对等网络系统、建立对等网络系统的方法及相关装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种对等网络系统、建立对等网络系统的方法及相关装置，用以解决现有对等网络可扩展性不高的问题。该系统包括：主用超级节点，包括用于在确定出自身所在簇中存在第二普通节点存储有对应的资源时，获得第二普通节点的路由信息的单元；在确定出自身所在簇中不存在存储有对应的资源的普通节点时，将搜索请求发送给其他主用超级节点，并将其他主用超级节点反馈的第三普通节点的路由信息作为获得的路由信息的单元；以及将获得的路由信息发送给发送搜索请求的第一普通节点或其他主用超级节点的单元；普通节点，用于向所在簇内的主用超级节点发送搜索请求，并从所在簇内的主用超级终端发送的路由信息对应的普通节点中获取要搜索的资源。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及网络
，尤其涉及一种对等网络系统、建立对等网络系统的方法、一种对等网络系统中的普通节点设备、超级节点设备、一种建立对等网络系统的装置和一种节点设备。
技术介绍
随着网络技术和多媒体技术的快速发展，人们对网络数据的传输速度、网络性能等方面提出了越来越高的要求。由于网络用户数量的急剧增长，使用传统的客户端/服务器(C/S，Client/Server)方式构建的网络应用服务已经难以满足人们的要求。为了解决上述问题，点对点(P2P，Peer-to-Peer)网络技术应运而生。点对点网络技术又被称为对等网络技术，该技术是一种用在不同的终端节点(或客户端)之间，不经过中继设备直接交换数据的技术。在对等网络中，终端节点可以直接连接其他的终端节点，而不需要连接到服务器上再进行浏览与下载。对等网络技术因为其具有负载均衡、自适应的特点而被广泛应用于流媒体传输等领域。对等网络中常用的资源搜索方式主要有：基于中央目录服务器的对等网络搜索、泛洪(flooding)搜索和分布式哈希表搜索三种。请参照附图1，为现有的基于中央目录服务器的资源搜索方式的示意图。每个终端节点都向中央目录服务器提交本地存储的资源(包括文档、流媒体视频、图片等)的目录，并由中央目录服务器编制资源索引，资源索引包含每个终端节点的路由信息(例如网络地址等)与该终端节点存储的资源的对应关系。终端节点在有资源需求时，向中央目录服务器发起搜索请求，中央目录服务器通过自身存储的资源索引获取存储有终端节点请求的资源的其他终端节点的路由信息，并将获取到的其他终端节点的路由信息反馈给发起搜索请求的终端节点。此后，资源下载或传输可以直接在发起搜索请求的终端节点和存储有资源的其他终端节点之间进行，无需中央目录服务器的参与。请参照附图2，为泛洪搜索的示意图。在无结构对等网络中，由于不存在中央目录服务器，因而资源查找时采用基本方式为类似泛洪的盲目搜索。附图2中的每个终端节点接收到的其他终端节点发送的搜索请求后，在判断出自身并未存储有搜索请求所请求的资源时，都将上述接收到搜索请求发送给自身的所有邻居终端节点，并由邻居终端节点进一步发送给更多的间接邻居终端节点，直到找到存储有搜索请求所请求的资源的终端节点为止，或者达到系统允许的最大搜索跳数后以搜索失败告终。在找到存储有搜索请求所请求的资源的终端节点后，最初发送搜索请求的终端节点可以依据存储有所请求的资源的终端节点反馈的路由信息，直接从找到的存储有请求的资源的终端节点下载资源。例如，终端节点1为发送搜索请求的终端节点，终端节点4在接收到终端节点1发送的搜索请求后，判断出自身未存储有终端节点1请求的资源后，将搜索请求发送给自身的邻居终端节点5、6，恰好终端节点5存储有终端节点1请求的资源，终端节点1可以直接从终端节点5下载所需的资源。-->请参照附图3，为结构化、完全分布式的对等网络的示意图，在此类对等网络中采用分布式哈希表(DHT，Distributed Hash Table)来确定资源的关键字以及来搜索资源。