CN101060455A - 一种p2p网络应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种P2P网络应用方法，包括以下步骤，首先接入网络的用户终端向P2P节点管理设备发起P2P网络接入请求；然后所述P2P节点管理设备对用户终端的P2P网络接入请求进行校验，如果通过校验，用户终端接入P2P网络，所述P2P节点管理设备为用户终端提供位置属性信息；最后成功登陆P2P网络的用户终端向资源管理调度设备发起资源查询请求，用户终端之间交换资源。应用本发明，网络规模可自适应增长、建设成本低廉，在可运营、可管理的同时，提供安全、可靠、稳定的服务。

Description

一种P2P网络应用方法

技术领域

本发明涉及一种支持多种商业模式及不同应用的可运营、可管理的P2P网络应用方法。

背景技术

所谓P2P(Peer to Peer，伙伴对伙伴)技术是一种对等互联网络技术，在P2P网络中每个节点的地位都是对等的，既是服务器又是客户端，每个节点在享受其它节点提供的服务的同时，也在为其它节点提供服务。

由于P2P技术充分利用了各节点的计算能力，因而它在扩展性、建设成本等方面存在极大的优势。近年来，文件共享、流媒体等各种基于P2P技术的互联网应用发展迅猛，P2P下载流量已占据全球互联网总数据流量的70％以上，P2P技术已成为宽带互联网重要的媒体交付技术，在互联网上也出现了许多基于P2P技术实现的P2P视频应用网站。

但目前互联网上P2P应用的商业模式只有依靠会员收费、广告费或通过积累流量争取风险投资几种方式，缺乏成熟的持续盈利模式；在用户管理、内容安全等方面缺乏有效的管理手段，且由于P2P应用无限侵占带宽，导致跨网流量泛滥，带宽消耗与收入严重失调，因而在业界引起很大争议并一度遭到运营商的围堵。

相比而言，传统的电信业务架构(C/S架构)虽然具有可运营可管理的特性，但在提供大规模服务时面临建设成本高昂、扩展性差的难题，难于适应突发性的业务增长。如何在电信领域引入P2P技术，在利用其规模可自适应增长、建设成本低廉的特点的同时，解决它在可运营、可管理方面存在的缺陷，提供安全、可靠、稳定的可运营可管理的P2P应用解决方案成为业界研究的热点，因此需要一种安全、可靠、稳定的可运营、可管理的P2P应用解决方案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种P2P网络应用方法，网络规模可自适应增长、建设成本低廉，在可运营、可管理的同时，提供安全、可靠、稳定的服务。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种P2P网络应用方法，包括以下步骤，

a、接入网络的用户终端向P2P节点管理设备发起P2P网络接入请求；

b、所述P2P节点管理设备对用户终端的P2P网络接入请求进行校验，如果通过校验，执行下一步；

c、用户终端接入P2P网络，所述P2P节点管理设备为用户终端提供位置属性信息；

d、成功登陆P2P网络的用户终端向资源管理调度设备发起资源查询请求，用户终端之间交换资源。

进一步地，上述方法还可包括，所述步骤a中，所述用户终端通过网络接入设备接入网络，所述网络接入设备为其分配IP地址，并附加信息，所述信息包括接入设备号。

进一步地，上述方法还可包括，所述P2P节点管理设备用于提供节点注册、登记及后续处理的初始化的功能，所述用户终端以指定的所述IP地址并携带所述网络接入设备的所述附加信息向所述P2P节点管理设备发起P2P网络接入请求。

进一步地，上述方法还可包括，所述步骤b中，对通过校验的所述用户终端，所述P2P节点管理设备根据预置的策略、用户终端的P2P网络接入请求中携带的所述IP地址信息、或者网络接入设备的附加信息及用户终端的其它信息为所述用户终端提供所述位置属性信息，所述预置的策略包括IP地址规划。

