[发明专利]一种分布式网络的拓扑信息收集方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种分布式网络的拓扑信息收集方法。

背景技术

P2P(Peer-to-Peer，对等互联，或点对点)技术可以让用户直接连接到其他用户的计算机，进行文件共享与交换，同时P2P在深度搜索、分布计算、协同工作等方面也大有用途。

由大量计算机设备组成的P2P网络具备多种多样的拓扑结构关系，目前主流的拓扑结构关系的划分形式有如下四种：中心化拓扑(CentralizedTopology)，全分布式非结构化拓扑(Decentralized Unstructured Topology)，全分布式结构化拓扑(Decentralized Structure Topology)，以及半分布式拓扑(Partially Decentralized Topology)。

其中，中心化拓扑结构是以中心服务器(目录系统)为中心，所有节点(Peer)围绕中心节点设置。采用中心化拓扑结构的网络维护简单，节点发现效率高，但是整个网络过度依赖于中心服务器，容易造成瓶颈，因此只适用于小型网络，并不适于大型网络应用。

全分布式非结构化拓扑结构中没有中心服务器，网络中的设备采用随机方式组织，采用全分布式非结构化拓扑结构的网络能够较快发现目的节点，容错能力强，能够支持复杂查询，模糊查询等。

全分布式结构化拓扑结构是采用分布式散列表(DHT)的完全分布式结构化网络。DHT能够提供精确发现操作，只要目的节点存在于网络中，就一定能够被发现。

半分布式结构拓扑结构融合了中心化拓扑结构与全分布式结构化拓扑结构的优点，选择其中性能较强(信息处理能力强)的节点作为超级节点，每个超级节点负责一组普通节点间消息的转发，同时超级节点完成消息在超级节点间的转发。

四种拓扑结构中，除了中心化拓扑结构，以及少数采用一跳路由算法的结构化网络外(一跳路由算法同样只适用于较小型网络)，在进行消息路由时，都存在一个共同点，即：每个节点都只存储网络路由表的一部分，任何一个节点收到一个资源查找请求时，总是将其转发给离该目的节点“更近”的节点，直至找到目的节点。

图1是全分布式结构化拓扑结构网络中各节点具备的网络拓扑信息示意图。图1中每个圆圈表示叠加网络中的一个节点，虚线表示节点与节点之间具备的逻辑联系关系，每个节点只知晓具备逻辑联系关系的节点。

如图1所示，节点1只能获知节点2、节点3、节点4和节点5四个节点的存在；节点6可以获知节点4、节点5、节点7和节点8四个节点的存在；如果网络发生变化，例如节点5退出了叠加网，节点1与节点6会立即获知节点5的退出，将会分别根据算法选择新的节点替代节点5。

由上可知，在整个网络中，所有节点都只能获知叠加网络中特定部分的拓扑信息，而没有任何节点能获知整个网络的拓扑信息。因此，在收集整网拓扑信息时，通常都是先选取叠加网中特定的节点，从这些节点分别获取拓扑信息后，组合成完整的网络拓扑信息。但是，采用上述方法收集拓扑信息时，需要预先获知网络的拓扑结构，根据网络的拓扑结构来选取特定的节点来完成拓扑信息的收集。

目前P2P技术的应用非常广泛，针对不同场景和需求所采用的拓扑结构和路由算法的种类繁多、千差万别，如果采用以上方法收集整网拓扑信息，需要对所有类型的拓扑结构和路由算法进行研究后才能进行。现有技术中还没有一种能够适用于所有拓扑结构和路由算法的网络拓扑信息的收集方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种不依赖与网络拓扑结构和路由算法的分布式网络的拓扑信息收集方法。

为了解决上述问题，本发明提供一种分布式网络的拓扑信息收集方法，该方法包括：

分布式网络中的起始节点向其相邻节点发送拓扑收集请求消息；

分布式网络中的任一节点X在接收到拓扑收集请求消息后，进行如下处理：

节点X向该节点的M个相邻节点发送拓扑收集请求消息；所述M个相邻节点为节点X的相邻节点中除向节点X发送拓扑收集请求消息的节点以外的其它节点；

接收到上述M个相邻节点返回的拓扑收集响应消息、或到达预先设定的时间后，如果接收到的至少一个拓扑收集响应消息中包含网络拓扑信息，则节点X将本节点记录的网络拓扑信息和本节点接收到的拓扑收集响应消息中的网络拓扑信息包含在拓扑收集响应消息中，返回给向其发送拓扑收集请求消息的节点中的一个；

其中，M≥1。