專利名稱：：可運營p2p網(wǎng)絡(luò)資源管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種用于實現(xiàn)P2P網(wǎng)絡(luò)中終端和服務(wù)器資源管理的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：與現(xiàn)有的普通業(yè)務(wù)系統(tǒng)相比，P2P網(wǎng)絡(luò)中終端眾多，節(jié)點狀態(tài)動態(tài)變化劇烈。同時，由于引入了分片傳輸技術(shù)，內(nèi)容分布式存儲在終端，網(wǎng)絡(luò)中需要管理的內(nèi)容資源信息也大大增加。作為P2P網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的核心部分，高效的P2P資源管理系統(tǒng)將有助于內(nèi)容資源信息的快速查找，以及網(wǎng)絡(luò)中終端、服務(wù)器系統(tǒng)資源的有效分配。現(xiàn)有P2P網(wǎng)絡(luò)多采用單一片面的集中式或純分布式的資源管理方式。單一片面的資源集中管理方式(如BT)很容易形成中心瓶頸，降低響應(yīng)速度和管理效率。純分布式資源管理方式(如Gnutella)存在搜索時間長、帶寬消耗大等問題。上述兩種方式都無法滿足運營商大規(guī)模組網(wǎng)和實時業(yè)務(wù)運營的需求。為了實現(xiàn)內(nèi)容資源信息的快速查找，以及網(wǎng)絡(luò)中終端、服務(wù)器系統(tǒng)資源的有效分配，有必要優(yōu)化P2P網(wǎng)絡(luò)中資源管理系統(tǒng)的設(shè)計，提高其擴展性，以滿足大規(guī)模運營組網(wǎng)的需要。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提出一種P2P網(wǎng)絡(luò)資源管理系統(tǒng)，其著重于監(jiān)測、管理用戶終端所存儲的內(nèi)容資源以及終端自身的系統(tǒng)資源。本發(fā)明所要管理的資源包括內(nèi)容資源和系統(tǒng)資源。其中內(nèi)容資源是指電信運營商、ICP和用戶提供的、存儲在P2P資源管理系統(tǒng)終端上的合法內(nèi)容源。內(nèi)容源的類型包括但不限于影片、音樂、軟件、文檔資料等。系統(tǒng)資源是指P2P資源管理系統(tǒng)終端在內(nèi)容傳輸、資源共享過程中提供的系統(tǒng)資源，其類型包括但不限于內(nèi)存、硬盤等存儲資源；CPU等計算資源；以及傳輸帶寬等網(wǎng)絡(luò)資源。為實現(xiàn)上述目標，根據(jù)本發(fā)明的P2P網(wǎng)絡(luò)資源管理系統(tǒng)采用了對等組(Group)和自治域(Area)兩級管理方法，其中對等組(Group)是指由對等節(jié)點(peer)所建立的針對某一特定內(nèi)容源的共享團體，其形成了一個傳遞特定內(nèi)容源的虛擬交互平臺。對等組與內(nèi)容源一一對應(yīng)，擁有唯一的組標識GroupID。自治域(Area)是為了進一步減輕資源管理中心的通訊壓力，將對等組內(nèi)的peer根據(jù)一定規(guī)則(如地域、加入次序等)組成粒度更小的通訊團體。自治域擁有唯一的域標識AreaID。根據(jù)本發(fā)明的P2P網(wǎng)絡(luò)資源管理系統(tǒng)由電信、ICP集中控制設(shè)備構(gòu)成，包含資源管理中心RM和管理節(jié)點DR。資源管理中心RM是資源的集中控制中心，其要求設(shè)備具有電信級的可靠性和穩(wěn)定性，由運營商設(shè)備組建。RM主要實現(xiàn)以下功能1.與內(nèi)容源資源系統(tǒng)進行通信，獲取最新的原始內(nèi)容源信息；2.