进一步地，上述方法还可包括，所述资源管理调度设备用于对节点的资源信息、状态、能力进行集中管理，并受理节点的资源查询请求，为其分配候选源节点。

进一步地，上述方法还可包括，所述步骤d中，所述资源查询请求中携带所述位置属性信息，所述资源管理调度设备通过该位置属性信息感知承载网络拓扑。

进一步地，上述方法还可包括，所述步骤d中，所述用户终端之间还交换状态信息，在所述状态信息中携带所述位置属性信息，所述用户终端之间通过此位置属性信息感知彼此的网络位置。

进一步地，上述方法还可包括，所述P2P节点管理设备对用户终端的P2P网络接入请求进行校验，如果没有通过校验，则拒绝所述用户终端接入P2P网络。

与现有技术相比，由于本发明采用一种P2P网络应用方法，具有以下特点：

将业务运营与P2P网络的运行分离，并在网络侧和终端侧同时体现，全面保证运营层面商业策略和业务的加载对P2P网络的影响最小，可以支持多种商业模式及业务/应用；

业务运营与P2P网络无缝结合，上层运营管理策略与底层P2P运作策略可以相互映射；

可通过策略的调整和下发控制P2P节点的行为；

P2P网络可感知承载网网络拓扑，可以更好地利用承载网。

附图说明

图1是本发明具体实施方式中P2P网络应用系统的结构示意图；

图2是本发明具体实施方式中P2P网络的网络侧功能实体结构示意图；

图3是本发明具体实施方式中运营管理策略映射为P2P运作策略的示意图；

图4是本发明具体实施方式中P2P网络感知承载网网络拓扑信息的实现原理图；

图5是本发明具体实施方式中P2P网络感知承载网网络拓扑信息的实现流程图；

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明。

图1为本发明具体实施方式中P2P网络应用系统的结构示意图，包括四层结构，运营层系统、P2P管理层系统、媒体层系统、承载层系统，每一层均包含多个设备或系统，它们共同完成本层面所要求的所有功能，各层之间的功能则相对独立，但彼此之间通过特定接口进行交互，其中：

运营层系统，用于提供运营层面的所有功能，包括业务/应用呈现、运营支持、业务/应用、媒体处理、终端管理等。

在运营层系统中，与商业模式相关的运营策略被细化为具体的业务流程执行；只有经运营层系统审核的发布内容才能最终在P2P网络中提供服务，并保证内容的完整性和有效性。运营层系统还作为策略管理者和策略库定义并存储P2P机制运行所需的各种业务策略，包括媒体处理策略、节点管理分区的分配策略、源的查询策略、候选源的选择策略、P2P传输控制策略等。运营层系统定义的策略最终要分发到P2P管理层系统和媒体层系统，供它们在执行相关业务流程时使用。

业务策略是指为了适应不同业务特点，如点播、直播、下载等，P2P机制在运行时所选用的不同算法。每当所述网络中新增一种业务，就会定义并加载新的业务策略。

运营层系统包括以下逻辑功能实体：

呈现服务器，用于为用户提供业务的检索、浏览、订购等功能；

业务应用系统，用于提供业务流程控制、应用服务器及应用客户端；

运营管理系统，用于为用户提供用户管理、产品管理、内容管理、发布管理、鉴权、计费等运营管理支撑功能，此外还提供P2P机制运行所需的策略定义、配置功能；

P2P策略管理模块，用于提供P2P机制运行所需的策略定义、配置功能；

媒体处理系统，用于提供媒体格式转换、切片、DRM(内容数字版权加密保护技术)等媒体处理功能；

终端管理服务器，用于提供终端软件版本的检测、下载、升级、修复以及终端侧策略加载等功能；

内容库，作为资料库，用于提供系统运行所需的内容源；

运营商后台支撑系统，用于提供网管、BSS/OSS(业务支撑系统/运营支撑系统)等运营商后台支撑功能。

P2P管理层系统，用于提供节点注册、节点登记、节点资源管理、候选源节点查询与分配等P2P机制运行所需的管理支撑功能；P2P管理层系统作为连接上层应用与P2P网络的控制中枢，还负责将运营层系统的操作指示转化为具体的P2P管理操作，并在具体的处理流程中实施相关的P2P管理调度策略。

