專利名稱：在p2p網(wǎng)絡(luò)軟件自身上實現(xiàn)流量優(yōu)化的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在P2P網(wǎng)絡(luò)軟件自身上實現(xiàn)流量優(yōu)化的方法，應(yīng)用于計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著P2P網(wǎng)絡(luò)研究的深入展開，各種基于P2P的系統(tǒng)也大量出現(xiàn)。P2P軟件的特點使它在短時間內(nèi)變的十分流行，人們十分喜歡網(wǎng)絡(luò)的這種共享方式,短時間內(nèi)產(chǎn)生大量的網(wǎng)絡(luò)流量，從1997年10月開始，中國網(wǎng)絡(luò)運營商的骨干網(wǎng)絡(luò)中大部分的流量是P2P軟件產(chǎn)生的，很多地區(qū)P2P流量達(dá)到60% 70%，有的高達(dá)90%。P2P軟件的運行，有時會嚴(yán)重影響網(wǎng)絡(luò)的正常使用，甚至造成網(wǎng)絡(luò)阻塞。
如今的P2P軟件，如Skype，為了保證一個電話語音的數(shù)據(jù)報文能夠及時有效的傳 遞到對方，它會將語音數(shù)據(jù)報文復(fù)制多份通過互聯(lián)網(wǎng)的多條鏈路進行傳送，這將對網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生十分差的利用率，換句話說，是變相使ISPs為這些應(yīng)用買單。這就引起ISPs的強烈不滿，ISPs對此采取的措施一般是堵截措施，這樣會使P2P技術(shù)的發(fā)展受到阻礙。很多P2P流量的識別技術(shù)被研發(fā)出來給流量控制提供基礎(chǔ)，如發(fā)明專利申請公布號為CN102035750A的申請《點對點流量識別方法及裝置》，和專利申請公布號為CN101753456A的申請《一種對等網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)測方法及其系統(tǒng)》。專利申請公布號CN101958827A的申請《一種P2P流量優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)》，該發(fā)明提供了一種P2P流量優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包含多個級別的自治域，同時還包括多個P2P流量優(yōu)化域，需要使用P2P重定向設(shè)備來向P2P節(jié)點處理資源請求，還需要部署額外的硬件設(shè)備。從P2P應(yīng)用軟件自身上解決優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)流量問題才是利于P2P技術(shù)健康發(fā)展的解決之道。如果P2P軟件無限制的侵吞帶寬資源，將導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)運營商的不滿情緒，使P2P技術(shù)的發(fā)展大大受阻。因此，研究如何合理利用有限的網(wǎng)絡(luò)資源，減少不必要的跨域流量，對P2P網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展是至關(guān)重要的，對整個網(wǎng)絡(luò)的性能也有直接的影響?；赑2P網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)最大的特點就是用戶之間可以直接共享資源和服務(wù)，其核心技術(shù)就是資源的定位機制，這是提高P2P系統(tǒng)可擴展性、解決網(wǎng)絡(luò)帶寬被吞噬的關(guān)鍵所在。當(dāng)前，無論是結(jié)構(gòu)化還是非結(jié)構(gòu)化的P2P系統(tǒng)，都只是在應(yīng)用層考慮節(jié)點之間的連接關(guān)系、節(jié)點的組織以及資源的查找，而沒有考慮承載節(jié)點間流量的物理鏈路的狀況，節(jié)點在邏輯拓?fù)渖想m然是相鄰的，但在物理鏈路上卻可能相隔很遠(yuǎn)，有時甚至跨越多個ISP。節(jié)點之間資源定位的隨意性以及不合理選路，造成網(wǎng)絡(luò)性能上的損失以及不必要的跨域流量。

發(fā)明內(nèi)容
針對以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出在P2P網(wǎng)絡(luò)軟件自身上實現(xiàn)流量優(yōu)化的方法，以解決如何在P2P系統(tǒng)中合理選擇對等節(jié)點，減少不必要的網(wǎng)絡(luò)流量，提高P2P網(wǎng)絡(luò)利用率，減少不必要的跨ISP域的網(wǎng)絡(luò)流量。
