专利名称：一种数据传输监控方法、系统及网络传输装置的制作方法
一种数据传输监控方法、系统及网M输装置
技术领逸—
本发明属于网络通信领域，尤其涉及一种数据传输监控方法、系统及网络
传输装置。
背景技术：
点对点(Peer-to-Peer, P2P)技术，又称为对等互联网络技术，是一种网 络新技术。在网络中的每个节点的地位都是对等的。每个节点既充当服务器， 为其他节点提供服务，同时也享用其他节点提供的服务。并且，网络中信息的 传输和服务的实现都直接在节点之间进行，可以无需中间环节和服务器的介入。 简单来说，P2P技术能直接将人们联系起来，使人们可以直接连接到其他用户 的计算机以交换文件，而不用像过去那样连接到服务器去浏览与下载，使得网 络沟通变得容易，可以直接进行文件共享和交互，真正地消除中间商。P2P技 术的另 一个重要的优点是改变了互联网以大网站为中心的状态，重返"非中心化 ",把权力交还给用户。
P2P网络中各个节点(Peer)即扮演"客户端"又扮演"服务器"的角色。 节点之间可以在没有服务器中转的情况下建立连接，相互之间可以进行数据传 输。众多的节点相互连接形成一个庞大的P2P网络，在该网络中，数据可以自
由地传输并且实现数据在各节点间的传输和储存。
近十年来研究发现，网络中的网络流量特性与传统的马尔可夫业务模型存
在差异，实际的网络业务普遍存在着在统计意义上的自相似性(Self-similar), 也就是长相关性(Long Range Dependence )。传统网络中的数据流只是在短时 间尺度上才存在突发性，当对业务流进行大时间尺度聚集，网络的流量将会趋 向平滑。当自相似的网络流量无论以长的还是短的时间尺度作为基本测量单位时间去观察，网络的流量都具有相似的突发结构。
在P2P网络中，各个节点都具有为其他节点提供数据的服务能力。对于本 地节点而言，可能同时会有众多的节点可选择。然而，由于各节点所处网络的 不同，以及网络之间传输能力的不同，本地节点与不同节点之间的连通率和数 据传输速度都会有明显不同。现有技术不能有效地判断各节点的服务能力，并 根据各节点的性能有针对性地发送数据请求，因而不能充分利用性能好的节点 的服务能力，使得现有P2P网络的数据传输能力低。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种数据传输监控方法，旨在解决现有P2P
网络不能充分利用性能好的节点的服务能力，使得数据传输能力低的问题。 本发明实施例是这样实现的， 一种数据传输监控方法，所述方法包括下述
步骤
向目标节点发送数据请求； 接收目标节点连续返回的数据包；
根据接收到的lt据包计算与目标节点间的网络流量水平； 根据计算得到的网络流量水平调整下一轮向目标节点的数据请求量。 优选地，所述"t妄收到的数据包大小相等且包含发送时间。 优选地，所述根据接收到的数据包计算与目标节点间的网络流量水平的步 骤具体为
根据各数据包的接收时间和发送时间计算各数据包的单相延迟； 得出本次数据请求所接收到的数据包中最大和最小的单相延迟； 根据本次数据请求所接收到的各数据包的单相延迟及得出的最大和最小的
单相延迟，计算与目标节点间的网络流量水平参数。
优选地，所述计算与目标节点间的网络流量水平参^:的步骤具体满足下迷
公式<formula>formula see original document page 7</formula>
其中，"为网络流量水平参数，"_为最大的单相延迟，Z)^为最小的单相 延迟，",为第i个数据包的单相延迟，N为本次数据请求所接收的数据包的个数。
优选地，所述根据计算得到的网络流量水平调整下一轮向目标节点的数据 请求量的步骤具体为
判断得到的网络流量水平参数的值是否属于预设的流量负荷区域；
如果网络流量水平参数的值小于所述预设的流量负荷区域的最小值，则增 加对目标节点的单位时间数据请求量；
如果网络流量水平参数的值属于所述预设的流量负荷区域，则维持对目标 节点的单位时间彰:据请求量；
如杲网络流量水平参数的值大于所述预设的流量负荷区域的最大值，则减 小对目标节点的单位时间数据请求量。
优选地，所述预设的流量负荷区域为0.5 - 0.8。
本发明实施例的另一目的在于提供一种节点间数据传输监控系统，所述系 统包括
数据请求单元，用于向目标节点发送数据请求； 数据接收单元，用于接收目标节点连续返回的数据包； 流量计算单元，用于4艮据所述接收到的数据包计算与目标节点间的网络流 量水平；以及
流量控制单元，用于根据所述流量计算单元计算得到的网络流量水平调整 所述数据请求单元下一轮向目标节点的数据请求量。
优选地，所述数据接收单元接收到的数据包大小相等且包含发送时间。 优选地，所述流量计算单元包括
单相延迟计算模块，用于根据各数据包的接收时间和发送时间计算各数据 包的单相延迟；单相延迟比较模块，用于得出本次数据请求所接收到的数据包中最大和最
小的单相延迟；以及
