基于P2P网络的双层环状路由结构的网络服务搜索方法技术

本发明专利技术公开了一种基于P2P网络的双层环状路由结构的网络服务搜索方法，属于计算机网络服务检索领域，本发明专利技术要解决的技术问题为传统搜索方式只能局限于关键字匹配，大大降低网络服务搜索的效率和准确性，采用的技术方案为：该方法是基于双层环路由结构的P2P网络组织网络服务的注册节点，综合实际网络中节点能力的差异，充分利用 P2P网络中搜索和定位节点的动态机制，用服务领域本体概念映射区间对注册节点按其提供服务的类型进行聚类，使特定领域的网络服务的注册与发现集中于双层环结构中外环少量的连续节点上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算机网络服务检索领域，具体地说是一种基于P2P网络的双层环状路由结构的网络服务搜索方法。
技术介绍
网络服务搜索主要功能是检索网络提供的一些功能性服务。传统的网络搜索方式是采用集中式架构UDDI注册模型进行服务搜索,随着网络服务数目迅速增加、不断提高的实时性需求和服务搜索描述缺乏必需的语义信息,导致很难在查找和匹配过程中使用服务功能作为搜索元素,这导致了传统搜索方式只能局限于关键字匹配,大大降低了网络服务搜索效率和准确性。
技术实现思路
本专利技术的技术任务是针对以上不足，提供一种基于P2P网络的双层环状路由结构的网络服务搜索方法，来解决传统搜索方式只能局限于关键字匹配，大大降低网络服务搜索的效率和准确性的问题。本专利技术的技术任务是按以下方式实现的，基于P2P网络的双层环状路由结构的网络服务搜索方法，该方法是基于双层环路由结构的P2P网络组织网络服务的注册节点，综合实际网络中节点能力的差异，充分利用 P2P网络中搜索和定位节点的动态机制，用服务领域本体概念映射区间对注册节点按其提供服务的类型进行聚类，使特定领域的网络服务的注册与发现集中于双层环结构中外环少量的连续节点上，以显著提高查询效率。作为优选，所述双层环路由结构在由N个节点组成的单环结构的Chord系统中，每个节点维护其他O(1ogN)个节点的信息，每次查找O(1ogN)条信息，保证在 O(1ogN)跳数内定位对象，其跳数是逻辑跳数。作为优选，所述Chord系统采用均匀散列函数为每个节点和数据对象分配m位的全局惟一标识符ID ，所有节点按节点从小到大顺时针排列在一个大小为2m的环上，数据对象k被分配到环上顺时针方向紧随 k且包括与k相等的第一个节点，其中，k是数据对象ID，该节点也称为对象k的后继，记做successor(k)，其中，k是数据对象ID；每个Chord节点维护一个前驱节点指针predecessor和一个后继节点successor指针及一个有m个表项的称为指针表即finger表的路由表；节点n的finger表中第 i项指向节点s，s=successor(n+2i-1 )，1≤i≤m，因此，节点S是环上顺时针方向到节点n的距离至少为2i-1的第一个节点，记为n.finger[i]，而n.finger[1]则是节点n的后继节点n.successor；finger表中每一项既包含相关节点标识符，又包含该节点的IP地址和端口号。作为优选，该方法还采取结合 One-hop路由与Chord路由的方法，引入超级节点来提高路由效率，构造双层环路由结构，并设计相应的区间查询定位和消息广播算法，其中，双层路由结构包括双层环的拓扑结构、双层环路由表和双层环路由的查找策略。作为优选，所述双层环的拓扑结构是采用均匀散列函数为每个节点分配m位的全局惟一标识符 ID，所有节点按节点ID从小到大顺时针排列在外环上，将外环上所有超级节点相连接形成一个内环。作为优选，所述双层环路由表的构造为：将节点分为普通节点和超级节点；普通节点在路由信息的处理上 ，继承了Chord系统对路由信息的划分，保留了Chord路由表的全部信息，只对路由表增加一项supernode指针，用来保存所属超级节点的信息即节点 ID以及IP地址；超级节点除了要构建普通节点的路由表外，还要维护超级节点表super和成员表member，超级节点表 super用来保存所有超级节点的信息，成员表member用来保存当前超级节点与它的前一相邻超级节点间的所有普通节点信息。作为优选，所述双层环路由的查找策略：节点P得到一个查询请求 Q(key)时，其中，key是对象 ID，若在它的finger表中未能找到相应节点，则将查询请求Q转发给它所在的超级节点Ns，Ns将在finger和member表中查询；若超级节点Ns找到相应目标节点，则将查询结果返回；否则，它将查询请求转发给super表中大于key且距key最近的那个超级节点Nm；若超级节点Nm查询失败，则按照Chord系统基本路由协议进行查询 。作为优选，所述区间查询定位算法如下：对任意节点提交一个查询定位请求Q(T)，T是服务请求Q对应的目标节点区间，将 Q(T)快速转发定位到节点ID属于T且节点ID最小的目标注册节点上；目标节点区间T为[a，b]，任意节点P对服务请求查询定位操作为 Location(P，Q(T))，其转发规则如下 ：（1）、若节点P是普通节点，则当节点P接收到查询定位操作时，分下面三种情况处理：①、若 P=a，则将P作为结果返回，查询定位操作结束；②、若 P<a，且 P.successor≥a，则将 P.successor作为结果返回，查询定位操作结束；③、若 P> a，向P.supernode转发查询定位操作Location(P，Q(T))，如果超级节点查询失败，则P查询finger表，向 finger表中小于a且距离a最近的节点转发查淘定位操作 Location(P，Q(T))；（2）、若S为超级节点，则当节点S接收到查询定位操作时，分下面两种情况处理：①、若 S=a，则将P作为结果返回，查询定位操作结束；②、若 S≠a，则首先判断a是否是S所属成员，若是则查找 member表，找出第一个大于等于a的节点作为结果返回，查询定位操作结束；若不是则查找super表，找出第一个大于等于a的超级节点S’，向S’转发查询定位请求；如果超级节点S’查询失败，则查找finger表，向 finger表中小于a且距离a最近的节点转发查询定位操作 Location(S’，Q(T))。作为优选，所述消息广播算法如下：从注册节点所在目标节点区间中最小ID的节点出发沿双层环路由结构的外环顺时针方向给目标节点区间中其他所有节点转发消息的方法称为区间消息广播算法；设一个目标节点区间T为[a，b ]，P为区间内最小节点，区间消息广播算法的规则如下 ：（1）、消息头部包含信息源节点S的节点ID；（2）、节点P接收到消息后，遍历finger表，若a≤P.finger[i]≤b，则将P.finger[i]放入转发候选节点集M中，1≤i≤m；（3）、P向转发候选节点集M中的所有节点转发消息，设候选节点集M={M1，M2，…，Mk本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于P2P网络的双层环状路由结构的网络服务搜索方法，其特征在于：该方法是基于双层环路由结构的P2P网络组织网络服务的注册节点，综合实际网络中节点能力的差异，充分利用 P2P网络中搜索和定位节点的动态机制，用服务领域本体概念映射区间对注册节点按其提供服务的类型进行聚类，使特定领域的网络服务的注册与发现集中于双层环结构中外环少量的连续节点上。

