[发明专利]一种用于阿瑞斯网络的缓存服务器的实现方法

说明书

技术领域

本发明是一种针对阿瑞斯（ARES）网络的缓存服务器，主要用来解决对阿瑞斯网络中资源进行本地缓存的问题，进而优化阿瑞斯网络流量，减少主干网压力，属于对等网络领域。 

背景技术

对等网络是建立在网络应用层上的一种特殊的分布式系统，每一个对等节点都可以通过各自的路由相互通信。传统互联网的主要方式是客户端/服务器模式，在这种网络模式下整个网络是由独立的客户端和服务器组成的，服务器作为信息提供者，而客户端作为信息请求者。对等网络模式打破了传统的客户端/服务器模式通信方式，降低了对服务器的依赖性，一些对等网络甚至不需要服务器，用户可以不经过服务器和其他用户进行连接。在对等网络中，每一个节点都是平等的参与者，既可以作为客户端向其它节点请求服务，同时也可以作为服务器端为其它节点提供服务，从而有效的利用分布在终端计算机上的网络资源，以降低对中央服务器的资源需求。

阿瑞斯是对等网络技术的具体应用，它是一个免费的带聊天室和共享文件功能的P2P（Peer-to-Peer，对等计算）软件。其发展始于2002年，原本在Gnutella网络上运营，后来经过改写，形成了目前的阿瑞斯网络。阿瑞斯网络将节点分为超级节点和普通节点，超级节点之间形成了结构化的DHT（Distributed Hash Table，分布式哈希表）拓扑网络，普通节点则连接到超级节点。阿瑞斯协议以其开源、功能强大、资源充足等特性吸引了大量的使用者，逐渐成为欧美地区比较流行的P2P软件之一，拥有大量的用户群。

但是，由于大量阿瑞斯应用，阿瑞斯流量侵占主干网带宽，已经影响到了其他网络业务的运行。为了解决这一问题，最有效的方法是对阿瑞斯流量进行合理的疏导，在主干网边缘架设阿瑞斯缓存系统，将阿瑞斯流量尽量的控制在内网，从而减少主干网的压力。阿瑞斯缓存系统主要包括三大功能模块：重定向服务器、索引服务器和缓存服务器。缓存服务器是阿瑞斯缓存系统的核心，其将大量的外网资源缓存在本地，当用户进行下载时，只需要到内网的缓存服务器去下载即可，而不需要再到外网下载，从而优化了网络流量。综上可得，如何实现用于阿瑞斯网络的缓存服务器就显得十分重要。

发明内容

技术问题：本发明的目的是缓存阿瑞斯网络中的资源，并为该网络中其他节点提供资源下载服务。本发明相比以往的方案，该方案具有实用性、灵活性和易扩展性，具有很好的市场前景。

技术方案：本发明采用了特定的实现方法，先对阿瑞斯网络进行研究，再对缓存服务器进行设计，最后进行测试。其主要目的是将阿瑞斯网络中的资源存储在本地，当该网络中其他节点需要相应资源时，为其提供资源下载服务。

根据阿瑞斯网络的报文结构和交互流程，登录阿瑞斯网络中的超级节点并更新超级节点列表；利用超级节点进行哈希搜索，获取资源节点列表；根据资源节点列表进行资源下载；响应其他节点的资源下载请求，并提供资源传输服务。

缓存服务器主要由以下几个功能模块组成：算法模块、登录模块、搜索模块、下载模块、上传模块。

缓存服务器实现方法包括的步骤为：

步骤1. 对阿瑞斯网络的报文结构和交互流程进行分析研究，生成阿瑞斯网络分析文档

步骤2. 根据步骤1的阿瑞斯网络分析文档，对缓存服务器需要完成的功能进行分析，生成需求分析文档；

步骤3. 按照步骤2的需求分析文档设计模块功能，并对缓存服务器算法模块、登录模块、搜索模块、下载模块和上传模块之间的逻辑关系和交互形式进行详细分析，形成概要设计文档；

步骤4. 在步骤3的概要设计文档的大体框架下，设计并实现算法模块，其负责阿瑞斯网络报文交互过程中所使用的关键算法，包括加密解密算法和SHA （Secure Hash Algorithm，安全哈希算法）算法；

步骤5. 在步骤3的概要设计文档的大体框架下，设计并实现登录模块，读取阿瑞斯超级节点列表文件并连接超级节点，维护和超级节点的连接；

步骤6. 在步骤3的概要设计文档的大体框架下，设计并实现搜索模块，其向阿瑞斯超级节点发送哈希搜索请求，接收并处理哈希搜索请求返回报文，从中获取资源节点列表；

步骤7. 在步骤3的概要设计文档的大体框架下，设计并实现下载模块，其连接的资源节点，询问有无响应文件分片，并进行文件分片下载和文件分片组装；

步骤8. 在步骤3的概要设计文档的大体框架下，设计并实现上传模块，其响应普通节点的下载请求，根据缓存资源的情况进行应答并进行文件分片的上传；