流量水平参数计算模块，用于根据本次数据请求所接收到的各数据包的单 相延迟及得出的最大和最小的单相延迟，计算与目标节点间的网络流量水平参 数。
优选地，所述流量水平参数计算模块计算与目标节点间的网络流量水平参 数具体满足下述公式 <formula>formula see original document page 8</formula>
其中，w为网络流量水平参数，D,^为最大的单相延迟，A^为最小的单相 延迟，D,为第i个数据包的单相延迟，N为本次数据请求所接收的数据包的个数。
优选地，所述流量控制单元包括
流量水平参数比较模块，用于判断所述流量计算单元得到的网络流量水平 参数的值是否属于预设的流量负荷区域；
数据请求量调整才莫块，用于根据所述流量水平参数比较才莫块的比较结果， 增加、维持或减小所述数据请求单元对目标节点的单位时间数据请求量。
本发明实施例的另 一 目的在于提供一种包含上述节点间数据传输监控系统 的网络传输装置。
在本发明实施例中，通过接收到的数据包计算与目标节点间的网络流量水 平，并根据计算得到的网络流量水平动态调整向目标节点的数据请求量，实现 了一种数据传输监控方法，具有自适应性，能#4居网络状况准确判断与其建立 连接的各目标节点的性能、充分发挥各目标节点的服务能力、提高P2P网络的 数据传输能力。
图l是本发明实施例提供的数据传输监控方法的实现流程8图2是本发明实施例提供的节点间数据传输监控系统的结构图。
具体实施例方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实 施例，对本发明进4亍进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例^f又 仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明实施例中，通过接收到的数据包计算与目标节点间的网络流量水 平，并根据计算得到的网络流量水平动态调整向目标节点的数据请求量。
图1示出了本发明实施例提供的数据传输监控方法的实现流程，详述如下 在步骤S101中，向目标节点发送数据请求； 在步骤S102中，接收目标节点连续返回的数据包； 在步骤S103中，根据接收到的数据包计算与目标节点间的网络流量水平； 在步骤S104中，根据计算得到的网络流量水平调整下一轮向目标节点的数 据请求量。
在本发明实施例中， 一个节点可以与其他的一个或多个节点建立P2P网络 连接。这里，假设节点A与节点B建立网络连接后，向节点B发送一个请求包， 告知节点A所需要的具体数据，包括数据内容和大小(此时，节点B即为目标 节点)；节点B接收到数据请求后，从本地计算机获iM目应的数据，将获得的 数据切分为大小相等的数据包，并在各数据包中加入发送时间后连续不断地向 节点A发送，各数据包的发送时间记为"!、1,…，A0， i为标识节点B发送的数 据包的序号，设对于节点A发送的本次数据请求，需要发送的数据包个数为N。
然后，节点A接收节点B连续返回的数据包，并记录接收到的各数据包的 接收时间。这里，各数据包的接收时间记为"/ = 1，...,^), i为标识节点B返回的
数据包的序号。
再计算节点A与节点B间的网络流量水平，上述步骤S103具体为 1 .根据各数据包的接收时间和发送时间计算各数据包的单相延迟；2. 得出本次数据请求所接收到的数据包中最大和最小的单相延迟；
3. 根据本次数据请求所接收到的各数据包的单相延迟及得出的最大和最小 的单相延迟，计算与目标节点间的网络流量水平参数。
这里，计算第i个数据包的单相延迟A("l,…,7V)的计算公式如下 D,=(《-/;),(/ = l,...，AO 公式(1 )
由计算得到的各数据包的单相延迟Q计算本次数据请求所接收到的N个数 据包中最大的单相延迟LU的计算公式如下 =M4X{D,,f = l，.."iV} 公式(2) 计算本次数据请求所接收到的N个数据包中最小的单相延迟A^的计算公 式如下
Anta =雄，,,''=1""，〃} 公式(3)
接着，根据本次数据请求所接收到的各数据包的单相延迟",及得出的最大 的单相延迟Z)皿和最小的单相延迟A^，计算节点A、 B之间的网络流量水平参 数必
f H )/jV 公式(4)
、L D— D ,
i=l "max "迈in
其中，《的值域为(O，l], w的值与当前A、 B两节点间的网络流量拥塞程度 的关系如下
1. 越接近0,说明当前A、 B两节点间的网络流量负荷越轻，网络链路中 的可用带宽越高；
2. w越接近1 ，说明当前A、 B两节点间的网络流量负荷越重，网络链路中 的可用带宽越低。
冲艮据以上公式，节点A可以在接收数据包时计算与其建立数据传输的目标 节点的网络流量水平参数w值，根据得到的网络流量水平参数w值和预设的流 量负荷区域调整下一轮向该节点的数据请求量，上述步骤S104具体为
判断得到的网络流量水平参数w值是否属于预设的流量负荷区域；如果网络流量水平参数W值小于预设的流量负荷区域的最小值，则增加对
目标节点的单位时间数据请求量；
