[发明专利]基于多探针节点探测P2P网络搜索热点的方法

摘要

本发明公开了一种基于多探针节点探测P2P网络搜索热点的方法，目的是解决难以对网络中搜索热点进行高效检测的问题。技术方案是先构建由N个探针节点组成的探针节点集合，每个探针节点由定时器,热点阈值设置器，Kademlia逻辑部件，Chord逻辑部件和热点发现与上报部件组成；Kademlia逻辑部件依据Kademlia协议将所属探针节点加入Kademlia网络，Chord逻辑部件则依据Chord协议将探针节点组成Chord网络；各探针节点对Kademlia网络搜索热点进行探测，分布式地统计各个搜索内容的搜索源节点数，发现搜索热点，将发现的热点上报到中枢服务器。采用本发明可以对网络中搜索热点进行高效检测。

主权项

一种基于多探针节点探测P2P网络搜索热点的方法，其特征在于包括以下步骤：第一步，构建由N个探针节点组成的探针节点集合，N为正整数；申请电子邮箱，作为中枢服务邮箱；每个探针节点由五个部件组成，分别是定时器,热点阈值设置器，Kademlia逻辑部件，Chord逻辑部件和热点发现与上报部件；定时器是为热点发现与上报部件设置工作周期T的模块；热点阈值设置器是为热点发现与上报部件设置阈值TH的模块，一旦在工作周期T内搜索某个内容的节点数超过TH，即认为是热点；Kademlia逻辑部件是探针节点依据Kademlia协议处理网络中节点请求、搜索事务的模块，并将感知到的搜索活动传递给Chord逻辑部件；Kademlia逻辑部件为Kademlia节点提供PING，STORE,FIND_NODE,FIND_VALUE四个远程过程调用功能，用于正常响应其他Kademlia节点的请求；根据Kademlia协议，Kademlia逻辑部件为每个探针节点分配一个128bit的Kademlia网络标识KadNodeID；一旦接收到来自网络标识为KadNodeID的源节点对某个对象标识值为Key的内容的请求FIND_VALUE(Key)，即将该次搜索活动信息＜Key,KadNodeID＞传送给Chord逻辑部件；搜索活动信息用二元组＜Key,KadNodeID＞表示；Chord逻辑部件是探针节点依据Chord协议处理Chord网络组织、分发搜索活动信息事务的模块；Chord网络中每一个探针节点的网络标识长度为128bit，每个对象标识的长度也为128bit，探针节点的Chord网络标识与探针节点的Kademlia网络标识相同；Chord逻辑部件将由Kademlia逻辑部件送来的搜索活动信息在Chord网络中进行分发；根据Chord协议，具有相同搜索目标的搜索活动信息经由Chord网络汇聚到同一个探针节点上，该探针节点的Chord逻辑部件将汇聚的搜索活动信息提交到热点发现与上报部件；搜索活动信息＜Key,KadNodeID＞存储在离Key最近的探针节点上，对于相同的搜索目标对象标识Key，由不同探针节点发布的搜索活动信息经由Chord协议汇聚到同一个探针节点上，该探针节点称为Key的根节点S(Key)；热点发现与上报部件是发现搜索热点并上报给中枢服务器的模块，内有表项为＜Key值,总搜索数,源搜索节点集＞的汇聚表，汇聚表的项数等于网络中搜索活动的目标对象标识的数目，记为σ，σ为整数且σ≥0，其中Key值是对象标识，作为表项索引，是搜索活动的目标对象标识；总搜索数是向Key值发起搜索的源节点的个数；源搜索节点集记录了对该Key发起搜索的所有源节点的标识集合；热点发现与上报部件将总搜索数超过热点阈值的表项通过电子邮件发往中枢服务邮箱；中枢服务邮箱负责接收来自所有探针节点汇报的搜索热点信息，获得全局的热点信息；第二步，所有探针节点的定时器部件设置周期T，所有探针节点的热点阈值设置器部件设置热点阈值TH；第三步，Kademlia逻辑部件依据Kademlia协议将该Kademlia逻辑部件所属探针节点加入Kademlia网络，Chord逻辑部件则依据Chord协议将探针节点组成Chord网络；第四步，各探针节点分别探测Kademlia网络中的搜索活动，并将搜索热点发送给中枢服务邮箱：4.1)Kademlia逻辑部件和Chord逻辑部件实时监听报文；4.2)如果Kademlia逻辑部件接收到kademlia网络报文，转4.3)；如果Chord逻辑部件接收到chord网络报文，转4.7)；如果探针节点接收到系统的退出指令，转步骤4.17)；4.3)Kademlia逻辑部件按照Kademlia协议正常响应kademlia报文；4.4)Kademlia逻辑部件判断该kademlia报文是否为搜索活动信息＜Key,KadNodeID＞，判断依据是该kademlia报文是否包含网络标识为KadNodeID的源节点对某个对象标识为Key的内容的请求命令FIND_VALUE(Key)，如果是，转步骤4.5)；否则，转步骤4.1)；4.5)Kademlia逻辑部件将所感知到的本次kademlia搜索活动信息＜Key,KadNodeID＞传送给Chord逻辑部件，并由Chord逻辑部件在Chord网络中找到负责该Key的根节点S(Key)；4.6)Chord逻辑部件在Chord网络中向根节点S(key)发布本次感知到的Kademlia搜索活动信息＜Key,KadNodeID＞，转步骤4.1)；4.7)Chord逻辑部件按照Chord协议正常响应chord报文；4.8)Chord逻辑部件判断所接收到的chord报文中是否包含Kademlia搜索活动信息，如果包含，将该Kademlia搜索活动信息＜Key,KadNodeID＞传送给热点发现与上报部件，转步骤4.9)；否则，转步骤4.1)；4.9)热点发现与上报部件检查汇聚表中是否已经有以Key为索引的表项，如果有，转步骤4.10)；否则，转步骤4.14)；4.10)热点发现与上报部件检查Key所对应的源搜索节点集中是否包含KadNodeID，如果包含，转步骤4.15)；如果不包含，转步骤4.11)；4.11)热点发现与上报部件向以Key为索引的汇聚表表项的源搜索节点集内增加KadNodeID，总搜索数SearchNum加1；4.12)热点发现与上报部件判断以Key为索引的汇聚表表项的总搜索数SearchNum是否达到阈值TH，如果是，转步骤4.13)；否则，转步骤4.15)；4.13)热点发现与上报部件判断Key为搜索热点，将该表项通过电子邮件上报中枢服务邮箱，并清除该表项，转步骤4.15)；4.14)热点发现与上报部件在汇聚表中新增一项＜Key,SearchNum,{KadNodeID}＞，将SearchNum初始化为1；4.15)热点发现与上报部件判断本周期T是否结束，如果是，转步骤4.16)；否则，转步骤4.1)；4.16)热点发现与上报部件将汇聚表所有表项清除，重置定时器，转步骤4.1)，所述定时器每隔T时间要重置一次，在T时间内同一源搜索节点的多次搜索会被归并为1次；4.17)结束。