专利名称：一种中继节点、中继节点的分布式网络及其组网方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，尤其是涉及一种中继节点、中继节点的分布式网络及其组 网方法。
背景技术：
P2P (Peer-to-Peer) 一一对等互联(又称点到点)技术，将网络中的“内容”所在 位置边缘化，P2P网络又称为叠加网。根据网络拓扑结构，P2P网络分为集中式对等网络、 分布式对等网络和混合对等网络，其中，分布式对等网络有分为结构化对等网络和非结构 化对等网络。分布式对等网络由于其具有去中心化、易规模化的优点，成为一种广泛应用的 P2P网络结构。P2P网络中的资源分布在各个对等的成员节点上，网络中每个节点即使客户 端又是服务器。网络中的参与者共享他们所拥有的资源，如计算能力、存储能力、带宽能力 等等，两个对等节点(Peer)间直接通信而无需经过其它中间实体。然而，有研究表明，基于 目前互联网的IP路由协议选择的默认路径并不是最优的，存在通过某个中继节点的优化 路由路径可以改善节点间的传输服务质量(QoS，Quality of Service) 0同时，当前的互联网(Internet)环境中存在大量的网络地址转换器(NAT， Network Address Translation)和防火墙，这些技术和设备加剧了 IPV4地址不足的问题， 同时在机构网络和不安全的网络(互联网)之间设置屏障，阻止对信息资源的非法访问，也 可以使用防火墙阻止专有信息从企业的网络中被非法输出，从而保证网络的安全性。然而， NAT和防火墙等实体的存在给P2P网络中的主机直接互连和打洞设置了障碍。目前，互联网上典型的hternet应用已经采用中继节点来改善媒体通道的QoS和 进行NAT穿越，例如采用KaZaA协议的基于超级节点的无结构P2P网络拓扑。这类架构下， 中继节点的管理和选择采用集中服务器方式，如图1所示，节点A和节点B通信时，从集中 服务器提供的众多节点中随机地选择中继节点并探测路径质量，这导致建立通信通道所需 探测的节点数据较多，会话建立延时较大，网络会产生较多的探测包，而且还可能选择到负 担过重的中继节点；同时，集中服务器要负责所有中继节点的管理工作，会限制中继叠加网 的网络规模。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种中继节点、中继节点的分布式网络及其组网 方法，能够有效地管理和选择中继节点。为解决上述技术问题，本发明提供了一种中继节点分布式网络的组网方法，包 括中继节点携带自己的归属域信息加入分布式对等网络，构建本地路由表；所述中 继节点根据预先获取的本节点的邻居归属域信息，搜索本节点的本地路由表或者搜索本节 点的本地路由表和其他中继节点的本地路由表，查找邻居归属域中的中继节点，构建邻居 归属域候选中继节点列表。
进一步地，所述中继节点通过向网络信息服务器查询获取自己的归属域信息以及 邻居归属域信息。进一步地，所述本地路由表中保存有网络中多个中继节点的路由信息和所述多个 中继节点的归属域信息；所述邻居归属域候选中继节点列表中保存本节点邻居归属域中的 中继节点的路由信息。进一步地，所述路由信息包括节点的IP地址和端口号。进一步地，中继节点在构建邻居归属域候选中继节点列表时，通过泛洪搜索或迭 代搜索搜索邻居归属域的中继节点。进一步地，所述中继节点通过以下方式中的一种或几种维护其邻居归属域候选中 继节点列表中继节点对其邻居归属域候选中继节点列表进行周期性更新；当网络拓扑发 生变化时，中继节点对其邻居归属域候选中继节点列表进行更新；当中继节点感知其邻居 归属域候选中继节点列表成员的路径质量不满足要求时，重新搜索该节点的替代节点；中 继节点利用捎带更新机制维护其邻居归属域候选中继节点列表。为解决上述技术问题，本发明还提供了一种中继节点分布式网络，包括网络信息 服务器以及中继节点，其中所述中继节点，用于向所述网络信息服务器查询本节点的归属域信息以及邻居归 属域信息，携带所述归属域信息加入分布式对等网络，构建本地路由表；根据本节点的邻居 归属域信息，搜索本节点的本地路由表或者或者本节点的本地路由表和其他中继节点的本 地路由表，查找邻居归属域中的中继节点，构建邻居归属域候选中继节点列表；以及用于选 择通信用中继节点；所述网络信息服务器，用于向所述中继节点提供归属域信息及邻居归属域信息查 询。进一步地，所述中继节点分布式网络还包括P2P中继提供服务器；所述P2P中继提 供服务器用于基于非分布式网络节点的中继请求，代替所述非分布式网络节点向所述网络 信息服务器查询归属域信息以及邻居归属域信息，为所述非网络节点选择同一归属域中的 中继节点作为代理中继节点，控制代理中继节点选择通信用中继节点；所述中继节点还用 于在作为代理中继节点时根据所述P2P中继提供服务器的控制选择通信用中继节点。