[發明專利]P2P模式下使用二部對等端覆蓋在對等端之間傳播內容數據的設備和方法

有效

• 申請號: 200980125611.6
• 申請日: 2009-06-30
• 公開（公告）號: CN102113296A
• 公開（公告）日: 2011-06-29
• 發明（設計）人: 尼古拉斯·勒斯庫阿內克;瑪麗-呂克·坎貝爾
• 申請（專利權）人: 湯姆森許可貿易公司
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 楊靜

技術領域

本發明涉及對等(或“P2P”)環境(或網絡)中對等端之間的內容傳播。

這里“對等端”是指在P2P模式下能夠與其他對等端或網絡設備交換數據(或符號)的用戶通信設備，因為對等端包括至少一個可執行P2P通信應用。從而，對等端可以是固定個人計算機、膝上型計算機、內容接收機(例如，位于用戶家庭房屋中的家庭網關或機頂盒(STB))、移動或蜂窩電話、固定電話、或個人數字助理(PDA)(假定其包括通信調制解調器(或者任何等同通信裝置))。

此外，“符號”是指數據塊或數據分組。

背景技術

如本領域技術人員所知，在諸如對等網絡之類的分布式系統中，在對等端之間傳播一些內容，以便這些對等端之中的每一個自行處理這些內容。

可以通過使用樹的類似組播的協議，或者通過完全分散和隨機協議，來執行傳播。

(隨機)傳播協議是一種協議，該協議需要為該協議所運行的每個對等端提供其他對等端的隨機采樣。對等端的這些隨機采樣例如可以由基于閑話(gossip)的對等端采樣協議來確定。基于閑話的對等端采樣協議允許在沒有中央服務器的情況下構建鄰域，因此適合于鄰域的頻繁更新。

在基于閑話的對等端采樣中，對等端周期性選擇隨機鄰域，對等端與鄰域之間交換它們相應的與其他對等端有關的知識，并且將它們自己的知識與從其他對等端接收到的知識合并，以便排除舊知識(例如，潛在失效對等端)而同時使信息丟失最小化。實際上，為了避免丟失信息，在兩個對等端之間交換鄰域信息之后，這兩個對等端所保持的信息必須仍足夠不同。這種基于閑話的對等端采樣協議產生隨機圖作為覆蓋(即，邏輯網絡)。可以在Spyros?Voulgaris等人的文章“Gossip-Based?Peer?Sampling”，ACM?Transaction?on?Computer?Systems2007，Volume?25中找到與基于閑話的對等端采樣協議有關的更多信息。

可以將隨機傳播協議分為拉協議和推協議。

當實現拉協議時，對等端必須要求它們的鄰域遺漏部分內容。從而，這種類型的傳播協議需要對等端之間的雙向信道以及重要的控制開銷。用于傳播內容的主要拉協議之一是Bittorrent協議。在Bittorrent中，將內容分割成塊或組塊，所有對等端以互逆的(reciprocal)方式協作，使得每個對等端獲取該內容的所有組塊。該技術通常被稱作“內容群集(swarming)”。

如Bittorrent之類的拉協議不會受到數據開銷的影響，但是它們會引起重要控制開銷。此外，所獲得的傳播啟動慢并具有高延遲。因此，所獲得的傳播不適合于低延遲傳播。

當實現推協議時，接收內容的塊或組塊的對等端隨機選擇F個鄰域，并向這些鄰域轉發接收到的組塊。每個組塊具有使用期限，該使用期限是該組塊經歷的跳躍次數，每次組塊從一個對等端被轉發至另一個對等端時該組塊的使用期限減小。當使用期限變為零時，不再轉發組塊。推協議確保快速啟動。推協議不需要反饋信道，并且具有低控制開銷。

推協議主要由以下兩個參數來控制：“扇出(fanout)”，是塊或組塊被轉發至的隨機對等端的數目；以及使用期限。扇出嚴重影響延遲，并且扇出與使用期限的乘積影響完成的程度(即，有多少個對等端獲得完整內容)。該乘積越高，數據開銷也就越高。這里“數據開銷”是指對等端多于一次地接收到的數據。

在不需要全內容完成時，推協議是適用的。實際上，很難達到最后的對等端(即使使用利用前向糾刪(forward?erasure?correcting)(FEC)碼的編碼)，因此必須增大使用期限和扇出，這增大了數據開銷。

可以在Patrick?T.Eugster等人的文章“From?Epidemics?to?Distributed?Computing”，IEEE?Computer，Volume?37，2004中找到與推協議有關的更多信息。

也可以實現第三種類型的傳播協議。該第三種類型的傳播協議包括推拉協議。在該第三種類型的協議中，推階段在拉階段之前。在推階段期間遺漏了內容的一些部分的對等端在后續拉階段期間請求該內容的遺漏部分。與可用內容塊有關的信息附著至內容數據，控制開銷較低。

這些推拉協議具有低延遲和低控制開銷，這是由于推階段確保低延遲，拉階段確保完整。從而，不需要增大扇出或使用期限。此外，每個對等端附近的全內容傳播不會引起數據開銷的增加。這些推拉協議的主要缺陷是不容易實現，這是由于這些推拉協議更加復雜并且這些推拉協議的參數更難調整(并且尤其是定義何時處于推模式或拉模式的參數)。