[发明专利]提高P2P重叠网稳定性的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及网络通讯领域，特别涉及一种提高P2P重叠网稳定性的方法和装置。

背景技术

P2P(Peer-to-Peer，对等计算)重叠网络是一种分布式网络，网络的参与者共享他们所拥有的一部分资源(处理能力、存储能力、网络连接能力、打印机等)，这些共享资源需要由网络提供服务和内容，能被其他对等节点(Peer)直接访问而无需经过中间实体。在P2P网络中的参与者既是资源(服务和内容)提供者(Server)，又是资源(服务和内容)获取者(Client)。

在结构化的P2P重叠网中，系统将节点(逻辑上的概念)和资源统一通过Hash(哈希)算法生成NodeID(节点ID号)和<Key，Value>对，按照DHT(Distributed Hash Table，分布式哈希表)算法(一种分布式存储方法)分布在P2P重叠网上的。与传统IP网不同，在进行路由时目的地和下一跳等不再是IP地址，而是Key和NodeID。P2P重叠网中的节点完全依赖于其驻留的主机，主机如果因为某种原因退出网络，则节点也随之退出网络。为了解决因主机退出而导致服务能力丧失的问题，现有技术采用在P2P重叠网中找一个备份节点来备份将要退出网络的节点上的服务。

参见图1，采用Chord算法(一种DHT算法，该算法通过把节点组织成单向环形结构来实现分布式计算)的结构化P2P重叠网以节点的后继节点为备份节点。图中的Chord环最多能容纳8个节点，目前只存在四个节点：节点0、节点1、节点3和节点6。节点6的备份节点是节点0，节点0的备份节点是节点1。每个节点上都保存有Finger Table(其具有与路由表相同的功能)、Key值和Value值等等。Key值和Value值可以有一个或多个，Finger Table中有start(区间内起始点的ID号)、int.(Chord环内的一个区间)、successor(从区间起始点开始第一个存在的节点ID号)和IP地址(successor节点的IP地址)等参数。

参见图2，当节点6退出时，与节点6相关的节点需要修改自己的Finger Table，将原来为节点6的successor节点都改为节点6的后继节点，即节点0。对应图1中带下划线的“6”在图2中都修改为“0”，且节点6的Key值“6”也迁移到节点0上，因此节点0的Key值在原来Key值的基础上又多了一个Key值“6”。

如果节点6的备份节点不是P2P重叠网中的节点，则在节点6退出时，不仅需要执行节点6的退出过程，还需要执行备份节点加入P2P重叠网的过程，因此Chord环需要两次调整相关节点的Finger Table。参见图3，节点6的备份节点不在P2P重叠网中，因此在节点6退出Chord环后，备份节点将加入Chord环，假设备份节点加入后节点号为7，则需要建立节点7的Finger Table，并将节点0的Key值“6”迁移到节点7上，相应地其他节点也要调整Finger Table，将表中原来为节点0的successor节点都改为节点7，经过两次调整后结果如图3所示。

发明人在研究过程中发现，上述现有技术具有以下缺点：

1、如果备份节点不是P2P重叠网中的节点，需要执行备份节点的加入过程；即使备份节点在P2P重叠网中，某节点失效后其他相关节点找到失效节点的备份节点也需要时间，如果失效节点上的服务和数据还未完成到备份节点的迁移，失效节点就退出了网络，则会导致数据的丢失和服务能力的丧失；

2、当P2P重叠网中的某节点失效时，必须修改相关节点的DHT路由表等信息，对于采用Chord算法的P2P重叠网来说，需要修改Finger Table；对于采用Pastry算法(一种DHT算法，该算法以128位NodeID在数值上相近为基础，把节点组织起来实现分布式计算)的P2P重叠网来说，需要修改Routing Table(路由表)、Neighbor Set(邻居节点集合)和Leaf Set(叶子节点集合)；对于采用CAN(Content-Addressable Network)算法(一种DHT算法，该算法通过把节点组织在笛卡儿坐标空间来实现分布式计算)的P2P重叠网来说，需要修改Neighbor Set(邻居节点集合)等；这种对DHT路由表的调整会影响P2P重叠网路由的稳定性和准确性；