可以根据用户需求的资源的关键字来有目的性的确定存储有所需求的资源的终端节点的地址。每个终端节点除了保存存储资源之外，还保存有至少2个上行/下行邻居终端节点的标识、以及上行/下行邻居终端节点对应的路由信息。在存储资源时，首先按照预定的哈希函数，对待存储文件的标识(例如文件名)进行哈希运算，获得待存储文件对应的键值，然后将该待存储文件存储到节点标识与该待存储文件对应的键值最为接近的终端节点中。在其中一个终端节点因需要搜索资源而发起搜索请求时，首先按照预定的哈希函数，对所要搜索的文件的标识进行哈希运算，获得所要搜索的文件对应的键值，然后从邻居终端节点中选择出节点标识与所要搜索的文件对应的键值最为接近的其中一个邻居终端节点，并将搜索请求发送给选择出的邻居终端节点。例如，请参照附图3，为完全分布式的对待网络的示意图。其中包含5个终端节点，分别为：节点标识为000500的终端节点1、节点标识为000800的终端节点2、节点标识为000200的终端节点3、节点标识为000120的终端节点4和节点标识为000060的终端节点5。终端节点1需要搜索一个键值为000080的文件时，首先比较自身的邻居终端节点，终端节点2和终端节点3的标识，比较结果为终端节点3的标识与所需搜索的文件对应的键值更为接近，则将携带有所需搜索的文件对应的键值的搜索请求发送给终端节点3，终端节点3接到搜索请求后，经过类似的比较和转发处理，最终到达终端节点5，终端节点5的标识与所需搜索的文件对应的键值最为接近，说明所需搜索的文件保存在终端节点5中，最终终端节点5将自身的路由信息反馈给终端节点1，终端节点1可以从终端节点5处获得所要搜索的资源。在第一种搜索方式中，中央目录服务器需要承担所有编制目录索引、根据终端节点的搜索请求确定存储有对应资源的终端节点地址的工作，在对等网络中的终端节点过多时，中央目录服务器处理能力会成为搜索的瓶颈。并且，一旦中央目录服务器出现故障，整个对等网络将陷入瘫痪状态。泛洪搜索虽然解决了基于中央目录服务器的对等网络搜索的上述问题，然而由于终端节点向自身所有的邻居终端节点转发搜索请求时的盲目性，会大量增加网络中的消息，在对等网络的规模过大、网络中包含的终端节点数量过多时，转发的搜索请求的数量将会急剧增多，严重的占用网络带宽，因此采用该搜索方式时，对等网络的可扩展性不佳。基于DHT的搜索方式在网络情况不稳定，例如频繁有终端节点加入/或退出网络时，相关终端节点需要更新自身所存储的路由信息，因而存在维护成本较高的问题，因此也不适用于网络规模较大、频繁有终端节点加入/或退出网络的情况。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种对等网络系统，用以解决现有技术中对等网络可扩展性不高的问题。对应地，本专利技术实施例还提供了一种建立所述对等网络系统的方法、一种主用超级节点设备、一种普通节点设备、一种建立对等网络系统的装置。-->本专利技术实施例提供的技术方案如下：一种对等网络系统，包括至少两个簇，每个簇中包含一个主用超级节点和至少一个普通节点，其中：主用超级节点，包括用于根据自身所在簇中的第一普通节点或其他主用超级节点发来的携带要搜索资源对应的标识的搜索请求，在确定出自身所在簇中存在第二普通节点存储有所述标识对应的资源时，获得所述第二普通节点的路由信息的单元；以及在确定出自身所在簇中不存在存储有所述标识对应的资源的普通节点时，将所述搜索请求发送给除发送所述搜索请求的主超级节点之外的主用超级节点，并接收除发送所述搜索请求的主超级节点之外的其他主用超级节点反馈的存储有所述标识对应的资源的第三普通节点的路由信息，作为获得的路由信息的单元；以及将获得的路由信息发送给发送所述搜索请求的第一普通节点或其他主用超级节点的单元；普通节点，用于向自身所在簇内的主用超级节点发送携带要搜索的资源对应的标识的搜索请求，并从自身所在簇内的主用超级终端发送的路由信息对应的普通节点中获取要搜索的资源。