【技术特征摘要】
1.基于P2P网络的双层环状路由结构的网络服务搜索方法，其特征在于：该方法是基于双层环路由结构的P2P网络组织网络服务的注册节点，综合实际网络中节点能力的差异，充分利用 P2P网络中搜索和定位节点的动态机制，用服务领域本体概念映射区间对注册节点按其提供服务的类型进行聚类，使特定领域的网络服务的注册与发现集中于双层环结构中外环少量的连续节点上。2.根据权利要求1所述的基于P2P网络的双层环状路由结构的网络服务搜索方法，其特征在于：所述双层环路由结构在由N个节点组成的单环结构的Chord系统中，每个节点维护其他O(1ogN)个节点的信息，每次查找O(1ogN)条信息。3.根据权利要求2所述的基于P2P网络的双层环状路由结构的网络服务搜索方法，其特征在于：所述Chord系统采用均匀散列函数为每个节点和数据对象分配m位的全局惟一标识符ID ，所有节点按节点从小到大顺时针排列在一个大小为2m的环上，数据对象k被分配到环上顺时针方向紧随 k且包括与k相等的第一个节点，其中，k是数据对象ID，该节点也称为对象k的后继，记做successor(k)，其中，k是数据对象ID；每个Chord节点维护一个前驱节点指针predecessor和一个后继节点successor指针及一个有m个表项的称为指针表即finger表的路由表；节点n的finger表中第 i项指向节点s，s=successor(n+2i-1 )，1≤i≤m，因此，节点S是环上顺时针方向到节点n的距离至少为2i-1的第一个节点，记为n.finger[i]，而n.finger[1]则是节点n的后继节点n.successor；finger表中每一项既包含相关节点标识符，又包含该节点的IP地址和端口号。4.根据权利要求1所述的基于P2P网络的双层环状路由结构的网络服务搜索方法，其特征在于：该方法还采取结合 One-hop路由与Chord路由的方法，引入超级节点来提高路由效率，构造双层环路由结构，并设计相应的区间查询定位和消息广播算法，其中，双层路由结构包括双层环的拓扑结构、双层环路由表和双层环路由的查找策略。5.根据权利要求4所述的基于P2P网络的双层环状路由结构的网络服务搜索方法，其特征在于：所述双层环的拓扑结构是采用均匀散列函数为每个节点分配m位的全局惟一标识符 ID，所有节点按节点ID从小到大顺时针排列在外环上，将外环上所有超级节点相连接形成一个内环。6.根据权利要求4所述的基于P2P网络的双层环状路由结构的网络服务搜索方法，其特征在于：所述双层环路由表的构造为：将节点分为普通节点和超级节点；普通节点在路由信息的处理上 ，继承了Chord系统对路由信息的划分，保留了Chord路由表的全部信息，只对路由表增加一项supernode指针，用来保存所属超级节点的信息即节点 ID以及IP地址；超级节点除了要构建普通节点的路由表外，还要维护超级节点表super和成员表member，超级节点表 super用来保存所有超级节点的信息，成员表member用来保存当...

【专利技术属性】
技术研发人员：仇伟民，戴鸿君，于治楼，
申请(专利权)人：浪潮集团有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37