創(chuàng)建并管理對等組Group;3.創(chuàng)建并管理自治域Area，根據(jù)設(shè)備資源特點選擇并指定域內(nèi)的管理節(jié)點DR;4.監(jiān)測DR的狀態(tài)，維護域列表；5.根據(jù)域內(nèi)成員的數(shù)量決定自治域的合并和分裂；6.與DR交互最新資源統(tǒng)計信息；7.存儲并管理自治域資源統(tǒng)計信息；8.根據(jù)用戶特點，指定其加入相關(guān)的自治域。管理節(jié)點DR是自治域的管理中心，負責管理域內(nèi)節(jié)點的資源。通常每個自治域中只有一個DR。DR的主要功能是1.與RM進行通信，交互最新的資源信息；以及2.與域內(nèi)節(jié)點進行通信，存儲節(jié)點資源信息。在組建自治域的過程中，域成員的選擇要遵循以下的原則中的一項或多項原則(一)地域優(yōu)先原則根據(jù)IP來判斷用戶節(jié)點所處的地域，結(jié)合該地域底層承載網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)現(xiàn)狀，優(yōu)先選擇同一地域的節(jié)點組成自治域。這樣一方面可以減少遠程通訊的響應(yīng)時間，提高響應(yīng)速度，另一方面也可以增大同一域內(nèi)節(jié)點互相服務(wù)的幾率，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)流量流向，減少穿越骨干網(wǎng)的流量。地域優(yōu)先原則是組建自治域的最基本的原則，尤其適用于內(nèi)容下載類業(yè)務(wù)，這類業(yè)務(wù)對內(nèi)容傳輸順序、網(wǎng)絡(luò)時延和抖動不敏感。(二)進度周步原則點播、直播等實時業(yè)務(wù)對內(nèi)容傳輸順序、網(wǎng)絡(luò)時延和抖動比較敏感。因此，在組建自治域時，不僅要考慮"地域優(yōu)先"原則，還應(yīng)當考慮播放進度因素的影響，以增大同一域內(nèi)節(jié)點互相服務(wù)的幾率。(三)比例適中原則考慮到不同節(jié)點的計算能力和存儲能力的不同，在組建自治域時，應(yīng)選擇合適的比例，將能力比較弱的節(jié)點和能力比較強的節(jié)點(如下栽的用戶和點播、直播的用戶)合理分配到不同的自治域中。域的狀態(tài)不是一成不變的，而是隨著域內(nèi)成員數(shù)目的動態(tài)變化而改變。每個域可能有三種狀態(tài)，即合并狀態(tài)、穩(wěn)定狀態(tài)和分裂狀態(tài)。每個域的狀態(tài)與下列三個參數(shù)相關(guān)即域內(nèi)設(shè)定的最小節(jié)點數(shù)min、域內(nèi)設(shè)定的最大節(jié)點數(shù)max和域內(nèi)當前節(jié)點數(shù)num。域的狀態(tài)與上述三個參數(shù)之間的關(guān)系如下合并狀態(tài)(tune):num<min穩(wěn)定狀態(tài)(stable):minSnum^max分裂狀態(tài)(split):num>max當P2P資源管理系統(tǒng)平臺開始進行初始化時，RM指定所有用戶均在AreaO。隨著參與節(jié)點的加入，mim增大，當用戶達到一定規(guī)模，當前節(jié)點數(shù)大于max時，當前域發(fā)生分裂，形成了一個新蚱域。隨著參與節(jié)點的減少，num減小，當前節(jié)點數(shù)num小于min時，RM將當前域合并到相鄰域，形成了一個新的域。與現(xiàn)有的P2P網(wǎng)絡(luò)中資源管理方式相比，根據(jù)本發(fā)明的層次化資源管理架構(gòu)能夠消除網(wǎng)絡(luò)中心瓶頸，增強了系統(tǒng)的可擴展能力和可靠性，滿足了大規(guī)模運營組網(wǎng)的需求。