用于管理对等网络中的数据传递的系统和方法技术方案

描述了一种用于管理对等通信网络中的内容数据传递的系统和方法。该系统包括跟踪器模块的分层次配置，每个跟踪器模块负责管理网络元件的一个跟踪器域。每个跟踪器模块已将内容表格存储在其中，该内容表格包括对于相应的跟踪器域之中的网络元件可用的内容数据的记录。用于负责包括最终用户对等端的跟踪器域的每个跟踪器模块被配置为使得：如果从相应的跟踪器域之中的请求对等端接收到内容数据请求并且所请求的内容被该跟踪器域之中的其他对等端保持，则向该请求对等端发送已存储该内容数据的对等端的列表。如果所请求的内容没有被该跟踪器域之中足够多的其他对等端保持，则将该内容数据请求传递到该层次中更高的下一个跟踪器模块。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于管理对等网络中的数据传递的系统和方法
本专利技术涉及用于管理对等(P2P)通信网络中的数据传递的方法。具体而言本专利技术涉及P2P网络中的跟踪器的管理。
技术介绍
在P2P网络中，对等节点(或对等端)协作以向彼此传递数据内容。使用对等端的不同连接和累积带宽来共享数据内容，如包含音频、视频、数据或数字格式的任意东西的文件、电话业务、视频流或视频下载。P2P网络在许多情况中可以比具有相对少量的用于向末端节点提供数据内容的集中化服务器的分层网络拓扑提供更有效的数据内容分配。在纯粹的P2P网络中，没有客户端或服务器的概念，而只有平等的对等端。但是，存在许多类型的将客户端服务器结构与P2P结构组合的混合P2P网络。在下文中，术语“P2P网络”意图涵盖纯P2P网络和混合P2P网络。存在大量可用于P2P通信的不同的协议。实例包括BitTorrent、Gnutella、CAN、FastTrack和JXTA。BitTorrent(比特洪流)协议是其中一个最广泛使用的P2P协议，并且在从http://www.bittorrent.org/beps/bep_0003.html可得的、由Cohen、Bram在2008年2月28日最终修订的“TheBitTorrentProtocolSpecification”的版本11031中描述了该协议。在P2P系统中，跟踪器是用于集中地协调用户之间的P2P通信的软件服务器应用。跟踪器软件管理将要被对等端使用的洪流群——洪流群实质上包括关于对某内容感兴趣的客户端的信息。具体而言，跟踪器识别每个上传或下载与洪流相关联的内容的客户端的IP地址。BitTorrent客户端连接到洪流文件中指定的跟踪器，以便加入一个群。跟踪器向客户端(对等端)发送作为该群的一部分的对等端的列表，并且从该点开始之后，大部分的交互发生在客户端之间。客户端将发送感兴趣的消息、交换位图并且最终请求给定的内容块。但是，必须注意到，最初从跟踪器获得的对等端的列表是最重要的——它们是将被用于下载内容的对等端。因此，跟踪器执行BitTorrent模型中的中枢角色。最初的BitTorrent架构使用这样一个或一组跟踪器，其中在该跟踪器中BitTorrent客户端(对等端)进行连接以便请求群中的潜在资源的列表。当BitTorrent客户端加入一个群时，跟踪器用随机选择的对等端的列表来响应。默认该列表中的对等端的数量是50个对等端。BitTorrent客户端可以通过加入由具有相同的内容的多个跟踪器所管理的每个群来利用这些跟踪器。如果对于相同内容存在多个跟踪器，则每个跟踪器管理该内容的一个群。随后，BitTorrent客户端应用标准BitTorrent策略(乐观不阻塞、最少优先、空缓冲器优化)来选择对等端，获得内容并且共享获得的内容部分。即使从跟踪器接收到50个对等端的列表，用于获取该内容的默认同时对等端的数量也只是四个。与BitTorrent架构相关的已知的问题在于缺少位置知识。即，加入群的客户端将接收由跟踪器随机选择的对等端的列表。即使许多附近的(网络意义上)对等端具有相同的内容，客户端也可能从网络意义上非常远的对等端下载内容。对于该问题的一些解决方案是利用IP地理位置数据库来创建位置知识。这些解决方案不是非常准确，因为这些数据库包括错误，并且最重要的是，地理距离不意味着网络距离。此外，当跟踪器代表客户端来选择对等端时，该跟踪器不考虑网络资源的使用情况。因为客户端从这样一种列表选择其他对等端，其中该列表是从基于标准BitTorrent策略(其意在刺激内容共享并且保持内容在群上可用)的跟踪器所获得的，所以网络资源通常被非最佳利用。