一种建立所述对等网络系统的方法，包括：将第一个请求加入所述对等网络的节点作为第一个主用超级节点，将所述节点的标识加入超级节点标识集合；在后续其他新节点请求加入所述对等网络时，执行：本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对等网络系统，其特征在于，包括至少两个簇，每个簇中包含一个主用超级节点和至少一个普通节点，其中：主用超级节点，包括用于根据自身所在簇中的第一普通节点或其他主用超级节点发来的携带要搜索资源对应的标识的搜索请求，在确定出自身所在簇中存在第二普通节点存储有所述标识对应的资源时，获得所述第二普通节点的路由信息的单元；以及在确定出自身所在簇中不存在存储有所述标识对应的资源的普通节点时，将所述搜索请求发送给除发送所述搜索请求的主超级节点之外的主用超级节点，并接收除发送所述搜索请求的主超级节点之外的其他主用超级节点反馈的存储有所述标识对应的资源的第三普通节点的路由信息，作为获得的路由信息的单元；以及将获得的路由信息发送给发送所述搜索请求的第一普通节点或其他主用超级节点的单元；普通节点，用于向自身所在簇内的主用超级节点发送携带要搜索的资源对应的标识的搜索请求，并从自身所在簇内的主用超级终端发送的路由信息对应的普通节点中获取要搜索的资源。

【技术特征摘要】
1.一种对等网络系统，其特征在于，包括至少两个簇，每个簇中包含一个主用超级节点和至少一个普通节点，其中：主用超级节点，包括用于根据自身所在簇中的第一普通节点或其他主用超级节点发来的携带要搜索资源对应的标识的搜索请求，在确定出自身所在簇中存在第二普通节点存储有所述标识对应的资源时，获得所述第二普通节点的路由信息的单元；以及在确定出自身所在簇中不存在存储有所述标识对应的资源的普通节点时，将所述搜索请求发送给除发送所述搜索请求的主超级节点之外的主用超级节点，并接收除发送所述搜索请求的主超级节点之外的其他主用超级节点反馈的存储有所述标识对应的资源的第三普通节点的路由信息，作为获得的路由信息的单元；以及将获得的路由信息发送给发送所述搜索请求的第一普通节点或其他主用超级节点的单元；普通节点，用于向自身所在簇内的主用超级节点发送携带要搜索的资源对应的标识的搜索请求，并从自身所在簇内的主用超级终端发送的路由信息对应的普通节点中获取要搜索的资源。2.如权利要求1所述的对等网络系统，其特征在于，所述主用超级节点具体用于根据自身预先存储的所在簇内每个普通节点的路由信息与该普通节点存储的资源的标识的对应关系，将存储的资源的标识与搜索请求中携带的标识一致的普通节点作为存储有所述标识对应的资源的第二普通节点；以及在不存在普通节点存储的资源的标识与搜索请求中携带的标识一致时，确定自身所在簇中不存在存储有所述标识对应的资源的普通节点。3.如权利要求1所述的对等网络系统，其特征在于，所述主用超级节点选择出除发送所述搜索请求的主超级节点之外的一个主用超级节点，并将所述搜索请求发送给选择出的主用超级节点。4.如权利要求3所述的对等网络系统，其特征在于，所述主用超级节点具体用于按照预定的哈希算法，对所述搜索请求中包含的资源的标识进行哈希运算，并从存储的DHT路由表中选择出对应的标识与哈希运算结果最接近的第二主用超级节点，所述DHT路由表中包含除自身之外的其他主用超级节点的标识和对应的路由信息。5.如权利要求1所述的对等网络系统，其特征在于，每个簇中还包括备用超级节点，用于定期地与同簇中的主用超级节点进行信息同步，以及在预定条件下，代替主用超级节点工作。6.如权利要求5所述的对等网络系统，其特征在于，所述普通节点还用于定期地将自身存储的资源的标识、或/和自身性能参数的参数值上报给同簇中的主用超级节点；所述主用超级节点还用于根据同簇中的普通节点上报的性能参数的参数值，在自身所在簇内选择出至少1个普通节点作为备用超级节点。7.