P2P管理调度策略可以由网络管理员在运营层系统中预先定义并配置或下发，也可以在特定事件发生时，根据预置的策略请求策略由P2P管理层系统向运营层系统请求相关的P2P管理调度策略。

P2P管理层系统包括节点管理模块、资源调度模块以及P2P策略执行模块三个主要的功能实体。

节点管理模块用于提供节点注册、节点登记等功能；

资源调度模块用于提供节点资源管理、候选源节点查询与分配等P2P机制运行所需的管理支撑功能；

P2P策略执行模块用于负责将运营层系统的操作指示转化为具体的P2P管理操作，并在具体的处理流程中实施相关的P2P管理调度策略。

媒体层系统包括提供媒体对象的用户终端和使用媒体对象的用户终端，作为节点共同构成P2P对等网络。

媒体层系统的运作独立于商业模式，它与具体业务/应用通过不同的资源调度策略发生关联，即不同的业务/应用客户端会调用不同的资源调度策略，但基本的P2P处理流程与运作机制则保持不变。具体的资源调度策略会通过运营层系统下发。

承载层系统包括接入用户的网络接入设备、城域网以及用于城域互联的骨干网，即IP承载网。

承载层系统是P2P机制正常运行的基础，对于上层应用及P2P机制来说，承载网是透明的，但P2P管理层系统可以通过用户终端所携带的接入设备信息感知IP承载网的网络拓扑信息。

上述四层结构是一种逻辑分层结构，运营层系统、P2P管理层系统以及媒体层系统均构建在承载层系统之上。其中运营层系统与P2P管理层系统之间存在信息交互，以便将运营层面的操作指示如资源部署指示及定义好的P2P策略如下文所述的P2P节点表述算法等下达给P2P管理层系统。信息交互可以基于TCP/IP协议的上层应用协议如HTTP(超文本传输协议)、SOAP(简单对象访问协议)等进行，也可以自行定义，如通过PDU的协议(协议数据单元)进行交互。

在P2P管理层系统以及媒体层系统之间存在信息交互，以便P2P管理层系统针对P2P节点进行节点管理、资源管理及调度等。两层之间的信息交互一般可基于无连接传输层协议进行，如UDP协议(用户数据包协议)。

媒体层系统的P2P节点则通过IP承载网进行路由、传输，交换信息。

P2P管理层系统或媒体层系统都能记录节点的运行日志，并提供给运营层系统作为媒体层计费和实施用户激励的依据。

图2描述了本发明具体实施方式的网络侧功能实体结构，具体如下，

网络侧系统包括P2P网络运营管理设备。用户终端与网络侧系统相连，网络侧系统和用户终端架构在IP承载网上。

P2P网络运营管理设备用于提供运营层面的所有功能(包括业务/应用呈现、运营支持、业务/应用、媒体处理、终端管理等)；和用于提供节点注册、节点登记、节点资源管理、候选源节点查询与分配等P2P机制运行所需的管理支撑功能，还实施相关的P2P管理调度策略。

P2P网络运营管理设备包括终端管理服务器101、媒体处理系统102、运营管理系统103、门户子系统104、日志服务器105、节点管理系统106、资源管理调度系统107。

用户终端之间共同构成P2P对等网络.