进一步地，所述中继节点还用于采用以下方式中的一种或几种维护其邻居归属域 候选中继节点列表对其邻居归属域候选中继节点列表进行周期性更新；当网络拓扑发生 变化时，对其邻居归属域候选中继节点列表进行更新；当感知其邻居归属域候选中继节点 列表成员的路径质量不满足要求时，重新搜索该节点的替代节点；利用捎带更新机制维护 其邻居归属域候选中继节点列表。进一步地，所述中继节点选择通信用中继节点时，根据本节点的邻居归属域候选 中继列表以及对端中继节点的邻居归属域候选中继节点列表，获取公共邻居归属域的候选 中继节点群，从中选择中继节点作为中继实现通信，所述对端中继节点为通信对端中继节 点或对端非分布式网络节点的代理中继节点。进一步地，所述中继节点获取公共邻居归属域的候选中继节点群后，对候选中继 节点群中的各中继节点进行路径测试，选择满足路径质量要求的节点作为通信用中继节
点ο
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种中继节点，包括归属域信息获取单元 和入网及表构建单元，其中所述归属域信息获取单元，用于获取当前中继节点的归属域信息以及邻居归属域 fn息；所述入网及表构建单元，用于携带本节点的归属域信息加入分布式对等网络，构 建本地路由表，以及根据本节点的邻居归属域信息，搜索本节点的本地路由表或者搜索本 节点的本地路由表和其他中继节点的本地路由表，查找邻居归属域中的中继节点，构建邻 居归属域候选中继节点列表。进一步地，所述中继节点还包括列表维护单元，用于采用以下方式中的一种或几 种维护其邻居归属域候选中继节点列表对其邻居归属域候选中继节点列表进行周期性更 新；当网络拓扑发生变化时，对其邻居归属域候选中继节点列表进行更新；当感知其邻居 归属域候选中继节点列表成员的路径质量不满足要求时，重新搜索该节点的替代节点；利 用捎带更新机制维护其邻居归属域候选中继节点列表。进一步地，所述中继节点还包括中继选择单元，用于根据本节点的邻居归属域候 选中继列表以及对端中继节点的邻居归属域候选中继节点列表，获取公共邻居归属域的候 选中继节点群，从中选择中继节点作为中继实现通信。采用本发明所述方法和网络，不需要中心服务器，有效地管理和选择中继节点。对 传统的分布式对等网络改动小，同时每个节点在本地网络视图中选择中继节点，避免了集 中式中继节点选择方法容易造成网络规模受限问题，也避免了集中式中继节点选择方法容 易找出个别中继节点负担过重的问题。
图1是现有技术中采用集中模式管理和选择中继节点的示意图；图2是根据本发明实施从中继节点组成的分布式对等网络选择中继节点的系统 结构示意图；图3是本发明第一实施例中继节点状态建立过程示意图；图4是本发明第二实施例中继节点维护其邻居归属域候选中继节点列表流程示 意图；图5是本发明第三实施例中继节点用户选择中继节点的流程示意图；图6是本发明第四实施例普通用户终端选择中继节点的流程示意图。
具体实施例方式本发明中继节点分布式网络的组网方法包括中继节点携带自己的归属域信息加 入分布式对等网络，构建本地路由表；所述中继节点根据预先获取的本节点的邻居归属域 信息，搜索本节点的本地路由表或者搜索本节点的本地路由表和其他中继节点的本地路由 表，查找邻居归属域中的中继节点，构建邻居归属域候选中继节点列表。当一中继节点位于一个自治域时，该自治域就是该中继节点的归属域；与该中继 节点归属域相邻的归属域为邻居归属域。中继节点的本地路由表是中继节点按照相应的算法加入分布式对等网络网络时构建的本地路由信息。所述本地路由表中除保存有网络中多个中继节点的路由信息外，还 保存有该多个中继节点的归属域信息。路由信息包括节点的IP地址和端口号。归属域信 息即为标识归属域的信息，例如可以是归属域标识(PID)。中继节点的本地路由表如表1所 示，假设节点A的归属域为PID-A。表1中继叠加网中节点A的本地路由表
权利要求
1.一种中继节点分布式网络的组网方法，包括中继节点携带自己的归属域信息加入分布式对等网络，构建本地路由表；所述中继节 点根据预先获取的本节点的邻居归属域信息，搜索本节点的本地路由表或者搜索本节点的 本地路由表和其他中继节点的本地路由表，查找邻居归属域中的中继节点，构建邻居归属 域候选中继节点列表。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述中继节点通过向网络信息服务器查询获取自己的归属域信息以及邻居归属域信肩、ο
