[发明专利]基于物理位置的分层Chord路由方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种移动P2P(Peer-to-Peer，端对端)环境中的通信方法，具体地讲，是一种基于物理位置的分层Chord路由方法。

背景技术

P2P技术的产生和发展，改变了互联网的资源共享方式。在移动P2P网络中一个很重要的问题是如何实现资源的查找定位，Chord(带弦状拓扑)路由方法就是一种用于实现资源查找定位的方法。在传统的Chord方法中，基于DHT(Distributed Hash Table，分布式哈希表)结构化P2P系统采用统一的相容哈希算法，建立节点的NodeID(Node Identification，节点标识符)与资源关键字的KeyID(Key Identification，关键字标识符)之间的一一对应关系，从而实现资源的存储和查找。传统的Chord拓扑结构如图1所示，节点的路由信息表包括节点的关键字信息、起始节点信息、区间节点信息和后继节点信息，节点n的查找表的第i个表项包含节点n的后继节点信息I：

I＝successor(n+2^i-1)mod(2^m)，1≤i≤m               (1)

其中NodeID和KeyID的位长m＝6。在图1中，节点N8的后继节点为N14，路由节点信息包括：8+2⁰，8+2¹，…8+2^m-1。资源信息存储在KeyID号最近的后继节点上，在图1中表示为节点N14和N42存储了相应的关键字标识符KeyID为K10和K38的资源信息，节点N32存储了K24和K30。

Chord路由方法通过把网络虚拟成单一环形的拓扑结构，完成了信息的快速搜索，提高了查询效率，但是存在以下两方面的问题：一是Chord网络的绕路(Detouring)问题，二是未考虑节点性能，包括计算能力、存储能力、网络带宽等性能上的差异，严重影响了网络的稳定性和搜索信息的速度。

目前已经有一些文献提出对Chord路由方法进行改进，其中最有代表性的是文献《一种改进的chord路由算法》(姜守旭，韩希先，李建中．一种改进的chord路由算法[J]．计算机应用，2006，26(4)：918-921．)，它的基本思想是去掉路由表中的冗余信息，在Chord的长度为m的初始路由表构建完毕以后，对表中的元素进行再次操作，删除表中冗余信息，增加有效的路由信息以提高系统的性能。但是它存在的问题是平均查询路径长度没有明显变化，仍为。文献《Dual-chord：一种更加有效的分布式哈希表》(张浩，金海，聂江武等．Dual-chord：一种更加有效的分布式哈希表[J]．小型微型计算机系统，2006，27(8)：1450—1454．)提出的双向路由Chord是从前节点的顺时针和逆时针方向同时构建路由表，减少了平均查询路由长度，同时每个节点路由表是原始的两倍，增大了网络传输的信息量。文献《基于小世界层次分布式路由模型研究》(朱晓妹，周娅，黄桂敏．基于小世界层次分布式路由模型研究[J]．计算机工程，2006，32(15)：120—122．)根据IPv6网络中前缀分配有很强的层次性的特点，利用哈希节点IP地址的前缀和剩余部分来分段构建节点的标识符。由于具有相同前缀的节点物理空间相近，实现了逻辑空间和物理拓扑的有效吻合，更好地将同一个域的节点分配在一起，在一定程度上提高了查询的效率，但是也破坏了原有Chord的负载均衡性。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种搜索效率高的基于物理位置的分层Chord路由方法。