用于P2P内容传递的跟踪器模型远没有达到管理运营商网络中的理想利用，因为运营商具有大量关于网络拓扑和链路上的当前网络负载的信息。当运营商利用P2P技术来传递VoD或时变内容(例如，如WO2009/152865所述的)时，其必须确保给定的下载速率并且从而确保播放连续性。使用当前跟踪器技术不能实现这一点。在(ALTOWG(应用层流量优化工作组)http://tools.ietf.org/wg/alto/和HaiyongXie、ArvindKrishnamurthy、AviSilberschatz、Y.RichardYang的“P4P：ExplicitCommunicationsforCooperativeControlBetweenP2PandNetworkProviders”中所述的)IETF中正在被标准化的工作尝试通过利用具有更多关于网络和对等端的知识的跟踪器来解决位置问题。一个可能的方法是创建增强型跟踪器，其接收3个不同的输入以编译对等端的列表：当前网络负载、网络拓扑和对等端内容可用性。可以基于运营商策略与这三个输入一起计算对等端的列表。但是，这种跟踪器将非常迅速地遭遇可扩展性问题。要管理的内容资产的数量、参与群的客户端的数量以及网络的大小将对该跟踪器施加非常高的压力。另外，为了保持协议简单，BitTorrent跟踪器不知道哪个对等端包括该群中的内容(块)的具体部分。因此向客户端返回的对等端列表有可能包括不具有该内容的希望部分的对等端。与不可用的对等端通信所浪费的努力可能影响服务质量。
技术实现思路
本专利技术的目的在于消除以上缺点中的至少一些缺点。将希望提供一种用于P2P网络以改善网络资源的利用和/或控制的系统。根据本专利技术的一个方面，提供了一种在对等通信网络中使用的跟踪器模块。该跟踪器模块被配置为管理在该网络之中形成跟踪器域的网络元件的离散集合之间的内容数据传递，并且该跟踪器模块包括：存储介质，该存储介质具有存储在其中的内容表格，该内容表格包括对于该跟踪器域之中的每个网络元件可用的内容数据的记录。该跟踪器模块还包括用于从该跟踪器域中的请求网络元件接收内容数据请求的通信接口，以及用于询问存储在该存储介质中的该内容表格并且确定所请求的内容数据对于该跟踪器域之中的任意网络元件是否可用的处理单元。该跟踪器模块被配置为：如果所请求的内容数据对于该跟踪器域之中的任意网络元件是可用的，则该处理单元确定可以通过其来获得该内容数据的网络元件的列表，并且该通信接口向该请求网络元件发送所述列表。该跟踪器模块还被配置为：如果所请求的内容数据对于该跟踪器域之中的任意网络元件不可用，则该通信接口向该网络中的另一个跟踪器模块发送对于该内容数据的补充请求，该另一个跟踪器模块在该网络中处于更高跟踪器层次。这提供了跟踪器的分布式分层次集合，其中每个跟踪器负载该网络的一部分。可以将该内容数据再分割成块，并且该内容表格可以包括哪个块对于该跟踪器域之中的每个网络元件可用的记录。该请求网络元件可以是该跟踪器域中的最终用户对等端，并且该内容表格可以包括由该跟踪器域中的其他对等端存储的内容块的记录。该请求网络元件可以是在该跟踪器域中在跟踪器层次上更低的另一个跟踪器模块，并且该内容表格可以包括对于该跟踪器域中的其他跟踪器模块可用的内容数据的记录。如果情况是这样，则对于该跟踪器域之中的每个其他跟踪器模块可用的内容数据的记录无需包括存储该内容数据的单独的对等端的记录。这使得能够在该层次之上聚合或浓缩信息。该通信接口可以被配置为从该跟踪器域中的网络元件接收内容本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种在对等通信网络中使用的跟踪器模块，所述跟踪器模块被配置为管理在所述网络之中形成跟踪器域的网络元件的离散集合之间的内容数据传递，所述跟踪器模块包括：存储介质，所述存储介质具有存储在其中的内容表格，所述内容表格包括对于所述跟踪器域之中的每个网络元件可用的内容数据的记录；通信接口，用于从所述跟踪器域中的请求网络元件接收内容数据请求；处理单元，用于询问存储在所述存储介质中的所述内容表格并且确定所请求的内容数据对于所述跟踪器域之中的任意所述网络元件是否可用；其中，所述跟踪器模块被配置为使得：如果所请求的内容数据对于所述跟踪器域之中的任意所述网络元件是可用的，则所述处理单元确定可以通过其来获得所述内容数据的最小数量的网络元件的列表，并且所述通信接口向所述请求网络元件发送所述列表；以及如果所请求的内容数据对于所述跟踪器域之中的任意所述网络元件不可用，则所述通信接口向所述网络中的另一个跟踪器模块发送对于所述内容数据的补充请求，所述另一个跟踪器模块在所述网络中处于更高跟踪器层次。