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述本地路由表中保存有网络中多个中继节点的路由信息和所述多个中继节点的归 属域信息；所述邻居归属域候选中继节点列表中保存本节点邻居归属域中的中继节点的路由fn息。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于， 所述路由信息包括节点的IP地址和端口号。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，中继节点在构建邻居归属域候选中继节点列表时，通过泛洪搜索或迭代搜索搜索邻居 归属域的中继节点。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述中继节点通过以下方式中的一种或几 种维护其邻居归属域候选中继节点列表中继节点对其邻居归属域候选中继节点列表进行周期性更新； 当网络拓扑发生变化时，中继节点对其邻居归属域候选中继节点列表进行更新； 当中继节点感知其邻居归属域候选中继节点列表成员的路径质量不满足要求时，重新 搜索该节点的替代节点；中继节点利用捎带更新机制维护其邻居归属域候选中继节点列表。
7.—种中继节点分布式网络，其特征在于，包括网络信息服务器以及中继节点，其中 所述中继节点，用于向所述网络信息服务器查询本节点的归属域信息以及邻居归属域信息，携带所述归属域信息加入分布式对等网络，构建本地路由表；根据本节点的邻居归属 域信息，搜索本节点的本地路由表或者或者本节点的本地路由表和其他中继节点的本地路 由表，查找邻居归属域中的中继节点，构建邻居归属域候选中继节点列表；以及用于选择通 信用中继节点；所述网络信息服务器，用于向所述中继节点提供归属域信息及邻居归属域信息查询。
8.如权利要求7所述的中继节点分布式网络，其特征在于，所述中继节点分布式网络 还包括P2P中继提供服务器；所述P2P中继提供服务器用于基于非分布式网络节点的中继请求，代替所述非分布 式网络节点向所述网络信息服务器查询归属域信息以及邻居归属域信息，为所述非网络节 点选择同一归属域中的中继节点作为代理中继节点，控制代理中继节点选择通信用中继节点。所述中继节点还用于在作为代理中继节点时根据所述P2P中继提供服务器的控制选 择通信用中继节点。
9.如权利要求7所述的中继节点分布式网络，其特征在于，所述中继节点还用于采用 以下方式中的一种或几种维护其邻居归属域候选中继节点列表对其邻居归属域候选中继节点列表进行周期性更新； 当网络拓扑发生变化时，对其邻居归属域候选中继节点列表进行更新； 当感知其邻居归属域候选中继节点列表成员的路径质量不满足要求时，重新搜索该节 点的替代节点；利用捎带更新机制维护其邻居归属域候选中继节点列表。
10.如权利要求7或8所述的中继节点分布式网络，其特征在于，所述中继节点选择通信用中继节点时，根据本节点的邻居归属域候选中继列表以及对 端中继节点的邻居归属域候选中继节点列表，获取公共邻居归属域的候选中继节点群，从 中选择中继节点作为中继实现通信，所述对端中继节点为通信对端中继节点或对端非分布 式网络节点的代理中继节点。
11.如权利要求10所述的中继节点分布式网络，其特征在于，所述中继节点获取公共邻居归属域的候选中继节点群后，对候选中继节点群中的各中 继节点进行路径测试，选择满足路径质量要求的节点作为通信用中继节点。
12.—种中继节点，其特征在于，包括归属域信息获取单元和入网及表构建单元，其中所述归属域信息获取单元，用于获取当前中继节点的归属域信息以及邻居归属域信息；所述入网及表构建单元，用于携带本节点的归属域信息加入分布式对等网络，构建本 地路由表，以及根据本节点的邻居归属域信息，搜索本节点的本地路由表或者搜索本节点 的本地路由表和其他中继节点的本地路由表，查找邻居归属域中的中继节点，构建邻居归 属域候选中继节点列表。
13.如权利要求12所述的中继节点，其特征在于，所述中继节点还包括列表维护单元，用于采用以下方式中的一种或几种维护其邻居归 属域候选中继节点列表对其邻居归属域候选中继节点列表进行周期性更新； 当网络拓扑发生变化时，对其邻居归属域候选中继节点列表进行更新； 当感知其邻居归属域候选中继节点列表成员的路径质量不满足要求时，重新搜索该节 点的替代节点；利用捎带更新机制维护其邻居归属域候选中继节点列表。
14.如权利要求12所述的中继节点，其特征在于，所述中继节点还包括中继选择单元，用于根据本节点的邻居归属域候选中继列表以及 对端中继节点的邻居归属域候选中继节点列表，获取公共邻居归属域的候选中继节点群， 从中选择中继节点作为中继实现通信。
全文摘要
本发明公开了一种中继节点、中继节点的分布式网络及其组网方法，能够有效地管理和选择中继节点。所述中继节点分布式网络的组网方法包括中继节点携带自己的归属域信息加入分布式对等网络，构建本地路由表；所述中继节点根据预先获取的本节点的邻居归属域信息，搜索本节点的本地路由表或者搜索本节点的本地路由表和其他中继节点的本地路由表，查找邻居归属域中的中继节点，构建邻居归属域候选中继节点列表。
文档编号H04L12/56GK102064992SQ20091022292
公开日2011年5月18日 申请日期2009年11月13日 优先权日2009年11月13日
发明者胡永生, 郝振武, 陈志峰 申请人:中兴通讯股份有限公司