终端管理服务器101，用于提供终端软件版本的检测、下载、升级、修复以及终端侧策略加载的功能。

终端管理服务器101包括终端侧的P2P策略库模块201，它可内置于终端的完整软件版本中或某个升级包、补丁之中，以软件包、升级包、补丁的方式存在；也可类似于病毒库单独存在。终端软件及策略库可以由系统管理员采用文件上传或直接拷贝的方式加载到终端管理服务器上。

终端启动之后将首先登陆终端管理服务器101进行版本检测，更新软件及策略。

媒体处理系统102，用于提供媒体格式转换、切片、DRM加密处理等媒体处理功能，

媒体处理系统102包括P2P策略模块202、媒体处理模块203。

媒体处理模块203按照P2P策略模块202预定的策略进行媒体处理，如媒体转换格式、切片尺寸、加密算法以及媒体处理的方式如离线、实时等。在具体实施中，策略可能以参数、权重或算法的形式存在于具体的媒体处理流程中。

运营管理系统103，用于提供用户管理、产品管理、内容管理、发布管理、鉴权、计费等运营管理支撑功能；此外还提供P2P机制运行所需的策略定义、配置功能。

运营管理系统103包括运营管理模块204、P2P策略管理模块205以及网络侧的P2P策略库模块206。

运营管理模块204用于提供用户管理、产品管理、内容管理、发布管理、鉴权、计费的运营管理支撑功能。

P2P策略管理模块205用于提供P2P机制运行所需的策略定义、配置功能。

网络侧的P2P策略库模块206用于提供网络侧的P2P策略。

在具体实施中，P2P策略管理模块205及P2P策略库模块206可能不会单独存在，P2P策略管理模块205可能以运营管理中的一个功能模块或某一功能模块的一个功能出现，而具体的P2P策略则可能以某个运营处理流程中的参数、权重或算法的形式存在，也可能以配置文件的方式存在。但不管P2P策略管理模块205及网络侧的P2P策略库模块206以何种方式存在，在逻辑上P2P策略的定义与加载是与运营流程相对独立的。在具体实施中，本发明具体实施方式中运营管理系统103可在现有系统的基础上升级改造完成，在其中加入P2P策略管理模块205及P2P策略库模块206是升级改造所要完成的主要工作之一。

门户子系统104，作为用户接入点，用于提供业务的检索、浏览、订购等功能。

在本发明具体实施方式中，终端还可以在与门户子系统104的交互中触发对P2P机制运行所需的特定信息的获取。

日志服务器105，用于提供应用系统内各种日志的采集与分析功能。

在本发明具体实施方式中，网络侧设备和终端都可向日志服务器105提供日志。

节点管理系统106，用于提供节点注册、登记及后续处理的初始化，如为节点指定本次会话的资源管理调度系统。

节点管理系统106包括两个主要的功能模块：节点管理模块206、P2P策略模块207。其中，节点管理模块206按照P2P策略模块207预定的策略进行处理，策略则体现为节点注册流程、登记流程、P2P初始化流程等具体处理流程以及流程中所采用的算法，如节点标识的生成算法、资源管理调度系统的分配算法等。所述P2P初始化流程是指为节点指定P2P运作所需的系列功能实体的地址，如资源管理调度系统107、终端管理服务器101等。

资源管理调度系统107，用于对节点的资源信息、状态、能力进行集中管理，并受理节点的资源查询请求，为其分配候选源节点。

资源管理调度系统107包括两个主要的功能模块：资源管理调度模块208、P2P策略模块209。其中资源管理调度模块208按照P2P策略模块209预定的策略进行相关的操作，策略包括节点的加入/正常退出/异常退出处理策略、候选源的选择算法、自适应调整策略及阈值设置等。

用户终端108，包括三个主要的功能模块：业务/应用客户端210、P2P节点模块211、P2P策略模块212。其中业务/应用客户端210为用户提供业务/应用的接入以及使用；P2P节点模块211使得终端可作为一个P2P节点，从其它节点获取数据的同时也在为其它节点提供数据服务；P2P策略模块212则提供终端作为P2P节点所需的所有策略，包括P2P组成员管理策略、P2P数据连接及传输策略等。

