Ｐ２Ｐ对等网络中节点失效后的路由更新方法、设备及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种Ｐ２Ｐ对等网络中节点失效后路由表信息的更新方法，该方法包括：根据失效节点与所述失效节点的邻居节点之间的距离，确定路由指向所述失效节点的节点范围；将所述失效节点的失效信息发送给所述节点范围内、所述失效节点的远端邻近节点；所述远端邻近节点根据所述失效信息更新对应的路由表信息。本发明专利技术同时公开一种网络设备和通信网络。采用本发明专利技术可以增强整个Ｐ２Ｐ对等网络对节点扰动行为的感知度，提高整个Ｐ２Ｐ对等网络的路由查找效率和系统的稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信
，尤其涉及P2P对等网络中节点失效后的路由更新方法、设备及系统。
技术介绍
P2P(Peer-to-Peer，表示对等体之间的一种对等关系)系统与传统的客户机/服务器模式系统不同，在对等体之间进行操作，每个对等体(节点)即P2P系统中每个实体可称为Peer，每一个Peer既可以为其他节点提供服务，又可以接受其他节点提供的服务。P2P系统可以按照其拓扑结构进行分类。一般分为：集中化拓扑(Centralized Topology)、全分布式非结构化拓扑(DecentralizedUnstructured Topology)、全分布式结构化拓扑(Decentralized StructuredTopology，也称作DHT网络)和混合型拓扑。近几年来，P2P网络的主要拓扑结构为：结构化拓扑DHT(Distributed HashTable，分布式哈希表)网络。P2P网络中的很大部分应用都是基于DHT网络所构成的。在这些系统中，节点通过它的一些唯一属性，如IP地址，哈希得到唯一标识NodeId，标识对应的数据项以键值对<key，value>的方式表示，其中键key是对于数据项的索引，而值value可以是数据项的定位地址如IP或者URL。通过哈希赋予数据索引键以唯一标识，并将此键对应的键值对存储到与此键标识最邻近的节点。查询时，可以通过将查询的键哈希得到唯一标识，并通过此唯一标识找到与之最邻近的节点(此节点存储了数据项所在的地址)。另一方面，P2P系统同时也是一种自组织形态的网络，在该网络中，节点可以随意加入或退出，这种随意性会造成资源定位的不准确和网络的扰动，网络扰动的程度大小直接影响路由发现方法的效率。网络扰动(Churn、fluctuation-->of network)包括节点的加入、退出、失败、迁移、并发加入过程、网络分割等。P2P网络的DHT路由查找方法如何处理不同的网络扰动churn，将直接影响整个P2P网络的路由效率和负载开销。现有技术中给出如下两种方式解决P2P网络扰动问题：现有技术一在DHT网络中解决churn问题时，考虑三个重要因素：快速的替代节点、超时检测和最近邻居节点选择。该技术对于网络扰动的直接对抗方法是：通过P2P NodeId空间中的顺序K个节点互相PING，来保持节点之间不断连。在P2P网络的运行过程中，每个节点每隔一段时间向它周边顺序K个节点发送PING维护信息，这顺序K个节点接收到源节点所发过来的PING消息后，立刻反馈一个信息告知源节点自己正常存活，源节点的路由表不用做任何修改。而当网络中某节点失效时，其周边的邻居节点能够通过这种主动探测PING的方式来发现这种节点扰动行为，找出失效节点，并广播该失效信息给顺序K个节点更新其路由表链接。专利技术人在实现本专利技术的过程中，发现现有技术一存在如下不足：现有技术一中，通过P2P NodeId空间中的顺序K个节点互相PING来保持节点之间不断连，也就是说，只有连续K个邻居节点互相保持不断连，维护信息只在K个邻居节点间传递。当网络中存在节点失效行为时，由于路由表信息只能保持K段连续，因此在网络中查找一个节点时，很可能会出现不同程度的“爬行”现象，即由于原本指向失效节点的peer节点路由表信息均失效，远方的节点只能通过再次递归查找的方式才能找到失效节点的替代节点。两个节点之间的距离相隔越远，这个问题就越严重，失效后节点间递归查找的次数也就越多。当网络中churn问题很剧烈时，假如一条P2P路径中的多个关键路由节点都失效了，那么路由表信息在网络中的“爬行”现象将会十分明显，节点在路由时必须通过逐K跳逐K跳来查找下一步路由。并且，在P2P网络中，churn现象和“爬行”行为还存在累计效应，当网-->络中失效节点数目不断递增时，由于失效信息得不到有效广播，大部分节点仍维持原有的失效路由表，而导致“爬行”的次数将会不断增多，“爬行”的时间也越来越长，最恶劣的情况下查找一个节点时间复杂度会达到O(N)次(N为P2P Overlay中节点数目)，严重影响了P2P网络的路由查找效率。现有技术二通过整个网络中节点的历史生命周期信息，来预测某节点当前的存活概率。具体的，采集整个P2P网络中节点历史生命周期分布概率，推算出某节点在下一时间段内的存活概率，以此对整个网络的节点行为产生一种预判信息来决定网络下一步的行为。当预测出某下一时段内该节点较为稳定时，其邻居节点会减少对该节点的PING维护操作，从而降低了维护带宽的开销。专利技术人在实现本专利技术的过程中，发现现有技术二存在如下不足：P2P网络越庞大越复杂，节点的生命周期就越难预测准确。在预测的过程中需要设定很多系统参数，参数的数值选定存在很大的特殊性，不同的参数设定可能会给预测结果带来严重的不准确性。另外，现有技术二虽然降低了系统维护开销，但是对于P2P网络的路由查找方法的效率并没有任何改进。当网络中出现严重的扰动行为时，节点的查找复杂度仍可能会达到O(N)次，“爬行”现象在路由查找过程中依然存在，路由查找效率较低。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种P2P对等网络中节点失效后路由表信息的更新方法、设备及系统，用以增强整个网络对节点扰动行为的感知度，提高整个网络的路由查找效率和系统的稳定性。