一种P2P组网中的节点管理列表结构及其管理方法技术

技术编号:12353950 阅读:84 留言:0更新日期:2015-11-19 04:03
本发明专利技术提出一种P2P组网中的节点管理列表结构及其管理方法,所述节点管理列表具有多层属性,所述多层属性依次包括运营商信息、省信息、市信息、等级信息和节点信息;运营商信息包括节点所属的运营商标识,省信息和市信息分别包括节点所属的省市标识,等级信息包括节点所属的等级标识,节点信息包括节点标识;其中,所述等级信息包括多层等级,根据新增节点的上传能力将节点加入不同的等级,多层等级的数量为预先设定。本发明专利技术能够对节点按照不同属性进行有效的分类管理,在进行伙伴节点匹配时能够迅速找到最佳节点,保证节点数据传输速度,避免了大面积长距离数据传输和跨运营商间流量的问题,降低了运营成本的同时提高了用户体验。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及互联网通讯中的点对点(Peer to Peer,简称P2P)技术,且特别涉及一种P2P组网中的节点管理列表结构及其管理方法
技术介绍
随着互联网的发展,利用网络进行流媒体直播或点播逐渐成为一种趋势,慢慢融入到人们的日常生活中,在工作、学习以及娱乐等各个方面形成热点,无论是视频会议、在线教育还是网络电视、视频网站都应用的越来越广泛。流媒体(Stream Media)是指采用流式传输的方式在Internet/Intranet播放的媒体格式,如音频、视频或多媒体文件。流媒体在播放前不需要下载整个文件,只将开始部分内容存入内存,在计算机中对数据包进行缓存并使流媒体数据正确地输出,可以边下载边观看。其原理是把向用户传输的多媒体文件按照播出时间顺序分为不同的片段,然后依次把这些片段发给用户,连续播放这些片段就形成了连续的声音和图像。流式传输主要指将整个音频和视频及三维媒体等多媒体文件经过特定的压缩方式解析成一个个压缩包,由视频服务器向用户计算机顺序或实时传送。在采用流式传输方式的系统中,用户不必像采用下载方式那样等到整个文件全部下载完毕,而是只需经过几秒或者几十秒的启动延时即可在用户的计算机上利用解压设备对压缩的多媒体文件解压后进行播放和观看。此时多媒体文件的剩余部分将在后台的服务器内继续下载。与单纯的下载方式相比,这种对多媒体文件边下载边播放的流式传输方式不仅使启动时间大幅度地缩短,而且对系统缓存容量的需求也大大降低,极大地减少用户用在等待的时间。目前,流媒体技术已经广泛应用在互联网领域中。传统的网络流媒体播放系统一般基于C/S模式,但是由于流媒体播放需要消耗大量的网络带宽和服务器资源,因此这种模式严重限制了网络流媒体业务的发展。以一个占用带宽为300kbps的网络视频流为例,当有1000个用户同时观看时,需要的带宽是300Mbps。这样的性能要求对于大多数服务器来说是满足不了的。如果要支持几万甚至几十万的用户,采用这种C/S模式几乎是不可能的。当然,增加服务器数量和提高带宽是一种解决方法,但是这种方式需要巨大的成本开支,所以需要新的技术手段来解决这个问题。IP组播是解决网络流媒体多路传输消耗大量带宽的一种技术。利用组播可以将一份数据同时发送给一组特定的用户,从而避免了数据的重复发送,不会造成网络带宽的浪费,非常适合网络流媒体传输。但是IP组播也具有自身的问题,因为Internet是个异构网络,硬件平台千差万别,互联设备在对组播的支持上也存在差异,因此IP组播在实际应用中存在部署的困难。P2P是对等连接peer to peer模式的简称。点对点对等网络是最近几年新兴的网络技术,相对于传统的C/S模式,P2P模式一个非常显著的特点就是节点无需依赖集中式服务器资源,各节点可以直接进行通信。每个节点具有相同的地位,既可以请求服务,也可以提供服务,同时扮演着C/S模式中服务器和客户机的双重角色,甚至还可以具有路由器和高速缓存的功能。在P2P模式下,由于每个节点都具有客户机和服务器的功能,这样每个节点在从别的节点接收数据流的同时还向其他节点发送数据流。利用这个特点,P2P网络技术可以应用现有的计算资源和有限网络带宽来实现大规模网络流媒体直播或点播以及进行文件传输。P2P技术是一种用于不同终端用户之间、不经过中继设备直接交换数据或服务的技术。它打破了传统的Client/Server模式,在对等网络中,每个节点的地位都是相同的,具备客户端和服务器双重特性,可以同时作为服务使用者和服务提供者。P2P的核心是利用用户资源,通过对等方式进行文件传输,这完全不同于传统的客户服务器计算模型。