[发明专利]一种结构化P2P网络中的路由系统构建方法

摘要

本发明公开了一种结构化P2P网络中的路由系统构建方法，主要解决现有技术查找效率不高，结点负载不均，物理网络与逻辑网络失配的问题。它包括：构建双层环状网络、为数据对象分配结点、构造路由表、存储热门对象和结点负载均衡，其中，双层环状网络根据结点IP地址和网关地址构建；数据对象根据其相关属性哈希值在双层网络中比较大小来分配；路由表分R指向表和N指向表两部分，存放路由信息；存储热门对象是对结点增加热门对象列表和访问计数器；负载均衡是对结点设置状态表，记录其他结点发来的负载状态。本发明具有逻辑网络与物理网络匹配，查找延迟小、效率高，结点负载均衡的优点，可用于网络中资源共享、即时通信、多媒体传输和协同工作。

主权项

一种结构化P2P网络中的路由系统构建方法，包括：(A)构建网络：(A1)将结点n用标识符G表示，G＝nodeID，G共有m位，前m1位表示为G1，后m2位表示为G2，则结点n表示为n(G1，G2)；(A2)对所有结点的G1值与G2值进行如下计算：G1＝Hash(GIP)mod2m1；G2＝Hash(IP)mod2m2；GIP为结点n的网关地址，IP为结点n的互联网协议地址；(A3)将G1值相同的结点归为同一个簇，G1值不相同的结点各自成簇，则所有结点划分为很多簇，同一簇中结点的G2值不相同；(A4)将不同的簇中结点的G1值按从小到大顺时针排列成一个环状结构，形成高层环；(A5)对同一簇中的结点按G2值从小到大顺时针排列成一个环状结构，形成低层环，构成双层环状网络；(B)为数据对象分配结点：(B1)将数据对象用标识符k表示，k＝objectID，k共有m位，前m1位表示为k1，后m2位表示为k2，则数据对象表示为k(k1，k2)；(B2)将数据对象k的k1值按顺时针方向与高层环上每个簇的G1值进行比较，若k1值小于或等于某个簇的G1值，其中第一簇除外，同时大于该簇的前一个簇的G1值，则将数据对象k分配在该簇的低层环中；若k1值小于或等于第一簇的G1值，则将数据对象k分配在第一簇的低层环中；(B3)将数据对象k的k2值按顺时针方向与步骤(B2)所述的低层环上每个结点的G2值进行比较，若k2值小于或等于某个结点的G2值，第一个结点除外，同时大于该结点前一个结点的G2值，则将数据对象k分配给该结点；若k2值小于或等于第一个结点的G2值，则将数据对象k分配给该簇第一个结点；若该低层环只有一个结点，则数据对象k直接分配给该结点；(C)构造路由表：(C1)每个结点保存一张m项的路由表，将路由表分为两个部分，分别用R指向表和N指向表表示；(C2)结点n(G1，G2)的R指向表中的第i项为结点([(G1+2i‑1)mod2m1]，G2)，同时记录它在高层环上的后继，1≤i≤m1，mod表示求余；(C3)结点n(G1，G2)的N指向表中的第i项为(G1，[(G2+2i‑1)mod2m2])，同时记录它在低层环上的后继，1≤i≤m2；(C4)根据路由表的R指向表在高层环上进行路由，根据路由表的N指向表在低层环上通过路由查找数据；(D)存储热门对象：(D1)将访问次数大于M的数据对象称为热门对象；(D2)将热门对象放置在一个列表中，列表共分三部分：数据对象ID、保存数据对象的结点IP和数据对象访问次数，该列表称为热门对象列表；(D3)将记录数据对象访问次数的计数器称为数据对象访问计数器，当数据对象要访问的结点收到一个数据对象访问请求时，数据对象访问计数器将对相应的访问次数加1；(D4)对每个结点增加一张热门对象列表和一个数据对象访问计数器；(E)结点负载均衡：(E1)为每个结点设置一个状态表，用于记录从其他结点发来的负载状态，负载状态分为四部分：结点ID、结点IP、当前负载量和时戳，定义结点的当前负载量为最近Δt时间内收到的访问请求数；(E2)当结点n收到访问请求时，将根据自身及其状态表中结点的负载利用率决定如何处理请求，其中负载利用率＝当前负载量/结点负载能力：若结点n的负载利用率小于状态表中所有结点的负载利用率时，则结点n响应请求；否则结点n将请求转发给状态表中拥有最小负载利用率的结点。