[发明专利]一种增强网络流量稳定性的BitTorrent流量优化方法

摘要

本发明公布了一种增强网络流量稳定性的BitTorrent流量优化方法。BitTorrent协议的两个关键方法(peer选择方法和阻塞/疏通方法)进行了改进，使其主动感知网络的流量状态，调整产生的BitTorrent流量模式，以增强网络流量的稳定性。通过使用BitTorrent模拟器GPS进行模拟实验，使用真实的网络拓扑和流量矩阵数据，对多种大小的BitTorrent群进行评估。结果表明与原始的BitTorrent协议相比，改进的BitTorrent协议可在不牺牲BitTorrent协议的性能甚至增加性能的情况下，显著增强网络流量矩阵的稳定性。

主权项

一种增强网络流量稳定性的BitTorrent流量优化方法，其特征在于该方法的步骤如下：1)本发明对BitTorrent协议的两个关键方法(peer选择方法和阻塞/疏通方法)进行了改进，使其主动感知网络的流量状态，调整产生的BitTorrent流量模式，以增强网络流量的稳定性；2)BitTorrent协议随机地选择一定数量的peer建立连接，然后彼此交换对方感兴趣的文件片段；本发明对BitTorrent协议的peer选择方法进行改进，在peer选择时加入对网络状态的考虑，即根据peer的松弛量进行选择：●如果L中的peer数量小于或等于k，则只需简单地将L中的所有peer作为结果；●如果L中的peer数量大于k，则需根据待选peer的流量松弛量从L中选择k个peer；集合L被划分为三个部分L1、L2、L3，其中，L1表示与p位于同一个节点下的peer，L2表示流量松弛量为正的peer，L3表示流量松弛量为负的peer；●计算集合L2、L3中的每个peer的流量松弛量；计算方法是先计算节点间的流量松弛量，再除以每个节点下的peer数量，从而得到每个peer的流量松弛量；L1中的每个peer的流量松弛量都一样大，但都比L2和L3中peer的流量松弛量要大；●最后以流量松弛量为权值，根据权值的大小按概率分别从集合L1、L2、L3中选择所需的peer；●先从L1集合中选择peer，如果L1中的peer数量大于等于k，则随机选择k个peer作为结果；如果L1中的peer数量小于k，则从L2集合中按权值的大小选择所缺少的peer；如果L1、L2中的peer数量和小于k，那么再从L3集合中按权值的大小选择所缺少的peer；其中,L表示候选peer集合，p表示发起选择的peer，k表示拟选择的peer数量，节点i的流量松弛量表示为当前流量平稳期内的节点i的峰值与当前值的差；3)BitTorrent协议的阻塞/疏通方法是根据对方节点向本节点的上传速率来从所有的已建立连接的peer中选出被疏通的peer；我们对阻塞/疏通方法进行改进，使其加入对网络状态的考虑，即在选择被疏通的peer时，同时考虑peer的上传速率和peer的松弛量：●如果集合L中peer的数量小于等于k，则直接将L中的所有peer作为结果；●如果集合L中peer的数量大于k，则需根据待选peer与p的传输速率和流量松弛量从L中选择k个peer；●计算L中的peer与p的传输速率和流量松弛量，将流量松弛量和传输速率两个指标结合起来，对两个指标进行归一化处理，然后取最小者作为权值；●最后根据peer的权值大小按概率从L中选择k个peer作为结果；其中，L表示候选peer集合,p表示执行阻塞/疏通操作的peer，k表示拟疏通的peer数量，节点i的流量松弛量表示为当前流量平稳期内的节点i的峰值与当前值的差。