P2P通过“非中心化”的设计和多点传输机制,实现了不依赖服务器而快速的交换文件。依照P2P网络节点信息存储与搜索方式的不同,诸多P2P协议可以分为两大类:结构化(Structured)的系统与非结构化(Unstructured)的系统。在结构化P2P系统中,每个节点只存储特定的信息或特点信息的索引。当用户需要在P2P系统中获取信息时,他们必须知道这些信息(或索引)可能存在于哪些节点中。由于用户预先知道应该搜索哪些节点,避免了非结构化P2P系统中使用的泛洪式查找,因此提高了信息搜索的效率。结构化P2P的核心技术是分布式哈希表(Distributed Hash Table, DHT)结构,其主要特点是通过将数据资源的特征(关键字)经过哈希运算,得到键值(Hash Key),数据资源的分布存储依据键值来进行。标准的DHT结构视整个网络标识(Identity,ID)空间为平面空间,因此数据资源以均匀概率密度随机哈希到整个空间中的某一点。DHT类结构能够自适应节点的动态加入/退出,有着良好的可扩展性、鲁棒性、节点ID分配的均匀性和自组织能力。由于重叠网络采用了确定性拓扑结构,DHT可以提供精确的发现。只要目的节点存在于网络中,DHT总能发现它,发现的准确性得到了保证。但是DHT网络拓扑结构的缺点在于:额外开销比较大,随P2P网络规模的扩大,网络开销呈指数级增长。搜索请求遍历整个P2P网络要经过很多跳,完整的搜索结果延时比较大,存在着路由表容量不够和路由延时等方面的问题。总的来说,DHT结构的最大问题是DHT的维护机制较为复杂,尤其是节点频繁加入退出造成的网络波动(Churn)会极大增加DHT的维护代价。采用DHT算法的P2P节点选择方法并未考虑下载节点间的流量和带宽差异,因而选择到的节点也并非最优下载节点。如果当前节点和某个邻居节点有数据交换,则此两者之间连接的质量就会变得非常重要,因为这将直接关系到用户体验,然而由于各个节点情况不同,通常会出现以下几个方面的问题:1.较低的数据传输速度。在进行数据交换的时候,节点之间的距离往往会成为影响传输速度的一个因素。与远端节点进行数据交换,由于路由路径的加长、各种排队时延的增加等因素均会导致其速度将远小于和近距离节点的数据交换速度,这将直接影响用户的应用体验,特别是P2P流媒体等实时应用。2.网络拥塞,降低网络的健壮性。大面积的长距离的节点之间的数据交换,会导致网络流量特别是骨干网流量的大幅增加,也进一步造成节点间的数据传输延时较大,影响用户的使用效果,从而用户希望建立更多的连接以提高数据传输速度,导致更严重的网络拥塞,使网络陷入恶性循环中。3.不必要的跨运营商间流量。同一运营商(ISP)的互联网节点相互之间的连接延迟较低,带宽较高,而跨ISP连接的质量较低,也可能带来高额的ISP网间结算费用。当前P2P网络的实现忽略了运营商连接的代价,从而使得P2P系统大大增加了跨运营商的流量,增加了运营商的运营成本。
技术实现思路
本专利技术提出一种P2P组网中的节点管理列表结构及其管理方法,能够对节点按照不同属性进行有效的分类管理,在进行伙伴节点匹配时能够迅速找到最佳节点,保证节点数据传输速度,避免了大面积长距离数据传输和跨运营商间流量的问题,降低了运营成本的同时提高了用户体验。为了达到上述目的,本专利技术提出一种P2P组网中的节点管理列表结构,所述节点管理列表具有多层属性,所述多层属性依次包括运营商信息、省信息、市信息、等级信息和节点信息;所述运营商信息包括节点所属的运营商标识,所述省信息和市信息本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种P2P组网中的节点管理列表结构,其特征在于,所述节点管理列表具有多层属性,所述多层属性依次包括运营商信息、省信息、市信息、等级信息和节点信息;所述运营商信息包括节点所属的运营商标识,所述省信息和市信息分别包括节点所属的省市标识,所述等级信息包括节点所属的等级标识,所述节点信息包括节点标识;其中,所述等级信息包括多层等级,根据新增节点的上传能力将所述节点加入不同的等级,所述多层等级的数量为预先设定。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:虞陆平聂大鹏胡晨辉台跃华林肖琼熊涛祝亮
申请(专利权)人:杭州施强网络科技有限公司
类型:发明
国别省市:浙江;33

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