[發(fā)明專利]一種P2P組網(wǎng)質(zhì)量優(yōu)化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510456246.4
• 申請日: 2015-07-30
• 公開（公告）號(hào): CN105007190B
• 公開（公告）日: 2018-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 虞陸平;聶大鵬;胡晨輝;臺(tái)躍華;林肖瓊;熊濤;祝亮
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州施強(qiáng)教育科技有限公司
• 主分類號(hào): H04L12/24
• 分類號(hào): H04L12/24;H04L29/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提出一種P2P組網(wǎng)質(zhì)量優(yōu)化方法，包括下列步驟：初始化節(jié)點(diǎn)管理列表，根據(jù)新增節(jié)點(diǎn)的上傳能力將其分配加入不同的等級(jí)；當(dāng)節(jié)點(diǎn)加入、退出、超時(shí)、以及運(yùn)營商、省、市或等級(jí)屬性有變化時(shí)，更新節(jié)點(diǎn)管理列表；定時(shí)檢查所有等級(jí)的層狀態(tài)并優(yōu)化層結(jié)構(gòu)，包括：當(dāng)發(fā)現(xiàn)某層等級(jí)需要補(bǔ)充節(jié)點(diǎn)時(shí)，從下層節(jié)點(diǎn)中選擇一個(gè)節(jié)點(diǎn)質(zhì)量最好的節(jié)點(diǎn)補(bǔ)充上來；然后調(diào)整層結(jié)構(gòu)，選出每層節(jié)點(diǎn)質(zhì)量最好的節(jié)點(diǎn)和最差的節(jié)點(diǎn)，將節(jié)點(diǎn)質(zhì)量最好的節(jié)點(diǎn)提升一層等級(jí)，并將節(jié)點(diǎn)質(zhì)量最差的節(jié)點(diǎn)重新分配等級(jí)層。本發(fā)明能夠?qū)?jié)點(diǎn)按照不同屬性進(jìn)行有效的分類管理，并自動(dòng)對(duì)各等級(jí)層的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行層級(jí)調(diào)整、以便優(yōu)化節(jié)點(diǎn)等級(jí)層質(zhì)量，在進(jìn)行伙伴節(jié)點(diǎn)匹配時(shí)能夠迅速找到最佳節(jié)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及互聯(lián)網(wǎng)通訊中的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)(Peer to Peer，簡稱P2P)技術(shù)，且特別涉及一種P2P組網(wǎng)質(zhì)量優(yōu)化方法。

背景技術(shù)

P2P是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)對(duì)等連接peer to peer模式的簡稱。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)對(duì)等網(wǎng)絡(luò)是最近幾年新興的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，相對(duì)于傳統(tǒng)的C/S模式，P2P模式一個(gè)非常顯著的特點(diǎn)就是節(jié)點(diǎn)無需依賴集中式服務(wù)器資源，各節(jié)點(diǎn)可以直接進(jìn)行通信。每個(gè)節(jié)點(diǎn)具有相同的地位，既可以請求服務(wù)，也可以提供服務(wù)，同時(shí)扮演著C/S模式中服務(wù)器和客戶機(jī)的雙重角色，甚至還可以具有路由器和高速緩存的功能。在P2P模式下，由于每個(gè)節(jié)點(diǎn)都具有客戶機(jī)和服務(wù)器的功能，這樣每個(gè)節(jié)點(diǎn)在從別的節(jié)點(diǎn)接收數(shù)據(jù)流的同時(shí)還向其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)流。利用這個(gè)特點(diǎn)，P2P網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以應(yīng)用現(xiàn)有的計(jì)算資源和有限網(wǎng)絡(luò)帶寬來實(shí)現(xiàn)大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)流媒體直播或點(diǎn)播以及進(jìn)行文件傳輸。

