[发明专利]一种P2P组网质量优化方法

说明书

本发明提出一种P2P组网质量优化方法，包括下列步骤：初始化节点管理列表，根据新增节点的上传能力将其分配加入不同的等级；当节点加入、退出、超时、以及运营商、省、市或等级属性有变化时，更新节点管理列表；定时检查所有等级的层状态并优化层结构，包括：当发现某层等级需要补充节点时，从下层节点中选择一个节点质量最好的节点补充上来；然后调整层结构，选出每层节点质量最好的节点和最差的节点，将节点质量最好的节点提升一层等级，并将节点质量最差的节点重新分配等级层。本发明能够对节点按照不同属性进行有效的分类管理，并自动对各等级层的节点进行层级调整、以便优化节点等级层质量，在进行伙伴节点匹配时能够迅速找到最佳节点。

技术领域

本发明涉及互联网通讯中的点对点(Peer to Peer，简称P2P)技术，且特别涉及一种P2P组网质量优化方法。

背景技术

P2P是点对点对等连接peer to peer模式的简称。点对点对等网络是最近几年新兴的网络技术，相对于传统的C/S模式，P2P模式一个非常显著的特点就是节点无需依赖集中式服务器资源，各节点可以直接进行通信。每个节点具有相同的地位，既可以请求服务，也可以提供服务，同时扮演着C/S模式中服务器和客户机的双重角色，甚至还可以具有路由器和高速缓存的功能。在P2P模式下，由于每个节点都具有客户机和服务器的功能，这样每个节点在从别的节点接收数据流的同时还向其他节点发送数据流。利用这个特点，P2P网络技术可以应用现有的计算资源和有限网络带宽来实现大规模网络流媒体直播或点播以及进行文件传输。

P2P技术是一种用于不同终端用户之间、不经过中继设备直接交换数据或服务的技术。它打破了传统的Client/Server模式，在对等网络中，每个节点的地位都是相同的，具备客户端和服务器双重特性，可以同时作为服务使用者和服务提供者。P2P的核心是利用用户资源，通过对等方式进行文件传输，这完全不同于传统的客户服务器计算模型。P2P通过“非中心化”的设计和多点传输机制，实现了不依赖服务器而快速的交换文件。

依照P2P网络节点信息存储与搜索方式的不同，诸多P2P协议可以分为两大类：结构化(Structured)的系统与非结构化(Unstructured)的系统。在结构化P2P系统中，每个节点只存储特定的信息或特点信息的索引。当用户需要在P2P系统中获取信息时，他们必须知道这些信息(或索引)可能存在于哪些节点中。由于用户预先知道应该搜索哪些节点，避免了非结构化P2P系统中使用的泛洪式查找，因此提高了信息搜索的效率。

结构化P2P的核心技术是分布式哈希表(Distributed Hash Table,DHT)结构，其主要特点是通过将数据资源的特征(关键字)经过哈希运算，得到键值(Hash Key)，数据资源的分布存储依据键值来进行。标准的DHT结构视整个网络标识(Identity,ID)空间为平面空间，因此数据资源以均匀概率密度随机哈希到整个空间中的某一点。

DHT类结构能够自适应节点的动态加入/退出，有着良好的可扩展性、鲁棒性、节点ID分配的均匀性和自组织能力。由于重叠网络采用了确定性拓扑结构，DHT可以提供精确的发现。只要目的节点存在于网络中，DHT总能发现它，发现的准确性得到了保证。但是DHT网络拓扑结构的缺点在于：额外开销比较大，随P2P网络规模的扩大，网络开销呈指数级增长。搜索请求遍历整个P2P网络要经过很多跳，完整的搜索结果延时比较大，存在着路由表容量不够和路由延时等方面的问题。总的来说，DHT结构的最大问题是DHT的维护机制较为复杂，尤其是节点频繁加入退出造成的网络波动(Churn)会极大增加DHT的维护代价。

采用DHT算法的P2P节点选择方法并未考虑下载节点间的流量和带宽差异，因而选择到的节点也并非最优下载节点。如果当前节点和某个邻居节点有数据交换，则此两者之间连接的质量就会变得非常重要，因为这将直接关系到用户体验，然而由于各个节点情况不同，通常会出现以下几个方面的问题：