用于确定对等覆盖网络的大小的方法和装置的制造方法
【专利说明】用于确定对等覆盖网络的大小的方法和装置
[0001]本申请是申请日为2010年02月26日，题为“用于确定对等覆盖网络的大小的方法和装置”，申请号为201080009335.X的专利申请的分案申请。
[0002]基于35U.S.C.§ 119要求优先权
[0003]本专利申请要求2009年2月26日提交的、题为“Methods and Apparatus forSize Estimat1n of Peer-to-Peer Overlay Networks” 的临时申请号 61/155，868 以及2009 年 6 月 9 日提交的、题为 “Methods and Apparatus for an Adaptive Self TunableApproach for Overlay Routing Stabilizat1n and Size Estimat1n，，的临时申请号61/185，535的优先权，这两个申请都被转让给本申请的受让人并通过引用被明确地并入本文。
技术领域
[0004]本申请整体上涉及覆盖网络的操作，并且更具体地，涉及用于对等覆盖网络中的增强型覆盖状态维护的方法和装置。
【背景技术】
[0005]“对等”覆盖网络指的是其中的成员节点在不存在基于服务器的基础设施的情况下获取服务的网络。在对等覆盖中，对等节点相互协作以提供服务并维护网络。可以在基础网络(underlying network)(例如，使用网际协议(IP)的网络)的上面构建对等覆盖网络。
[0006]在对等覆盖网络中，每个节点都知悉参与该覆盖网络的一个或多个对等点。在覆盖网络上从源节点向目标节点路由数据的一种简单但低效率的方法是不断地将数据传递到下一跳或后继节点(即，在标识空间中逻辑上紧邻源节点之后的节点)，直到到达目标节点。然而，该方法随着覆盖网络的大小和跳的数目的增加而导致过长的等待时间。因此，为了路由优化，每个节点都维护指示点(finger)列表，该指示点是远离该节点自身的一个节点、两个节点、四个节点或高达2(11"1)个节点；其中m是分配给每个节点标识符的比特的数目。这有助于将路由数据所需要的跳的数目从节点0(n)最小化到节点0(log(n))，其中η是平均情况下节点的数目。
[0007]然而，节点可以在任何时刻进入和离开网络，从而导致了覆盖网络配置的改变，该改变会影响特定节点已知的指示点。为了补偿该可变性，每个节点重新运行对该节点已知的指示点进行重新计算的指示点稳定算法。该指示点稳定算法的结果存储于指示点表中。遗憾的是，由于每个节点维护其自己的指示点表，所以确定每个节点需要以哪个频率来运行它的指示点稳定算法会是有问题的。例如，如果一个节点没有足够经常地运行其指示点稳定算法，那么其指示点表会变得过时从而导致低效率和延迟的分组路由。如果一个节点太频繁地运行其指示点稳定算法，那么这会导致覆盖网络带宽的浪费和/或对覆盖网络上其它节点带来负担。例如，运行稳定算法需要电能，而过多地执行稳定算法会浪费在电池操控节点处的电能。
[0008]此外，由于所构建的对等覆盖网络实质上是高度分布的，因此参与的节点不具有完整的路由表并因此不知道它们正工作于其中的覆盖网络的大小。然而，对于若干目的(例如当合并覆盖网络、执行负载均衡或高速缓存策略以及路由协议专门化时)而言，知道覆盖网络的大小是有用的。
[0009]遗憾的是，常规系统不能提供准确的覆盖网络大小。例如，节点可以在没有友好地通知其邻居的情况下而离开覆盖网络，从而覆盖网络的大小不会被准确地进行维护。
[0010]因此，期望具有一种简单的节约成本的机制来允许节点自适应地调度指示点稳定算法并确定覆盖网络的大小，以克服上述的问题。
【发明内容】
[0011]在一个或多个方面，提供了包括方法和装置的自适应性调度(AS)系统，该AS系统自适应地操作来允许节点确定在指示点稳定算法的执行之间的时间间隔并从而自适应地调度该算法的执行。该系统还操作来允许节点确定它们所参与的覆盖网络的大小，从而促成诸如合并、负载均衡和高速缓存这样的网络功能。
[0012]在一方面，提供了一种用于确定对等覆盖网络的大小的方法。该方法包括推断第一节点正在离开覆盖网络，以及传送减小消息以减小大小计数器值。
[0013]在一方面，提供了一种用于确定对等覆盖网络的大小的装置。该装置包括用于推断第一节点正在离开覆盖网络的处理器，以及耦合到所述处理器并用于传送减小消息以减小大小计数器值的发射机。
[0014]在一方面，提供了一种用于确定对等覆盖网络的大小的方法。该方法包括识别与覆盖网络的第一节点相关联的一组节点，获得与所述一组节点中的每个节点相关联的分段长度，以及通过将所述一组节点中节点的总数目除以分段长度之和来确定覆盖网络的大小。
[0015]在一方面，提供了一种用于确定对等覆盖网络的大小的装置。该装置包括用于识别与覆盖网络的第一节点相关联的一组节点的处理器；耦合到所述处理器并用于获得与所述一组节点中的每个节点相关联的分段长度的收发机；并且其中，所述处理器用于通过将所述一组节点中节点的总数目除以分段长度之和来确定覆盖网络的大小。