同時，本發(fā)明可根據(jù)終端節(jié)點狀態(tài)的變化動態(tài)地調(diào)整域的結(jié)構(gòu)，及時優(yōu)化資源管理系統(tǒng)架構(gòu)，提升了資源管理中心的利用效率。另外，通過采用地域優(yōu)先、進度同步和比例適中原則中的一項或多項原則，使終端能夠與就近的較好節(jié)點建立連接并獲取服務(wù)，能夠提升實時業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量，同時減少跨地域流量。下面參考附圖及對實施例的具體描述能夠更好地理解本發(fā)明。如圖所示圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的P2P用戶分層管理架構(gòu)。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的資源管理系統(tǒng)架構(gòu)。圖3示出了域的狀態(tài)隨當前節(jié)點數(shù)變化而改變的過程。圖4示出了終端獲取初始路由的流程圖。圖5示出了DR正常退出情況下的流程圖。圖6示出了DR非正常退出的情況下的流程圖。圖7示出了域分裂的流程圖。圖8示出了域合并的流程圖。具體實施例方式圖1中示出了根據(jù)本發(fā)明的P2P用戶分層管理架構(gòu)。其中可以看到，所有用戶peer被分成了多個對等組(如Groupl至GroupN)，而對等組又被進一步分成多個自治域(如Areal至Area3)。其中的對等組與內(nèi)容源--對應(yīng)，并具有唯一的組標識GroupID，對等組被進一步劃分成域，每個域也具有唯一的域標識AreaID。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的資源管理系統(tǒng)架構(gòu)，其中資源管理中心(RM)是由運營商設(shè)備組建的集中管理中心，而管理節(jié)點(DR)是自治域內(nèi)的管理中心。RM與內(nèi)容源管理系統(tǒng)進行通信，以獲取最新的原始內(nèi)容源信息；創(chuàng)建并管理對等組；創(chuàng)建并管理自治域，根據(jù)設(shè)備資源特點選擇并指定域內(nèi)的管理節(jié)點DR;監(jiān)測DR的狀態(tài)，維護自治域列表；根據(jù)域內(nèi)成員的數(shù)量決定域的合并和分裂；與DR交互最新資源統(tǒng)計信息；存儲并管理域資源統(tǒng)計信息；根據(jù)用戶特點制定其加入相關(guān)的域。每個自治域中通常只有一個DR，用于與RM進行通信，以交互最新的資源信息；并與域內(nèi)節(jié)點進行通信，以存儲節(jié)點資源信息。圖3示出了域的狀態(tài)隨當前節(jié)點數(shù)變化而改變的過程。如前所述，當P2P資源管理系統(tǒng)平臺開始進行初始化時，RM指定所有用戶均在AreaO。隨著參與節(jié)點的加入，num增大，當用戶達到一定規(guī)模，當前節(jié)點數(shù)大于域內(nèi)設(shè)定的最大節(jié)點數(shù)max時，當前域發(fā)生分裂，形成了一個新的域。相反，隨著參與節(jié)點的減少，mim減小，當前節(jié)點數(shù)num小于域內(nèi)設(shè)定的最小節(jié)點數(shù)min時，RM將當前域合并到相鄰域，形成了一個新的域。圖4示出了終端在獲取RM地址后，向其請求初始路由的流程圖。首先，終端節(jié)點登錄系統(tǒng)，獲取服務(wù)的RM地址，然后向該RM發(fā)起路由請求。RM將根據(jù)節(jié)點的特點為節(jié)點選擇自治域，向該節(jié)點返回DR地址，并將節(jié)點信息發(fā)送給所選的DR。之后，DR與該節(jié)點建立連接，并按照節(jié)點的請求向其返回路由信息。節(jié)點定期地向DR保護其狀態(tài)信息，而DR定期地向節(jié)點發(fā)布路由更新。