2.如权利要求1所述的跟踪器模块，其中将所述内容数据再分割成块，并且其中所述内容表格包括哪个块对于所述跟踪器域之中的每个网络元件可用的记录。3.如权利要求2所述的跟踪器模块，其中所述请求网络元件是所述跟踪器域中的最终用户对等端，并且其中所述内容表格包括由所述跟踪器域中的其他对等端存储的内容块的记录。4.如权利要求1或2所述的跟踪器模块，其中所述请求网络元件是在跟踪器层次上更低的跟踪器域中的另一个跟踪器模块，并且其中所述内容表格包括对于所述跟踪器域中的其他跟踪器模块可用的内容数据的记录。5.如权利要求4所述的跟踪器模块，其中对于所述跟踪器域之中的每个其他跟踪器模块可用的内容数据的记录不包括存储所述内容数据的对等端的记录。6.如权利要求1或2所述的跟踪器模块，其中所述通信接口被配置为从所述跟踪器域中的网络元件接收内容数据更新，所述内容数据更新向所述跟踪器模块通知对于相应的网络元件可用的内容数据的改变，并且所述处理单元被配置为更新所述内容表格以反映所述内容数据更新。7.如权利要求1或2所述的跟踪器模块，所述跟踪器模块还被配置为使得：如果向跟踪器层次更高的其他跟踪器模块发送了对于所述内容数据的补充请求，则所述通信接口被配置为从所述其他跟踪器模块接收内容数据定位响应，所述内容数据定位响应提供在所述网络中可以通过其来获得所请求的内容数据的跟踪器模块的列表。8.如权利要求7所述的跟踪器模块，其中所述通信接口被配置为联系所述网络中的所述其他跟踪器模块，以获得在所述网络中可以从其获得所请求的内容数据的对等端的列表。9.如权利要求8所述的跟踪器模块，其中所述对等端的列表标识可以获得的所述内容数据的特定块处于的对等端。10.如权利要求8或9所述的跟踪器模块，所述跟踪器模块被配置为将所述对等端的列表在所述存储介质中保持有限的时间段以使得其对于所述跟踪器域之中的其他网络元件可用。11.如权利要求1或2所述的跟踪器模块，其中所述存储介质已将所述跟踪器域的网络拓扑的记录存储在其中，并且其中所述处理单元被配置为当确定可以通过其来获得所述内容数据的网络元件的列表时考虑所述网络拓扑，以优化网络资源的使用。12.如权利要求11所述的跟踪器模块，其中从网络运营商接收所述网络拓扑。13.如权利要求1或2所述的跟踪器模块，其中所述通信接口被配置为接收所述跟踪器域之中的当前网络条件的通知，并且其中所述处理单元被配置为当确定可以通过其来获得所述内容数据的网络元件的列表时考虑所述当前网络条件，以优化网络资源的使用。14.一种用于管理对等通信网络中的内容数据传递的系统，所述系统包括：跟踪器模块的分层次配置，每个跟踪器模块负责管理网络元件的一个跟踪器域；其中每个跟踪器模块已将内容表格存储在其中，所述内容表格包括对于相应的跟踪器域之中的网络元件可用的内容数据的记录；并且其中负责包括最终用户对等端的跟踪器域的每个跟踪器模块被配置为使得：如果从相应的跟踪器域之中的请求对等端接收到内容数据请求，则：如果所请求的内容被所述跟踪器域之中的任意对等端保持以提供所述内容数据，则向所述请求对等端发送具有存储于其上的所述内容数据的最小数量的对等端的列表；以及如果所请求的内容没有被所述跟踪器域之中的任意对等端保持，则将所述内容数据请求传递到所述层次中更高的下一个跟踪器模块。15.如权利要求14所述的系统，所述系统被配置为使得在跟踪器模块层次中向上传递所述内容数据请求，直到到达内容表格包括所请求的内容数据的记录的跟踪器模块为止。16.如权利要求14或15所述的系统，其中：所述内容数据被分割为块；在相应的跟踪器域中具有最终用户对等端的每个跟踪器模块的所述内容表格标识由该跟踪器域中的每个最终用户对等端存储的块；以及在相应的跟踪器域中具有层次更低的跟踪器模块的每个跟踪器模块的所述内容表格标识存储在每个层次更低的跟踪器模块的跟踪器域之中的块。17.如权利要求14或15所述的系统，其中每个跟踪器模块包括相应的跟踪器域中的网络拓扑和当前网络条件的记录，并且基于所述网络拓扑和当前网络条件来计算所述对等端的列表以便优化网络资源。18.如权利要求17所述的系统，其中网络拓扑的所述记录包括具有每个链路的传输成本的加权图形。19.如权利要求14或15所述的系统，其中所述对等端的列表包括能够提供所述内容数据的最小...

【专利技术属性】
技术研发人员：V·苏扎，T·C·M·D·B·卡瓦尔霍，C·C·米尔斯，
申请(专利权)人：瑞典爱立信有限公司，
类型：
国别省市：