[0016]在一方面，提供了一种用于确定对等覆盖网络的大小的方法。该方法包括识别与覆盖网络的第一节点相关联的一组节点，获得与所述第一节点和所述一组节点中的每个节点相关联的大小估计，以及通过对多个大小估计进行平均来确定覆盖网络的大小。
[0017]在一方面，提供了一种用于确定对等覆盖网络的大小的装置。该装置包括用于识别与覆盖网络的第一节点相关联的一组节点以及用于获得与所述第一节点相关联的大小估计的处理器；耦合到所述处理器并用于获得与所述一组节点中的每个节点相关联的大小估计的收发机；并且其中，所述处理器用于通过对多个大小估计进行平均来确定覆盖网络的大小。
[0018]在阅读以下阐述的【附图说明】、说明书和权利要求之后，其它方面将变得显而易见。
【附图说明】
[0019]通过参考下面结合附图的描述，本文所述的以上各方面将变得更加显而易见，其中:
[0020]图1示出了说明AS系统的操作的网络；
[0021]图2示出了根据AS系统所构建的示例性AS装置；
[0022]图3示出了用于根据所述AS系统自适应地调度指示点稳定算法的示例性方法；
[0023]图4示出了根据AS系统所构建的示例性AS装置；
[0024]图5示出了用于根据AS系统来确定覆盖网络大小的第一种方法；
[0025]图6示出了用于根据AS系统来确定覆盖网络大小的第二种方法；
[0026]图7示出了用于根据AS系统来确定覆盖网络大小的第一种改进方法；
[0027]图8示出了用于根据AS系统来确定覆盖网络大小的第二种改进方法；
[0028]图9示出了根据AS系统所构建的示例性AS装置；
[0029]图10示出了根据AS系统所构建的示例性AS装置；以及
[0030]图11示出了根据AS系统所构建的示例性AS装置。
【具体实施方式】
[0031]下面的说明描述了用于自适应地调度指示点稳定算法的执行以及用于确定覆盖网络的大小的AS系统的各个方面和实施方式。
[0032]图1示出了用于说明AS系统的操作的网络100。网络100包括基础网络102，基础网络102包括任意类型的网络，诸如网际协议网络。虽然基础网络102作为单个实体而示出，但是基础网络102可包括任意数目或任意类型的网络，诸如WAN、LAN、无线网络和/或任何其它类型的网络。
[0033]对等覆盖网络104包括基础网络102的节点的子集，并使用基础网络102的服务来进行操作以允许那些节点进行通信。在对等覆盖网络104中，通过通信链路106来将这些节点连接起来从而形成圆形路由路径。通信链路106可以是由基础网络102所提供的安全隧道。对等覆盖网络104使用与基础网络102不同的一组许可和交互来进行操作。应当注意的是，对等覆盖网络104可以具有任意的拓扑或者结构以能够使用任意的路由模式，并且它不局限于图1所示的路由。
[0034]对等覆盖网络104中的每个节点都建立了节点标识符。为了简化和易于描述，对等覆盖网络104的节点的节点标识符是(1，4，7，10，13，16，19和22)。应当注意的是，在实际上，覆盖网络可包括非常多的节点并使用更大的节点标识符。在操作期间，业务可以围绕对等覆盖网络104沿着任何一个方向而流动。
[0035]为了促成业务路由，覆盖网络104的每个节点都计算并维护指示点表，该指示点表识别作为覆盖网络104中的捷径的路由指示点。例如，每个节点都基于覆盖网络的当前配置来运行指示点稳定算法以识别路由指示点。因此，当节点加入和离开覆盖网络时，指示点稳定算法将识别与每个节点相关联的路由指示点。例如，在节点4处运行的指示点稳定算法已经识别了到节点13的指示108和到节点19的指示110。指示点的使用提供了通过覆盖网络104的更高效的分组路由。例如，在节点4处的要被路由到节点16的分组能够在第一跳中沿着指示108被路由，然后在第二跳中被路由到节点16，如路由路径114所示。
[0036]在覆盖网络104的每一个节点处都会提供AS装置。为简单起见，在覆盖网络104的节点4处示出了 AS装置112 ;然而，类似的AS装置可位于覆盖网络104的每个节点处。AS装置112操作以自适应地调度在节点4处执行的指示点稳定算法的执行。AS装置112适用于与任何类型的指示点稳定算法一起使用，并且下面将提供其操作的简短描述。
[0037]开始时，AS装置112在指示点稳定算法的执行之间具有初始的或基本的时间间隔(即t秒)。当该稳定算法运行时，节点4会发现N个指示点。AS装置112测量t秒的时间间隔并再次触发节点4来执行指示点稳定算法。如果两次指示点结果(即，所确定的指示点的数目和/或类型)之间的差别满足第一标准，那么AS装置112操作以增加在指示点稳定算法的执行之间的时间间隔。例如，在一个实施方式中，将所述时间间隔增加到原来的2倍。然而，如果这些差别满足第二标准，那么AS装置112操作以减小在指示点稳定算法的执行之间的时间间隔。例如，在一个实施方式中，将所述时间间隔减小到原来的1/2。可定义所述第一标准和所述第二标准以满足任何适当的性能目标。例如，如果在两次指示点结果之间没有差别，则可满