本专利技术实施例提供一种P2P对等网络中节点失效后路由表信息的更新方法，该方法包括：根据失效节点与所述失效节点的邻居节点之间的距离，确定路由指向所述-->失效节点的节点范围；将所述失效节点的失效信息发送给所述节点范围内、所述失效节点的远端邻近节点；所述远端邻近节点根据所述失效信息更新对应的路由表信息。本专利技术实施例还提供一种网络设备，包括：第一确定模块，用于根据失效节点与所述失效节点的邻居节点之间的距离，确定路由指向所述失效节点的节点范围；第一发送模块，用于将所述失效节点的失效信息发送给所述节点范围内、所述失效节点的远端邻近节点。本专利技术实施例还提供一种网络设备，所述网络设备为失效节点的远端邻近节点，包括：接收模块，用于接收失效节点的失效信息，所述失效信息包括所述失效节点的替代节点的地址；处理模块，用于根据所述失效信息更新对应的路由表信息。本专利技术实施例还提供一种通信网络，包括失效节点，还包括失效节点的邻居节点、远端邻近节点，其中：失效节点的邻居节点，用于根据本节点与所述失效节点之间的距离，确定路由指向所述失效节点的节点范围；将所述失效节点的失效信息发送给所述节点范围内、所述失效节点的远端邻近节点；远端邻近节点，用于接收所述失效信息，根据所述失效信息更新对应的路由表信息。本专利技术实施例中，根据失效节点与邻居节点之间的距离，确定路由指向所述失效节点的节点范围；将所述失效节点的失效信息发送给所述节点范围内、所述失效节点的远端邻近节点；所述远端邻近节点根据所述失效信息更新对应的路由表信息，与现有技术中节点失效时仅将失效信息通知K个邻居节点的技术方案相比，增强了整个P2P对等网络对节点扰动行为的感知度，提高了整个-->P2P对等网络的路由查找效率和系统的稳定性。附图说明图1为本专利技术实施例中P2P对等网络中节点失效后更新路由表信息的处理流程图；图2为本专利技术实施例中P2P对等网络中节点失效后更新路由表信息本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Ｐ２Ｐ对等网络中节点失效后路由表信息的更新方法，其特征在于，该方法包括：　根据失效节点与所述失效节点的邻居节点之间的距离，确定路由指向所述失效节点的节点范围；　将所述失效节点的失效信息发送给所述节点范围内、所述失效节点的远端邻近节点；　所述远端邻近节点根据所述失效信息更新对应的路由表信息。

【技术特征摘要】
1、一种P2P对等网络中节点失效后路由表信息的更新方法，其特征在于，该方法包括：根据失效节点与所述失效节点的邻居节点之间的距离，确定路由指向所述失效节点的节点范围；将所述失效节点的失效信息发送给所述节点范围内、所述失效节点的远端邻近节点；所述远端邻近节点根据所述失效信息更新对应的路由表信息。2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述节点范围前，进一步包括：按设定周期对网络中邻居节点的状态进行探测，确定失效节点。3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据失效节点与所述失效节点的邻居节点之间的距离、网络的路由特性，确定路由指向所述失效节点的节点范围。4、如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述节点范围后，进一步包括：根据网络存储的键值特性，在所述失效节点的邻居节点中确定发送所述失效信息的替代节点。5、如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述网络为Kademlia DHT网络或Pastry DHT网络，所述替代节点为离失效节点异或距离最小的邻居节点；或，所述网络为Chord DHT网络或Koorde DHT网络，所述替代节点为所述失效节点的后续节点。6、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述失效信息包括所述替代节点的地址。7、如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述失效信息还包括失效节点的标识、或失效节点的地址、或失效节点的键值的组合、或失效节点的标识、地址、键值的两两组合或三者的组合。8、如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述失效信息还包括失效节点对所述远端邻近节点的影响范围；所述远端邻近节点接收到所述失效信息后，将所述失效信息转发给所述影响范围内的节点。9、如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述远端邻近节点将所述失效信息转发给所述影响范围内的节点包括：确定所述影响范围未超过本节点的邻居节点维护范围时，直接将所述失效信息转发给所述影响范围内的节点；确定所述影响范围超过本节点的邻居节点维护范围时，将所述失效信息转发给离所述影响范围最近的本节点的邻居节点，通知该邻居节点继续将所述失效信息转发给所述影响范围内其它节点。10、如权利要求8或9所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：所述影响范围内的节点接收到所述失效信息后更新对应的路由表信息。11、一种网络设备，其特征在于，包括：第一确定模块，用于根据失效节点与所述失效节点的邻居节点之间的距离，确定路由指向所述失效节点的节点范围；第一发送模块，用于将所述失效节点的失效信息发送给所述节点范围内、所述失效节点的远端邻近节点。12、如权利要求11所述的设备，其特征在于，还包括：探测模块，用于按设定周期对网络中邻居节点的状态进行探测，确定失效节点。13、如权利要求11所述的设备...

【专利技术属性】
技术研发人员：施广宇，陈坚，龚皓，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]