P2P技術(shù)是一種用于不同終端用戶之間、不經(jīng)過中繼設(shè)備直接交換數(shù)據(jù)或服務(wù)的技術(shù)。它打破了傳統(tǒng)的Client/Server模式，在對(duì)等網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)的地位都是相同的，具備客戶端和服務(wù)器雙重特性，可以同時(shí)作為服務(wù)使用者和服務(wù)提供者。P2P的核心是利用用戶資源，通過對(duì)等方式進(jìn)行文件傳輸，這完全不同于傳統(tǒng)的客戶服務(wù)器計(jì)算模型。P2P通過“非中心化”的設(shè)計(jì)和多點(diǎn)傳輸機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了不依賴服務(wù)器而快速的交換文件。

依照P2P網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)信息存儲(chǔ)與搜索方式的不同，諸多P2P協(xié)議可以分為兩大類：結(jié)構(gòu)化(Structured)的系統(tǒng)與非結(jié)構(gòu)化(Unstructured)的系統(tǒng)。在結(jié)構(gòu)化P2P系統(tǒng)中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)只存儲(chǔ)特定的信息或特點(diǎn)信息的索引。當(dāng)用戶需要在P2P系統(tǒng)中獲取信息時(shí)，他們必須知道這些信息(或索引)可能存在于哪些節(jié)點(diǎn)中。由于用戶預(yù)先知道應(yīng)該搜索哪些節(jié)點(diǎn)，避免了非結(jié)構(gòu)化P2P系統(tǒng)中使用的泛洪式查找，因此提高了信息搜索的效率。

結(jié)構(gòu)化P2P的核心技術(shù)是分布式哈希表(Distributed Hash Table,DHT)結(jié)構(gòu)，其主要特點(diǎn)是通過將數(shù)據(jù)資源的特征(關(guān)鍵字)經(jīng)過哈希運(yùn)算，得到鍵值(Hash Key)，數(shù)據(jù)資源的分布存儲(chǔ)依據(jù)鍵值來進(jìn)行。標(biāo)準(zhǔn)的DHT結(jié)構(gòu)視整個(gè)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)(Identity,ID)空間為平面空間，因此數(shù)據(jù)資源以均勻概率密度隨機(jī)哈希到整個(gè)空間中的某一點(diǎn)。

DHT類結(jié)構(gòu)能夠自適應(yīng)節(jié)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)加入/退出，有著良好的可擴(kuò)展性、魯棒性、節(jié)點(diǎn)ID分配的均勻性和自組織能力。由于重疊網(wǎng)絡(luò)采用了確定性拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，DHT可以提供精確的發(fā)現(xiàn)。只要目的節(jié)點(diǎn)存在于網(wǎng)絡(luò)中，DHT總能發(fā)現(xiàn)它，發(fā)現(xiàn)的準(zhǔn)確性得到了保證。但是DHT網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)在于：額外開銷比較大，隨P2P網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大，網(wǎng)絡(luò)開銷呈指數(shù)級(jí)增長。搜索請求遍歷整個(gè)P2P網(wǎng)絡(luò)要經(jīng)過很多跳，完整的搜索結(jié)果延時(shí)比較大，存在著路由表容量不夠和路由延時(shí)等方面的問題。總的來說，DHT結(jié)構(gòu)的最大問題是DHT的維護(hù)機(jī)制較為復(fù)雜，尤其是節(jié)點(diǎn)頻繁加入退出造成的網(wǎng)絡(luò)波動(dòng)(Churn)會(huì)極大增加DHT的維護(hù)代價(jià)。

采用DHT算法的P2P節(jié)點(diǎn)選擇方法并未考慮下載節(jié)點(diǎn)間的流量和帶寬差異，因而選擇到的節(jié)點(diǎn)也并非最優(yōu)下載節(jié)點(diǎn)。如果當(dāng)前節(jié)點(diǎn)和某個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)有數(shù)據(jù)交換，則此兩者之間連接的質(zhì)量就會(huì)變得非常重要，因?yàn)檫@將直接關(guān)系到用戶體驗(yàn)，然而由于各個(gè)節(jié)點(diǎn)情況不同，通常會(huì)出現(xiàn)以下幾個(gè)方面的問題：