網(wǎng)內(nèi)的用戶終端通過網(wǎng)絡(luò)查詢請求網(wǎng)絡(luò)資源;5102若所述局域網(wǎng)內(nèi)不存在要請求的網(wǎng)絡(luò)資源,則所述用戶終端通過所述局域網(wǎng)內(nèi) 的超節(jié)點(diǎn)請求局域網(wǎng)之外的所述網(wǎng)絡(luò)資源;5103若所述局域網(wǎng)內(nèi)存在請求的網(wǎng)絡(luò)資源,則所述用戶終端與局域網(wǎng)內(nèi)包含所述網(wǎng) 絡(luò)資源的超節(jié)點(diǎn)及其它包含所述網(wǎng)絡(luò)資源的用戶終端建立P2P連接,并下載所述網(wǎng)絡(luò)資 源;S104:若所述局域網(wǎng)內(nèi)只存在請求的網(wǎng)絡(luò)資源的一部分,則按步驟S102下載所述網(wǎng)絡(luò) 資源在局域網(wǎng)內(nèi)不存在的部分,按步驟S103下載所述網(wǎng)絡(luò)資源在局域網(wǎng)內(nèi)存在的部分。
6.如權(quán)利要求5所述的網(wǎng)絡(luò)訪問方法,其特征在于,所述步驟S102具體包括51021所述用戶終端與所述局域網(wǎng)內(nèi)的超節(jié)點(diǎn)建立P2P連接,請求所述局域網(wǎng)內(nèi)的超 節(jié)點(diǎn)代理下載所述網(wǎng)絡(luò)資源;51022所述局域網(wǎng)內(nèi)的超節(jié)點(diǎn)與因特網(wǎng)中其它超節(jié)點(diǎn)或網(wǎng)絡(luò)資源的源端建立P2P連 接,下載所述網(wǎng)絡(luò)資源,同時(shí)在本地保存下載的網(wǎng)絡(luò)資源;51023用戶終端從所述局域網(wǎng)內(nèi)超節(jié)點(diǎn)下載所述網(wǎng)絡(luò)資源。
7.如權(quán)利要求6所述的網(wǎng)絡(luò)訪問方法,其特征在于,在步驟S1021中若所述局域網(wǎng)內(nèi)多 個(gè)用戶請求超節(jié)點(diǎn)代理下載局域網(wǎng)外同一網(wǎng)絡(luò)資源,則超節(jié)點(diǎn)將合并這些請求為一個(gè)對外 下載請求。
8.如權(quán)利要求6所述的網(wǎng)絡(luò)訪問方法,其特征在于,所述局域網(wǎng)內(nèi)超節(jié)點(diǎn)在下載所述 網(wǎng)絡(luò)資源時(shí),若本地存儲(chǔ)空間不足,則清理存儲(chǔ)空間,以容納所述網(wǎng)絡(luò)資源。
9.如權(quán)利要求5-8中任一項(xiàng)所述的網(wǎng)絡(luò)訪問方法,其特征在于,所述網(wǎng)絡(luò)資源包括文 件和網(wǎng)絡(luò)視頻資源。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種云存儲(chǔ)系統(tǒng),包括若干作為超節(jié)點(diǎn)的局域網(wǎng)出口設(shè)備,所述各出口設(shè)備之間通過因特網(wǎng)連接,并始終在線,并連接其所在局域網(wǎng)內(nèi)的若干用戶終端。還公開了一種基于上述云存儲(chǔ)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)訪問方法,包括所述局域網(wǎng)內(nèi)的用戶終端通過網(wǎng)絡(luò)查詢請求網(wǎng)絡(luò)資源;若所述局域網(wǎng)內(nèi)不存在請求的完整網(wǎng)絡(luò)資源,則所述用戶終端通過超節(jié)點(diǎn)請求所述局域網(wǎng)之外的網(wǎng)絡(luò)資源。本發(fā)明通過將局域網(wǎng)出口設(shè)備配置為超節(jié)點(diǎn),合并和代理局域網(wǎng)內(nèi)用戶終端下載網(wǎng)絡(luò)資源,避免了網(wǎng)內(nèi)用戶對同一外網(wǎng)資源重復(fù)下載導(dǎo)致的大量冗余流量,提高了局域網(wǎng)出口帶寬和ISP主干網(wǎng)帶寬的有效利用率。同時(shí),由局域網(wǎng)出口設(shè)備超節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的云存儲(chǔ)系統(tǒng)具有始終在線的穩(wěn)定架構(gòu)。
文檔編號H04L29/08GK101873348SQ20101020054
公開日2010年10月27日 申請日期2010年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月9日
發(fā)明者傅怡琦, 姜彩萍, 李子木, 王繼龍 申請人:清華大學(xué)