當終端節(jié)點向RM請求路由時，需要向RM提交的信息至少包括>請求服務(wù)類型如直播、點播、內(nèi)容下載等；>請求的內(nèi)容片段ContentID、SegmentID;>用戶標識PeerID、IP地址、端口、用戶令牌(Usertoken);>主機性能共享硬盤、緩存的大小、CPU的性能;'>網(wǎng)絡(luò)傳輸性能含上下行帶寬、連接數(shù)等；>請求限制如對路由數(shù)目、上行連接的限制等；>優(yōu)先級別；>信用度用戶終端周期性地向DR發(fā)送狀態(tài)通告，所述狀態(tài)通告的信息至少包括>請求的內(nèi)容片段ContentID、SegmentID;>負載情況CPU、硬盤、緩存、帶寬等資源的利用率、連接數(shù)。圖5示出了在DR正常退出情況下的具體流程圖。當DR正常退出時，將首先向DM發(fā)送退出信息。RM將清除其在線信息，并將其標識為"退出"狀態(tài)。RM查詢DR數(shù)據(jù)庫，根據(jù)務(wù)DR的負載狀況，最終選定并通告DR2接管該域，并向DR1通告DR2的相關(guān)信息。DR1向DR2通告域的信息，包含域內(nèi)節(jié)點信息、域內(nèi)外路由信息等。DR1同時向域內(nèi)用戶終端NN通告DR2將接管該域，并通告DR2的地址等信息。用戶終端NN在獲取了DR2的信息后，開始向DR2通告其狀態(tài)信息。DR1在等待一段時間后，正常退出。當發(fā)現(xiàn)DR發(fā)生故障時，RM將指定新的DR來接替完成該域的管理。圖6示出了其具體流程。首先，如果RM發(fā)現(xiàn)DR1非正常退出，則清除其在線信息，并將其標識為"退出"狀態(tài)。RM查詢DR數(shù)據(jù)庫，根據(jù)各DR的負載狀況，選定并通告DR2接管該域，并向DR2通告該域內(nèi)節(jié)點信息的統(tǒng)計信息。RM向域內(nèi)用戶終端節(jié)點NN通告DR2將接管該域，并通告DR2地址等信息。用戶終端節(jié)點NN在獲取DR2的信息后，開始向DR2通告其狀態(tài)信息。RM通告給管理節(jié)點DR2的統(tǒng)計信息至少包括域內(nèi)節(jié)點的數(shù)目；以及每個終端節(jié)點的地址信息。DR定期將域內(nèi)節(jié)點資源的統(tǒng)計狀態(tài)信息以文件列表的形式上傳至RM，上傳的周期可根據(jù)系統(tǒng)規(guī)模進行調(diào)整，例如可設(shè)定為5分鐘/次。通告的信息至少包括在線的域內(nèi)成員；以及域內(nèi)內(nèi)容資源的統(tǒng)計信息。P2P資源管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點動態(tài)變化比較快，因此域的狀態(tài)并非一成不變的。圖7示出了域分裂的流程圖。在初始狀態(tài)下，所有節(jié)點均位于AreaO。域分裂時新域的產(chǎn)生遵循域的基本組織原則。首先，DR1向RM發(fā)送分裂請求，RM查詢DR數(shù)據(jù)庫，根據(jù)各DR的負載狀況選定并通告DR2作為分裂后新域中的DR，并向DR1通告DR2的相關(guān)信息。RM對分裂后新域的成員表進行初始化，并通告給DR1。DR1向DR2通告新域的拓樸表，同時向分裂后新域中的節(jié)點通告DR2的地址等信息。分裂后新域中的成員與DR2建立通信聯(lián)系，并清除DR1的相關(guān)信息。DR2向RM通告新域的統(tǒng)計信息，并且DR1清除新域中相關(guān)節(jié)點的信息。圖8中示出了域合并的流程圖，在域合并過程中同樣也遵循域的基本組織原則。首先，DR1向RM發(fā)送合并請求，RM查詢DR數(shù)據(jù)庫，根據(jù)各DR的負栽狀況，選定并通告DR2作為合并后新域中的DR，并向DR1通告DR2的相關(guān)信息。