[发明专利]P2P网络超级节点选择方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及网络技术领域，特别是涉及一种P2P网络超级节点选择方法和系统。

背景技术

2007年，IETF组（Internet工程任务组）成立了P2PSIP（Peer-to-Peer Session Initiation Protocol）工作组，来开发一个开放、标准、通用的P2P协议，实现采用通用方法管理和维护P2P网络，而不依赖于其使用的P2P算法，如可采用DHT（Distributed Hash Table）算法等，据此提出了RELOAD（Resource Location And Discovery）协议。RELOAD协议提供了统一的叠加网（Overlay）对等体和客户端协议，实现抽象的存储和消息路由服务。RELOAD协议提出了一个四层的P2P协议架构，将算法作为一种插件剥离出来，协议本身支持不同的算法，从而可以支持不同领域的应用。

RELOAD协议具有以下特点：

（1）RELOAD不仅是一个消息网，同时也是存储网；

（2）资源逻辑标识和节点逻辑标识在同一空间；

（3）每个节点负责存储节点逻辑标识值附近的资源逻辑标识；

（4）Client节点不参与、不影响数据存储；

（5）Client节点可能根据需要和要求升级为Peer。

在RELOAD协议描述的P2P网络中，存在两种节点，Peer和Client，每个节点都有唯一的标识，称为节点逻辑标识，这种唯一标识将应用于RELOAD中的多种场景，包括接入、存储以及路由。

图1为一个使用RELOAD协议的叠加网络示意图。图中Client节点通过Peer节点接入到整个网络中，Node80称为Node85的叠加网接入节点，Client与接入点Node80之间建立连接，通过Node80接入点与Overlay网络中的其他节点交互。

超级节点是混合分布式P2P网络中的一个概念。在混合分布式P2P网络中，存在两种类型的节点，超级节点(超级节点：Super Node)和普通节点(普通节点：Ordinary Node)。其中超级节点和普通节点根据节点的性能进行区分，分别承担不同的功能。一般的，超级节点构成了整个P2P网络的分布式结构，超级节点之间可以选择多种P2P算法（如DHT算法），负责数据的存储、消息转发和路由；普通节点可以认为是P2P网络的使用者，对P2P网络的贡献在于内容的提供。

超级节点选择是指从混合分布式P2P网络中的普通节点中选择满足超级节点能力的部分节点升级为超级节点，完成数据的存储和消息的路由，其目的是为充分利用网络中充裕的普通节点的计算、存储资源，降低现有超级节点的负载、降低服务提供者的成本。

选择普通节点升级为超级节点需要从两个方面考虑。首先是节点本身的性能是否满足作为超级节点的条件，包括节点与已有超级节点之间的网络情况、与升级为超级节点后所代理的普通节点之间的网络情况、计算能力等；其次是普通节点的逻辑标记是否满足P2P网络中特定的路由规则，即升级后的超级节点是否可以充分分担现有超级节点的负载，从而自适应的增加网络容量。

RELOAD协议作为一个P2P的通用协议，允许普通节点根据需要升级为超级节点，但对具体的升级方案、升级算法、升级消息还没有具体给出，因此解决RELOAD协议中的节点升级，是一个有待研究的点。

由于P2P网络的多样性，目前的各种方案均是针对具体的网络环境来进行研究，具体的有以下2种。

方案一：利用幂律特征选择普通节点

在这种方案下，一个普通节点可以与多个超级节点相连，也可以与多个普通节点相连。利用网络的幂律特征，新加入的节点会有更大的概率连接到具有到多个连接度的节点。如果节点的连接度比较高，则它会出现在其他节点的邻居节点列表中的概率会更大，新节点加入时，选择它成为邻居节点的概率会更高。因此在选择普通节点升级为超级节点时，将普通节点连接度作为一个除CPU、内存、网络之外的选择标准。当节点加入网络时，默认为普通节点，根据网络中设定的升级阈值，普通节点将自主检测是否到达该阈值。如果到达，将进行升级，并在网络中广播其升级信息，以便后期有更多的节点连接至此。

方案二：利用节点重要性选择普通节点进行升级