如果网络流量水平参数w值属于预设的流量负荷区域，则维持对目标节点
的单位时间数据请求量；
如果网络流量水平参数w值大于预设的流量负荷区域的最大值，则减小对 目标节点的单位时间数据请求量。
流量负荷区域根据P2P网络的实际情况和需要确定，这里，预设的流量负 4肓区i或为0.5 — 0.8，
当w小于0.5时，说明当前节点还有更大的服务能力，可适当增加对该节 点的单位时间数据请求量，从而充分利用两节点间的网络性能；
当《大于等于0.5并且《小于等于0.8时，说明当前节点的服务能力已被充 分利用，可维持当前对该节点的单位时间数据请求量，维持两点间网络传输流 量的稳定；
当《大于0.8时，说明当前节点的服务能力已经基本接近满负荷状态，此 时，为了避免网络拥塞导致数据的丢失，可适当减小对该节点的单位时间数据
请求量。
当然，预设的流量负荷区域也可以根据P2P网络的实际情况和需要设置为 其他区域。
根据本发明实施例提供的上述方案，通过计算A、 B两个节点之间的网络 流量水平参数来判断目标节点的服务性能，从而为下一轮数据请求时选择目标 节点提供参照。在实际的数据传输中，节点A可以得出当前与其连接的所有目 标节点的网络流量参数，从而区分各目标节点的性能，在下一轮的数据请求中， 节点A可以向性能更好的目标节点发出更多的数据请求，从而获得更好的P2P 网络性能。
本领域普通技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤 是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以在存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘、光盘等，该程序 用来执行如下步骤
向目标节点发送数据请求；
接收目标节点连续返回的数据包；
根据接收到的数据包计算与目标节点间的网络流量水平； 根据计算得到的网络流量水平调整下一^^向目标节点的数据请求量。 图2示出了本发明实施例提供的节点间数据传输监控系统的结构，为了便 于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。
该系统可以用于网络传输装置，例如计算机、个人数码助理(Personal Digital Assistant, PDA)、移动终端等，可以是运行于这些网络传输装置内的软件单 元、硬件单元或者软硬件相结合的单元，也可以作为独立的挂件集成到这些网 络传输装置中或者运行于这些网络传输装置的应用系统中，其中
数据请求单元201，向目标节点发送l史据请求，其实现方式如上所述，不 再赘述。
数据接收单元202，接收目标节点连续返回的数据包，其实现方式如上所 述，不再赘述。
流量计算单元203,根据数据接收单元202接收到的数据包计算与目标节 点间的网络流量水平。
流量控制单元204，根据流量计算单元203计算得到的网络流量水平调整 数据请求单元201下一轮向目标节点的数据请求量。
其中，数据接收单元202接收到的数据包大小相等且包含发送时间，流量 计算单元203包括
单相延迟计算模块2031,根据各数据包的接收时间和发送时间计算各数据 包的单相延迟，其实现方式如上所述，不再赘述。
单相延迟比4交^t块2032,得出本次数据请求所接收到的数据包中最大和最 小的单相延迟，其实现方式如上所述，不再赘述。流量水平参数计算模块加33 ，根据本次数据请求所接收到的各数据包的单 相延迟及得出的最大和最小的单相延迟，计算与目标节点间的网络流量水平参 数，其实现方式如上所述，不再赘述。
另外，流量控制单元204包括
流量水平参数比较模块2041，判断流量计算单元203得到的网络流量水平 参数的值是否属于预设的流量负荷区域，其实现方式如上所述，不再赘述。
数据请求量调整模块2042,根据流量水平参数比较模块2041的比较结果， 增加、维持或减小数据请求单元201对目标节点的单位时间数据请求量，其实 现方式如上所述，不再赘述。
在本发明实施例中，通过接收到的数据包计算与目标节点间的网络流量水 平，并根据计算得到的网络流量水平动态调整向目标节点的数据请求量，实现 了一种数据传输监控方法，具有自适应性，能根据网络状况准确判断与其建立 连接的各目标节点的性能、充分发挥各目标节点的服务能力、提高P2P网络的 数据传输能力。
并且，在网络稳定的前提下，本发明实施例提供的计算网络流量水平参数 的算法的稳定性高，计算准确。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发 明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明 的保护范围之内。
权利要求
1、一种数据传输监控方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤向目标节点发送数据请求；接收目标节点连续返回的数据包；根据接收到的数据包计算与目标节点间的网络流量水平；根据计算得到的网络流量水平调整下一轮向目标节点的数据请求量。
