[發明專利]一種基于客戶端數量的數據片均分選擇系統及方法

有效

• 申請號: 201310229094.5
• 申請日: 2013-06-08
• 公開（公告）號: CN103281395A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 馮鈞;胥世民;唐志賢;李士進;朱躍龍;萬定生;許瀟;徐黎明;朱祖會;馮讀慶;任鋒;盛震宇;史涯晴;姜康;朱康康;陳煥霖;劉子源
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 李玉平

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技術領域

本發明涉及一種基于客戶端數量的數據片均分選擇系統及方法，屬于信息技術處理領域。

背景技術

在BitTorrent（BT）系統中，BitTorrent協議最主要的一個特點是將文件分成粒度更小的數據分片，這種模式釋放了大量處于下載過程中節點的服務能力，數據分片設計的片段選擇算法是BitTorrent協議成功的關鍵。片段選擇算法由每個節點在是在其本地執行的調度策略，BitTorrent系統中的每個節點通過bitfield消息和have消息，保存有它們的鄰居節點的共享資源片段分布情況。節點利用這些信息和片段選擇算法來決定下載哪個片段，試圖盡可能保持系統的穩定性，防止某些節點離開系統之后某些片段永遠下載不到。片段選擇是P2P文件共享過程的基礎操作之一，好的片段選擇算法可以將不同片段快速、高效地分配到P2P網絡中的各個節點上，進而保證Seed的離開不會影響整個網絡的下載。因此片段選擇算法會在很大程度上影響下載節點獲得文件的完整性。

目前，數據片選擇策略比較多，根據數據下載的開始、中間、結束等不同階段采用不同的策略，但有一個策略是所有BT都必須采取的策略，即隨機選擇piece策略，在初始狀態所有Peer之間片段選擇如果都相同，則peer之間就無法進行數據交換，隨機選擇策略就是克服這種不足，在隨機選擇策略下一般所有Peer請求的piece就會有所不同，這樣Peer之間就可以進行數據下載，從而提高整體下載速度。但是這種隨機策略只是一種基于概率的優化策略，在實際中仍有可能會出現不同Peer請求同一個piece的情況，仍然不能保證Peer?進行數據交換。

發明內容

發明目的：本發明針對隨機選擇策略的不足，提出了基于客戶端數量的數據片均分選擇系統及方法，實現了整個BT系統的piece均勻分布和數據的高效分發。

技術方案：一種基于客戶端數量的數據片均分選擇系統，包括服務器端、客戶端（Peer）和Tracker服務器，下面分別介紹每個部分。

服務器端：把新數據根據BT編碼制作為種子文件；解析種子文件，把實體數據作為超級種子連接到Tracker服務器；負責所有客戶端的登錄驗證；把種子文件和數據片選擇順序的參數發送給客戶端。

客戶端（Peer）：接收種子文件和數據片選擇順序的參數；解析種子文件，根據種子文件中的數據片數量和數據選擇順序的參數進行數據片選擇下載；完成與服務器端和其他Peer的所有通信和數據交換。

Tracker服務器：控制有多少客戶端同時在下載或上傳同一個文件，協調所有peer節點之間的信息交流。

基于客戶端數量的數據片均分選擇系統及方法，包括如下步驟：

步驟1，服務器端對數據進行編碼形成種子文件，并解析種子文件連接到Tracker服務器，具體過程如下：

步驟1-1，根據BT編碼規范，對所述數據進行編碼，生成擴展名為.torrent的種子文件，該文件大小一般只有幾十K，包含了BT下載所必須的信息，主要有：資源名稱，如果資源是目錄形式，則還包括目錄樹中每個文件的路徑信息和文件名；如果資源是單個文件，則包括這個文件的大小信息；如果是以目錄形式，則包括目錄樹中每個文件的大?。粚Y源實際文件按照固定大小分塊后，每塊進行SHA1?hash運算得到的若干特征值的集合；.torrent文件的創建時間、制作者填寫的注釋及制作者的信息等；至少一個announce地址，對應于Internet上部署的一個Tracker服務器，該Tracker服務器主要用于追蹤到底有多少客戶端同時下載或上傳同一個文件。

步驟1-2，把該數據作為超級種子，連接到Tracker服務器，為客戶端下載數據提供服務；

步驟2，把種子文件和數據片選擇順序的參數發送給客戶端，具體處理過程如下：

步驟2-1，把種子文件發送給所有登錄到服務器的客戶端；

步驟2-2，根據客戶端的登錄順序，把數據片選擇順序的參數即客戶端的總量clientNum和該客戶端在整個客戶端的排列順序order（order=1,2,……,?clientNum）發送給客戶端；

步驟3，客戶端收到種子文件和數據片選擇順序的參數后，處理過程如下：

步驟3-1，解析.torrent文件，得到announce地址即Tracker服務器的地址和數據的分片數量pieceNum；