[发明专利]一种对等网络系统结构的实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机网络以及通信技术，具体涉及对等网络（Peer-to-Peer Network，简称P2P网络）系统结构及其资源管理的实现方法。

背景技术

随着互联网与宽带接入网络的普及，基于分布式哈希表（DHT，Distributed Hash Table）和覆盖网络（Overlay Network）的第二代P2P网络已得到大量的研究以及应用。但现有P2P网络存在如下几个比较严重的问题，这也阻碍了其得到更大规模的应用。这些问题包括：

（1）覆盖网络是一个逻辑虚拟网络，由于其与底层物理网络不匹配所以导致该类型网络资源定位性能较低；

（2）由于分布式哈希表是将用户标识与资源标识均匀散列到整个网络，使得用户获取的资源不是按照物理网络的就近原则进行，这样造成资源传输过程产生了过多流量，资源传输性能较低；

（3)第二代P2P网络在资源定位过程中没有考虑目标资源所属节点的特性，因此没有有效利用网络中节点的异构性优先选取节点性能较高的节点（比如较高的网络带宽、较长的在线时间等）作为资源提供者，从而提高后续资源传输的效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种具有较强可伸缩性对等网络系统结构及实现方法。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种对等网络系统，其特征在于，包括：资源网络与区域网络；所述资源网络为所有资源节点构成的子网络；所述区域网络为处于同一地理区域内所有资源节点与普通节点构成的子网络；

所述资源节点，为网络中共享了大量资源的节点，该类型节点一般具有较长的在线时间、较好的处理能力以及较高的网络带宽，该类型节点包括部署在网络中的数据服务器等；该类型节点维护若干与自己共享资源主题相似的其他资源节点连接，这些节点被称为该节点的朋友节点，同时也维护若干与自己地理位置较近（包括本地区域网络与相邻区域网络）的其他资源节点连接，这些节点被称为该节点的邻居节点；

所述普通节点，为网络中除了资源节点以外的其他节点，该类型节点一般共享的资源较少，在线时间较短，处理性能以及网络带宽也较低；该类型节点维护若干与自己在同一区域网络内其他资源节点以及普通节点的连接，这些节点被称为该节点的邻居节点。

所述对等网络系统结构的构建方法包括：

（1）普通节点寻找与维护邻居节点方法，其中，

①普通节点寻找邻居节点的步骤如下：

步骤a：普通节点A根据自己带宽以及处理能力确定可以维护的资源节点数量与普通节点数量；

步骤b：普通节点A构造“Find_Neighbor”消息，并将该消息的TTL₁（TTL为消息的生存时间，Time-to-Live）设置为一个较小的数值，然后将该消息发送给物理网络中与自己相邻的所有节点；

步骤c：收到“Find_Neighbor”消息的节点，首先检查自己所在区域网络的区域号是否与发起节点的区域号相同，若相同，则发送响应消息至节点A，同时，该节点也会将收到的“Find_Neighbor”消息转发给物理网络中与自己相邻的所有节点，这些收到转发的“Find_Neighbor”消息的所有相邻的节点重复步本骤c；

步骤d：发起节点A接收到响应消息时，查看响应节点的类型，并检查自己维护的对应类型邻居节点数量有无达到要求，若没有，则将该节点列入其邻居节点列表中，否则，将直接忽略该消息；

步骤e：发起节点A发送完“Find_Neighbor”消息一段时间后检查自己邻居节点数量是否达到要求，若已达到，则结束寻找邻居节点，若未达到，则随机等待一段时间后重新发送一条“Find_Neighbor”消息（该消息TTL₂被设置为比TTL₁更大的值）寻找邻居节点,以使其邻居节点数量达到要求。

②普通节点维护邻居节点的步骤如下：

步骤a：普通节点A定时发送“Is_Live”消息给自己所有邻居节点，邻居节点收到该消息后立即回送一条“I_am_Live”消息，若节点A在连续T_生存时间内没有收到邻居节点回送的“I_am_Live”消息，则节点A断定该邻居节点已失效；

步骤b：普通节点A定期统计前一段连续时间T_统计内所有邻居节点成功响应其资源查询消息的次数，并选出响应查询频率最低的部分邻居节点，例如，可选出响应查询频率最低的占该节点邻居节点总数1/9个邻居节点；