2、 如权利要求l所述的方法，其特征在于，所述接收到的数据包大小相等 且包含发送时间。
3、 如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据接收到的数据包计算 与目标节点间的网络流量水平的步骤具体为根据各数据包的接收时间和发送时间计算各数据包的单相延迟； 得出本次数据请求所接收到的数据包中最大和最小的单相延迟； 根据本次数据请求所接收到的各数据包的单相延迟及得出的最大和最小的 单相延迟，计算与目标节点间的网络流量水平参^:。
4、 如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述计算与目标节点间的网络 流量水平参数的步骤具体满足下述公式<formula>formula see original document page 2</formula>其中，^为网络流量水平参数，Z)^为最大的单相延迟，A^为最小的单相 延迟，Z),为第i个数据包的单相延迟，N为本次数据请求所接收的数据包的个数。
5、 如权利要求l所述的方法，其特征在于，所述#4居计算得到的网络流量 水平调整下一轮向目标节点的数据请求量的步骤具体为判断得到的网络流量水平参数的值是否属于预设的流量负荷区域； 如果网络流量水平参数的值小于所述预设的流量负荷区域的最小值，则增 加对目标节点的单位时间数据请求量；如果网络流量水平参数的值属于所述预设的流量负荷区域，则维持对目标节点的单位时间数据请求量；如果网络流量水平参数的值大于所述预设的流量负荷区域的最大值，则减 小对目标节点的单位时间数据请求量。
6、 如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述预设的流量负荷区域为 0.5-0.8。
7、 一种节点间数据传输监控系统，其特征在于，所述系统包括 数据请求单元，用于向目标节点发送数据请求； 数据接收单元，用于接收目标节点连续返回的数据包； 流量计算单元，用于根据所述接收到的数据包计算与目标节点间的网络流量水平；以及流量控制单元，用于根据所述流量计算单元计算得到的网络流量水平调整 所述数据请求单元下一轮向目标节点的数据请求量。
8、 如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述数据接收单元接收到的所 述数据包大小相等且包含发送时间。
9、 如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述流量计算单元包括 单相延迟计算模块，用于根据各数据包的接收时间和发送时间计算各数据包的单相延迟；单相延迟比较模块，用于得出本次数据请求所接收到的数椐包中最大和最 小的单相延迟；以及流量水平参数计算模块，用于根据本次数据请求所接收到的各数据包的单 相延迟及得出的最大和最小的单相延迟，计算与目标节点间的网络流量水平参数。
10、 如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述流量水平参数计算模块 计算与目标节点间的网络流量水平参数具体满足下迷公式<formula>formula see original document page 3</formula>其中，w为网络流量水平参数，Z)^为最大的单相延迟，Z)^为最小的单相 延迟，Z),为第i个数据包的单相延迟，N为本次数据请求所接收的数据包的个数。
11、 如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述流量控制单元包括 流量水平参数比4支模块，用于判断所述流量计算单元得到的网络流量水平参数的值是否属于预设的流量负荷区域；数据请求量调整模块，用于根据所述流量水平参数比较模块的比较结果， 增加、维持或减小所述数据请求单元对目标节点的单位时间数据请求量。
12、 一种包含权利要求7至11任一项所述节点间数据传输监控系统的网络 传输装置。
全文摘要
本发明适用于网络通信领域，提供了一种数据传输监控方法、系统及网络传输装置，所述方法包括下述步骤向目标节点发送数据请求；接收目标节点连续返回的数据包；根据接收到的数据包计算与目标节点间的网络流量水平；根据计算得到的网络流量水平调整下一轮向目标节点的数据请求量。在本发明中，通过接收到的数据包计算与目标节点间的网络流量水平，并根据计算得到的网络流量水平动态调整向目标节点的数据请求量，能根据网络状况准确判断与其建立连接的各目标节点的性能、充分发挥各目标节点的服务能力、提高点对点网络的数据传输能力。
文档编号H04L12/26GK101527659SQ20091010682
公开日2009年9月9日 申请日期2009年4月15日 优先权日2009年4月15日
发明者王泽强 申请人:腾讯科技(深圳)有限公司