隨后，DR1向DR2通告本域的拓樸表，同時向DR1所在域中的節(jié)點通告DR2的地址等信息。DR1所在域的成員與DR2建立通信聯(lián)系，并清除DR1的相關(guān)信息。DR2向RM通告新域的統(tǒng)計信息，并且RM清除DR1及其域中節(jié)點的統(tǒng)計信息。權(quán)利要求1.一種P2P網(wǎng)絡(luò)資源管理系統(tǒng)，用于管理該系統(tǒng)中用戶終端的內(nèi)容資源和系統(tǒng)資源，其中該系統(tǒng)中所有用戶終端被劃分成多個對等組，以共享特定內(nèi)容源，所述對等組與內(nèi)容源一一對應(yīng)，并擁有唯一的組標識；并且其中所述對等組按照特定規(guī)則被進一步劃分成粒度更小的自治域，所述自治域也擁有唯一的域標識，所述資源管理系統(tǒng)由資源管理中心(RM)和管理節(jié)點(DR)兩級控制設(shè)備構(gòu)成，資源管理中心(RM)是由運營商設(shè)備組建的集中控制中心，負責與內(nèi)容源資源系統(tǒng)進行通信，獲取最新的原始內(nèi)容源信息；創(chuàng)建并管理對等組；創(chuàng)建并管理自治域，根據(jù)設(shè)備資源特點選擇并指定域內(nèi)的管理節(jié)點(DR)；監(jiān)測管理節(jié)點(DR)的狀態(tài)，維護域列表；根據(jù)域內(nèi)成員的數(shù)量決定自治域的合并和分裂；與管理節(jié)點(DR)交互最新資源統(tǒng)計信息；存儲并管理自治域資源統(tǒng)計信息；以及根據(jù)用戶特點，指定其加入相關(guān)的自治域；管理節(jié)點(DR)是自治域內(nèi)的管理中心，用于管理域內(nèi)節(jié)點的資源，每個自治域中有一個管理節(jié)點(DR)，負責與資源管理中心(RM)進行通信，交互最新的資源信息；并與域內(nèi)節(jié)點進行通信，存儲節(jié)點資源信息。2.如權(quán)利要求1所述的P2P網(wǎng)絡(luò)資源管理系統(tǒng)，其中在創(chuàng)建自治域時，資源管理中心(RM)根據(jù)業(yè)務(wù)類型，遵照地域優(yōu)先原則、進度同步原則和比例適中原則中的一項或多項原則來選擇域成員。3.如權(quán)利要求2所述的P2P網(wǎng)絡(luò)資源管理系統(tǒng)，其中域的狀態(tài)隨著域內(nèi)成員數(shù)目的動態(tài)變化而改變，當域內(nèi)當前節(jié)點數(shù)大于域內(nèi)設(shè)定的最大節(jié)點數(shù)時，資源管理中心(RM)使當前域分裂，形成新域；當域內(nèi)當前節(jié)點數(shù)小于域內(nèi)設(shè)定的最小節(jié)點數(shù)時，資源管理中心(RM)將當前域合并到相鄰域，形成新域。全文摘要本發(fā)明涉及一種P2P網(wǎng)絡(luò)資源管理系統(tǒng)，其中采用了層次化的資源管理架構(gòu)，能夠消除網(wǎng)絡(luò)中心瓶頸，增強了系統(tǒng)的可擴展能力和可靠性。同時可根據(jù)終端節(jié)點狀態(tài)的變化動態(tài)地調(diào)整域的結(jié)構(gòu)，及時優(yōu)化資源管理系統(tǒng)架構(gòu)。另外，通過采用地域優(yōu)先、進度同步和比例適中原則中的一項或多項原則，使終端能夠與就近的較好節(jié)點建立連接并獲取服務(wù)，提升了實時業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量，同時減少跨地域流量。文檔編號H04L12/24GK101369915SQ20071014118公開日2009年2月18日申請日期2007年8月13日優(yōu)先權(quán)日2007年8月13日發(fā)明者呂冠中,宏唐,濤龐,潔梁,娟武,珣陳,海黃申請人:中國電信股份有限公司