本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)在P2P網(wǎng)絡(luò)軟件自身上實現(xiàn)流量優(yōu)化的方法，其特征在于，該方法計算包括對等節(jié)點間通信經(jīng)過的路由跳數(shù)、路徑的延遲以及節(jié)點間抖動狀況來確定上述每個因素對P2P對等節(jié)點間不同方面的網(wǎng)絡(luò)狀況影響，然后按照一定的權(quán)重，綜合各個因素，得出一個對等節(jié)點評價參數(shù)，再將候選對等節(jié)點按照優(yōu)先級隊列的方式組織，供節(jié)點根據(jù)資源請求狀況按需連接。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的在P2P網(wǎng)絡(luò)軟件自身上實現(xiàn)流量優(yōu)化的方法，其特征在于，所述對等節(jié)點評價參數(shù)具體步驟如下I)通過節(jié)點發(fā)送ICMP查詢數(shù)據(jù)報文給目的對等節(jié)點，探測抵達(dá)另一個節(jié)點中途需經(jīng)過多少路由跳數(shù)時，同時從I開始連續(xù)遞增更改TTL的值，在TTL “超時”的時候，會收 至IJ一條ICMP錯誤消息的返回，當(dāng)收到一條來至目的對等節(jié)點所在網(wǎng)段的ICMP錯誤消息時，其中的TTL值即為到目的節(jié)點經(jīng)過的路由跳數(shù)；2)探測到對等節(jié)點的路徑延遲可以通過向?qū)Φ裙?jié)點發(fā)送ICMP回送請求報文，在報文選項字段加上時間戳T1,發(fā)送時在發(fā)送端填充，回復(fù)端會復(fù)制時間戳字段返回到發(fā)送端，發(fā)送端就可以利用此字段判斷自己和對等節(jié)點間的路徑傳輸延遲，若發(fā)送端收到回復(fù)的時間為T2，則可以近似認(rèn)為往返時延為T' =T2-T1(I)假設(shè)探測次數(shù)為n，則估計兩節(jié)點間在探測的這段時間內(nèi)的平均往返時延為
權(quán)利要求
1.在P2P網(wǎng)絡(luò)軟件自身上實現(xiàn)流量優(yōu)化的方法，其特征在于，該方法計算包括對等節(jié)點間通信經(jīng)過的路由跳數(shù)、路徑的延遲以及節(jié)點間抖動狀況來確定上述每個因素對P2P對等節(jié)點間不同方面的網(wǎng)絡(luò)狀況影響，然后按照一定的權(quán)重，綜合各個因素，得出一個對等節(jié)點評價參數(shù)，再將候選對等節(jié)點按照優(yōu)先級隊列的方式組織，供節(jié)點根據(jù)資源請求狀況按需連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的在P2P網(wǎng)絡(luò)軟件自身上實現(xiàn)流量優(yōu)化的方法，其特征在于，所述對等節(jié)點評價參數(shù)具體步驟如下 1)通過節(jié)點發(fā)送ICMP查詢數(shù)據(jù)報文給目的對等節(jié)點，探測抵達(dá)另一個節(jié)點中途需經(jīng)過多少路由跳數(shù)時，同時從I開始連續(xù)遞增更改TTL的值，在TTL “超時”的時候，會收到一條ICMP錯誤消息的返回，當(dāng)收到一條來至目的對等節(jié)點所在網(wǎng)段的ICMP錯誤消息時，其中的TTL值即為到目的節(jié)點經(jīng)過的路由跳數(shù)； 2)探測到對等節(jié)點的路徑延遲通過向?qū)Φ裙?jié)點發(fā)送ICMP回送請求報文，在報文選項字段加上時間戳T1，發(fā)送時在發(fā)送端填充，回復(fù)端會復(fù)制時間戳字段返回到發(fā)送端，發(fā)送端就可以利用此字段判斷自己和對等節(jié)點間的路徑傳輸延遲，若發(fā)送端收到回復(fù)的時間為T2,則認(rèn)為往返時延為 T，=T2-T1(I) 假設(shè)探測次數(shù)為n，則估計兩節(jié)點間在探測的這段時間內(nèi)的平均往返時延為
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的在P2P網(wǎng)絡(luò)軟件自身上實現(xiàn)流量優(yōu)化的方法，其特征在于，所述候選對等節(jié)點按照優(yōu)先級隊列方式組織包括根據(jù)節(jié)點所在ISP域劃分級別的多個級別的優(yōu)先級隊列和綜合各個指標(biāo)組織對等節(jié)點的優(yōu)先級的一個隊列組織方式；所述多個級別的優(yōu)先級隊列中，節(jié)點將要連接的對等節(jié)點采用多個級別的優(yōu)先級隊列來組織，每一個級別隊列中所有的節(jié)點屬于同一個ISP域內(nèi)，和本節(jié)點同一 ISP域內(nèi)的所有節(jié)點為第一級別，其他級別按照優(yōu)先權(quán)平均值依 次排列，動態(tài)更新； 所述采用一個隊列的組織方式，將不同ISP域這一因素量化，讓其和網(wǎng)絡(luò)延遲、抖動以及路由跳數(shù)一樣，作為計算優(yōu)先級的一個評價參數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及在P2P網(wǎng)絡(luò)軟件自身上實現(xiàn)流量優(yōu)化的方法，所述方法包括多個級別的考慮因素，包括對等結(jié)點間通信經(jīng)過的路由跳數(shù)、路徑的延遲以及節(jié)點間抖動狀況等，每個因素分別表明P2P對等結(jié)點間不同方面的網(wǎng)絡(luò)狀況，然后按照一定的權(quán)重，綜合各個因素，得出一個對等結(jié)點評價參數(shù)，然后將候選對等結(jié)點按照優(yōu)先級隊列的方式組織，供結(jié)點根據(jù)資源請求狀況按需連接。這種考慮網(wǎng)絡(luò)各種因素的綜合的P2P流量優(yōu)化方法能夠在保證P2P資源搜索效率的前提下有效的降低ISP域間P2P流量，并且該方法不需要架設(shè)額外的緩存或路由設(shè)備，便于P2P軟件實現(xiàn)和使用。
文檔編號H04L29/08GK102904830SQ20121043960
公開日2013年1月30日 申請日期2012年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月6日
發(fā)明者楊志軍, 沈海利, 于樊鵬, 賈卓生, 王 鋒, 王宇杰 申請人:北京交通大學(xué)