[發明專利]一種用于P2P文件傳輸的空閑節點協助方法

有效

• 申請號: 201010176409.0
• 申請日: 2010-05-13
• 公開（公告）號: CN102244670A
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發明（設計）人: 勞豐;張行功;藍善禎;郭宗明
• 申請（專利權）人: 北京大學;北大方正集團有限公司;北京北大方正電子有限公司
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04L29/06
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務所(普通合伙) 11311
• 代理人: 田明;任曉航

技術領域

本發明屬于網絡文件傳輸技術領域，具體涉及一種用于P2P文件傳輸的空閑節點協助方法。

背景技術

P2P(Peer-to-Peer，對等)技術，又稱為對等網絡技術，是一種在終端設備用戶之間、不經過中間設備直接交換信息的技術。這些終端設備用戶作為節點，它們之間的關系是平等、直接聯系的，每個節點都具有信息處理和提供的功能。需要相同文件的節點通過加入同一個P2P網絡組成一個P2P文件傳輸網絡。

P2P文件傳輸技術解決了傳統客戶/服務器(C/S)模式難以突破的服務器和帶寬瓶頸。傳統的文件分發方是大多采用客戶/服務器(C/S)模式，在這種模式下，當用戶需要得到某個完整的文件時，服務器以點對點推送的方式直接把文件發送給用戶。當需要某個文件的用戶數量大幅增加，這種C/S模式服務器需要同時把文件內容推送給多個用戶，其缺陷便會明顯地顯現出來，如服務器帶寬不足、處理能力沒有辦法跟上等，從而形成服務器瓶頸，系統的可擴展性差。而另一方面，普通用戶只利用了自身的下載帶寬得到文件數據，而并沒有充分利用到他們的上傳帶寬，浪費了這些帶寬資源。而P2P文件傳輸技術可以充分利用所有參與文件交換的用戶的帶寬、處理能力和存儲資源，將數據分散存儲和處理，從而使得文件傳輸的速度得到大幅提高，使得大規模的文件交換成為可能。

在普通的P2P文件傳輸網絡中，每個節點都是獨立、平等的，它們之間相互連接，構成一個P2P網絡，稱為P2P網絡拓撲。目前P2P網絡拓撲結構包括三類：鏈狀結構、樹狀結構和網狀結構。而應用最為廣泛的P2P網絡拓撲是網狀結構。

網狀結構是指構成重疊網的網絡邏輯拓撲為隨機拓撲，每個節點均和多個節點相連并建成鄰居關系，對等鄰居節點之間也不存在嚴格的父子關系。網狀結構不需專用設備，也無固定拓撲維護，每個節點根據鄰居節點網絡狀況、數據信息決定數據轉發方向。因此，此機制適合于異構模式的互連網環境，每個節點可與多個節點交換數據，無預先指定的父子關系，因此維護負載低。其代價就是服務質量無法預期，傳輸時延大，可管理性差。

網狀結構最大有優勢是對帶寬的利用，可以相對更為充分地利用每個節點的上傳帶寬。從全局看，如果不考慮服務器的作用，那么全部節點可以得到的下載帶寬之和應該等于全部節點的上傳帶寬之和。因此，提高每個節點的下載速度一定程度上就等同于提高每個節點上傳帶寬和效率。但在真實網絡中，一般的用戶大多使用非對稱的網絡接入方式，例如ADSL。通過這種非對稱方式，一般用戶可以得到比較高的下載帶寬以及相對小的上傳帶寬。在C/S模式中這種方式比較高效，但在P2P文件交換網絡中，這種非對稱的網絡接入用戶只能提供相對小的上傳帶寬，從而使得整個網絡面臨上傳帶寬的瓶頸。

而同時，網絡中存在很多沒有被利用的上傳帶寬。一方面，一些用戶在下載完成自己所需要的文件數據后，并不會急于退出P2P客戶端下載器，這些用戶可以看作依然存在于P2P網絡中，但上傳帶寬和下載帶寬都是空閑的。另一方面，網絡中存在一些設備，它們擁有上傳和下載帶寬以及存儲容量，但并不主動需求數據，例如家庭服務網關、數字機頂盒等。這些空閑的用戶和設備都可以看作網絡中的空閑節點。本發明的創作目的就是針對這些空閑節點，讓這些空閑節點下載少量的數據，并充分地利用他們的上傳帶寬，從而提高整個網絡的上傳帶寬，減少普通用戶的下載時間。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是如何充分利用空閑節點的上傳帶寬，緩解P2P文件傳輸網絡中上傳帶寬和下載帶寬不對稱的問題。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：

一種用于P2P文件傳輸的空閑節點協助方法，包括以下步驟：

(1)空閑節點隨機加入一個P2P文件傳輸網絡；

(2)所述空閑節點與普通節點建立連接；

(3)所述空閑節點每隔預設時間選擇部分數據進行下載，并為沒有該部分數據且與該空閑節點連接的所有普通節點提供上傳。

本發明所述方法，通過將空閑節點加入到P2P文件傳輸網絡，并選擇性地下載少量數據，為普通節點提供較多的數據上傳，從而擴大了整體網絡的上傳帶寬，降低了普通節點下載文件所需要的時間。

附圖說明

圖1是具體實施方式中P2P網絡結構示意圖；

圖2是具體實施方式中空閑節點協助方法的流程圖；

圖3是具體實施方式中空閑節點與一個普通節點連接方式1的流程圖；

圖4是具體實施方式中空閑節點與一個普通節點連接方式2的流程圖；