专利名称：基于p2p技术的卫星后向补偿系统的制作方法
技术领域：
本专利涉及到一种使用卫星通信技术和互联网通信技术传输资源(尤其是海量的大型文件资源)、通过互联网对卫星网的补充来进行无差错文件资源传输的卫星文件传输系统。
背景技术：
由于卫星通信的特点决定了卫星传输数据可能会造成数据的丢失，传统解决方案是对卫星数据进行补偿传输，分为前向补偿和后向补偿。前向补偿即通过卫星网络重复发送一定比例的数据，但会减低卫星通信的效率。后向补偿即从地面服务器及其节点服务器取得丢失的数据，但传统的后向补偿是基于C-S模式的，需要建立大量的数据节点服务器才能满足地面数据传输的需要，这样将会造成整个系统的成本偏高。
发明内容
本系统在传统后向补偿技术的基础上，对地面补偿技术进行改进，采用先进的P2P技术，减少地面数据节点服务器的数量，大大降低系统成本，并能提高地面网络补偿速度和网络资源利用率。
3.1有顺序标识的卫星文件传输技术 主要发明点在不可靠的单向卫星文件传输中加入顺序标识，使文件传输形成可查找缺陷的结果，为文件缺损计算提供依据，形成一种可补救的传输。
技术方案先通过地面网络获取文件的顺序标识，并在本地预分配该文件的磁盘空间。卫星网络开始传输文件后，接收端从卫星网络获取该文件的某个片断后，并按照片断对应的顺序标识号将该片断写入预分配的空间。如果卫星网络不稳定造成传输过程中的片断丢失，则该片断对应的磁盘空间则空缺，且片断顺序标识号也不会被记录，从而可进行该丢失片断的查找。
3.2进行文件缺损计算的P2P补偿技术 主要发明点P2P补偿技术为卫星接收下来的文件提供了一种后向的补偿方式。通过卫星网络获得的文件资源可能会产生部分缺损，通过地面互联网络上的P2P直连，通过文件缺损计算后，可从众多的来源中获取文件的缺损部分。减少了地面数据节点服务器，降低系统成本。同时由于采用P2P技术，大大降低了某个来源的带宽占用率，提高了整个网络的使用效率。
技术方案按照文件顺序标识号计算出卫星下载后文件的缺损信息，获得需要补偿的文件顺序标识号。利用P2P技术，使用包括FTP/TCP/UDP等网络协议，采用用户寻址技术、数据识别技术、用户身份管理验证技术等，从中心服务器和其他用户那里申请缺损的部分，获得缺损部分后按照顺序标识号将缺损片断写入磁盘空间，从而将文件补充完整。
四
4.1附图1网络拓扑图 系统由中心端+客户端构成(C-S模式)。其中系统通过卫星网络进行主文件数据的传输，通过互联网进行用户信息注册、认证、请求等，并使用P2P技术进行用户与中心服务器之间，用户与用户之间的文件数据的补偿。
中心服务概要中心服务为用户提供其他用户信息及其可供下载资源的检索，并对用户信息进行注册、认证及实时更新用户信息，并实时对远程用户进行消息通知及信息更新。
用户端概要用户端使用Remoting与中心端的Web Service服务进行信息交互，获取中心端和其他用户信息。并使用P2P技术与中心端及其他用户进行数据交换，以对卫星接收下来的文件进行后向缺损补偿。
4.2附图2模块结构图 模块工作流程说明如下 1)客户端登录中心服务器，注册自己身份信息及文件队列信息。
2)客户端通过因特网从中心服务器获取可下载的文件队列信息，系统预划分出所有文件所占用的空间。
3)客户端通过因特网从中心服务器获取其它用户端信息及可供补偿的文件信息。
4)通过卫星网络开始接收文件，按照某种文件写入规则(文件顺序化标识)填充文件空间。
5)卫星文件下载过程中记录文件的缺损信息，并形成缺损信息校验表。
6)卫星文件下载完毕后，开始进行文件补偿。根据缺损信息校验表检测文件，利用P2P技术，从其它用户和中心服务器上获取文件缺损部分。
五具体实施例方式 5.1有顺序标识的卫星文件传输(卫星文件传输子系统) 由中心服务器端+用户端构成，为一对多单向传输模式。后台由数据库支持，记录中心端待发送文件信息。
5.1.1系统工作流程图 见附图3有顺序标识的卫星文件传输工作流程图。
5.1.2工作流程 服务器端流程 1)卫星文件发送中心端软件启动，读取文件发送情况记录，自动检测文件的发送情况。
如上次发送的文件队列没有完成，则显示上次的文件队列信息，并标明需续传的文件信息。如上次文件队列已完成，则显示为队列已发送完毕，由管理员再次添加新文件队列或者重置队列。
2)管理员选择新的文件，并将文件信息写入文件信息数据库。
3)发送过程中，服务器将文件按照顺序标识规则切分发送，同时将已发送情况记录，供软件下次启动和续传做准备。