如权利要求6所述的对等网络系统，其特征在于，所述普通节点的性能参数包括在线时间、空闲存储空间、信息处理能力、网络带宽或网络稳定性。8.一种建立如权利要求1所述的对等网络系统的方法，其特征在于，包括：将第一个请求加入所述对等网络的节点作为第一个主用超级节点，将所述节点的标识加入超级节点标识集合；在后续其他新节点请求加入所述对等网络时，执行：从所述超级节点标识集合中选择出一个主用超级节点标识，所述选择出的主用超级节点标识对应的超级节点与该新节点的距离是超级节点标识集合中所有标识对应的各个超级节点与该新节点的距离中最近的；在选择出的主用超级节点标识对应的超级节点与该新节点的距离小于第一阈值、且选择出的主用超级节点标识对应的超级节点所在的簇中普通节点的数量不大于第二阈值时，将该新节点作为普通节点加入选择出的主用超级节点标识对应的超级节点所在的簇中；否则将该新节点作为主用超级节点，将该新节点的标识加入超级节点标识集合。9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，在后续其他新节点加入所述对等网络时，从所述超级节点标识集合中选择出一个主用超级节点标识，具体包括：基于预先存储的超级节点标识集合中每个节点的标识对应的主用超级节点的路由信息，确定所述新节点与超级节点标识集合中每个标识对应的主用超级节点的网络距离；以及选择出一个主用超级节点的标识，所述选择出的主用超级节点标识对应的超级节点与该新节点的网络距离是超级节点标识集合中所有标识对应的各个超级节点与该新节点的网络距离中最近的。10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，在后续其他新节点加入所述对等网络时，从所述超级节点标识集合中选择出一个主用超级节点标识，具体包括：基于预先存储的超级节点标识集合中每个节点的标识对应的主用超级的位置信息，确定所述新节点与超级节点标识集合中每个标识对应的主用超级节点的地理距离；以及选择出一个主用超级节点的标识，所述选择出的主用超级节点标识对应的超级节点与该新节点的地理距离是超级节点标识集合中所有标识对应的各个超级节点与该新节点的地理距离中最近的。11.如权利要求8所述的方法，其特征在于，将所述新节点的标识加入超级节点标识集合之后，还包括确定该新节点中存储的DHT路由表。12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，确定该新节点中存储的DHT路由表，具体包括：确定所述新节点的标识，并获取超级节点标识集合中包含的主用超级节点的标识，以及在获取的主用超级节点的标识中，选取与所述新节点的标识数值上最接近的至少两个其他主用超级节点，并在该新节点中保存选取的至少两个其他主用超级节点的标识和对应的路由信息。13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，在确定出该新节点中存储的DHT路由表之后，还包括：修改超级节点标识集合中的部分标识对应的主用超级节点中存储的DHT路由表，所述部分标识对应的主用超级节点为所述新节点中存储的DHT路由表中包含的标识对应的主用超级节点。14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，修改所述部分标识对应的主用超级节点中存储的DHT路由表，具体包括：在所述部分标识对应的主用超级节点中存储的DHT路由表中加入该新节点的标识和对应的路由信息。15.如权利要求8至14中任一权利要求所述的方法，其特征在于，通过以下方式确定请求加入所述对等网络的新节点的标识：获取所述新节点的IP地址...

【专利技术属性】
技术研发人员：张云飞，郝甲东，彭晋，段晓东，魏冰，
申请(专利权)人：中国移动通信集团公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]