客户端流程 1)卫星文件接收端认证后启动，获取当前可下载的文件信息队列。如文件信息队列没有更新，则当前处于续传状态，软件读取上一次的文件接收设置信息，包括保存路径、文件队列信息等。
2)如文件信息队列为新队列，则接收端结合设定的保存路径，管理员选择需要下载的文件，并对每个文件进行磁盘空间预分配，划分出占用磁盘空间，并产生与文件名称相同的接收情况信息记录文件。
3)开始接收后，客户端按照文件顺序标识规则将接收下来的文件片断写入预分配的空间，同时将接收顺序标识号情况记录至文件相对应的接收情况信息记录文件，供P2P文件补偿子系统使用。
4)当文件传输完毕后，结束对接收情况信息记录文件的记录，形成缺损记录，并发出文件可以开始补偿消息，通知P2P文件补偿子系统开始进行补偿工作。
5.2进行文件缺损计算的P2P补偿技术(P2P文件补偿子系统) 由中心服务器端+用户端构成。各用户通过互联网络在中心索引服务器上认证，获取其它用户以及可补偿文件的信息。当卫星文件传输完毕，P2P补偿子系统接收到补偿通知后，开始从其他用户申请缺损文件部分进行本地文件的补偿。
5.2.1中心端服务功能 见附图4P2P文件补偿子系统中心端服务功能图。
5.2.2中心索引服务端功能 1)用户的存活状态检测使用Dot Net Remoting对各卫星接收点用户进行监控，检查在线存活状态。根据此存活状态列表，进行用户寻址请求应答，将可使用的其他在线用户信息传递给请求的用户。无须定期经常性的发包，降低带宽占用。用户状态有变化的时候向索引列表中进行添加更改用户状态，实时进行更新。
2)文件资源信息列表服务提供数据资源与用户信息的映射索引。根据索引，用户可以找到所需资源的网络位置，即拥有该资源的其他用户的网络地址。用户在线状态信息由存活状态检测服务提供，并保持实时更新在线列表，及时反馈给当前进行资源补偿的用户。
3)Remoting远程用户登录注册队列服务消息队列收集用户信息，每个用户都会向中心端的消息队列进行登陆注册，将自己的标识号以及相关信息(网络地址、可共享资源信息等)加入文件资源信息列表。
4)Web Services远程用户验证服务使用MSMQ技术和用户许可证分发，可以防止用户由于意外原因离线而造成的服务终止，不会影响对用户的服务。
5.2.3用户端功能 见附图5P2P文件补偿子系统用户端功能图. 1)用户向远程索引服务和存活状态服务进行注册，远程实时注册达到只要在线就需要自动注册，以满足动态分布式传输文件及信息的效果；与此同时，进行用户的信息验证，确认其合法性，确认信息采用SOAP加密封装方式。
2)从卫星传输子系统获得文件缺损信息队列后，开始向中心索引服务器发送补偿请求，请求已有该文件的其他用户的注册信息。
3)从中心服务器获得其他用户信息后，开始进行分布下载，从多个用户那里获得文件的缺损部分，并写入文件进行补偿。同时记录补偿信息，防止补偿过程中用户意外中止。补偿完整的文件将从文件缺损队列中去除。
权利要求
1.一种利用P2P技术进行后向补偿的卫星文件传输系统，卫星文件传输顺序化技术，P2P后向补偿技术，其特征是单向卫星传输，可进行缺损计算的卫星文件传输，P2P文件缺损计算，P2P用户寻址，P2P数据识别完善。
全文摘要
一种基于P2P技术的卫星后向补偿系统。这是一种利用网络通信(卫星网、互联网)技术、Dot Net构架、P2P技术、文件补偿算法、数据识别完善、寻址技术等技术的卫星文件传输系统。它利用卫星网络为主干传输网络，传输大型的海量文件数据，结合互联网先进的Dot Net构架以及P2P技术，对卫星传输接收下来的文件进行缺损计算分析，并且进行补偿，使不可靠的卫星单向文件传输变为可靠的完整的文件传输。传统补偿解决方案分为前向补偿和后向补偿。前向补偿即通过卫星网络重复发送一定比例的数据，但会减低卫星通信的效率。后向补偿需要在互联网上建立大量的数据节点服务器才能满足地面数据传输的需要，这样将会造成整个系统的成本偏高。该发明突破了传统后向补偿的互联网传输限制，减少地面数据节点服务器的数量，大大降低系统成本，并能提高地面网络补偿速度和网络资源利用率。用较低成本构建了一个有效的卫星文件传输后向补偿系统。
文档编号H04L1/00GK101192897SQ200610118619
公开日2008年6月4日 申请日期2006年11月22日 优先权日2006年11月22日
发明者浩 龙, 杰 陈, 邬晓东, 诸慧廉, 刘近哲 申请人:上海科集信息技术有限公司