在具体的应用网络建设与部署中，涉及到众多的策略。本发明具体实施方式中仅以举例的方式说明所述系统的工作原理。

图3以运营管理策略“保证服务、本地服务优先”为例说明其如何映射为P2P运作策略。

其中运营管理策略“保证服务、本地服务优先”被映射为P2P运作策略，包括：

P2P管理层策略，包括：

节点管理策略：“根据节点当前登陆区域为节点指定相关的管理设备，保证节点的本地化管理”；

P2P资源管理调度策略：“对本地管辖的节点进行资源管理，并受理节点的资源查询请求，为其提供本区域的有效候选源节点”。

P2P节点策略，包括：

P2P数据连接及传输策略：“在保证服务的情况下，优先从本地数据源获取数据”；

P2P组成员管理策略：“在保证服务的情况下，组成员管理机制中提供本地、异地组成员之间的替换”。

图3所述策略仅作为举例解释运营策略与P2P运作策略之间的映射关系，并说明上层应用系统与P2P网络之间的无缝结合，而非限制。

图4描述了P2P网络感知承载网网络拓扑信息的实现原理；图5描述了本发明具体实施方式的P2P网络感知承载网网络拓扑信息的实现流程，具体如下，

步骤410、用户终端接入网络；

用户终端通过网络接入设备接入网络，网络接入设备为其分配IP地址，并根据策略附加一些信息，所述信息包括接入设备号等。

步骤420、用户终端向P2P节点管理设备发起P2P网络接入请求；

P2P节点管理设备用于提供节点注册、登记及后续处理的初始化的功能；

用户终端以指定的IP地址并携带网络接入设备的附加信息向P2P节点管理设备发起P2P网络接入请求。

步骤430、P2P节点管理设备对用户终端的P2P网络接入请求进行校验，如果通过校验，执行下一步，否则，拒绝接入P2P网络；

步骤440、用户终端接入P2P网络，P2P节点管理设备为用户终端提供位置属性信息；

对通过校验的用户终端，P2P节点管理设备同时会根据预置的策略如IP地址规划，根据用户终端的P2P网络接入请求中携带的IP地址信息、接入设备附加的信息及用户终端的其它信息等(接入设备附加信息及用户终端的其它信息为可选)为用户终端提供一个位置属性信息。

步骤450、成功登陆P2P网络的用户终端向资源管理调度设备发起资源查询请求；

资源管理调度设备用于对节点的资源信息、状态、能力进行集中管理，并受理节点的资源查询请求，为其分配候选源节点。

成功登陆P2P网络的用户终端向资源管理调度设备发起资源查询请求，请求中携带位置属性信息，资源管理调度设备通过此位置属性信息感知承载网络拓扑。

步骤460、用户终端之间交换资源及状态信息。

用户终端之间交换资源及状态信息，在状态信息中携带位置属性信息，用户终端之间通过此位置属性信息感知彼此的网络位置。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1、一种P2P网络应用方法，包括以下步骤，

a、接入网络的用户终端向P2P节点管理设备发起P2P网络接入请求；

b、所述P2P节点管理设备对用户终端的P2P网络接入请求进行校验，如果通过校验，执行下一步；

c、用户终端接入P2P网络，所述P2P节点管理设备为用户终端提供位置属性信息；

d、成功登陆P2P网络的用户终端向资源管理调度设备发起资源查询请求，用户终端之间交换资源。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤a中，所述用户终端通过网络接入设备接入网络，所述网络接入设备为其分配IP地址，并附加信息，所述信息包括接入设备号。

3、如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述P2P节点管理设备用于提供节点注册、登记及后续处理的初始化的功能，所述用户终端以指定的所述IP地址并携带所述网络接入设备的所述附加信息向所述P2P节点管理设备发起P2P网络接入请求。

4、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤b中，对通过校验的所述用户终端，所述P2P节点管理设备根据预置的策略、用户终端的P2P网络接入请求中携带的所述IP地址信息、或者网络接入设备的附加信息及用户终端的其它信息为所述用户终端提供所述位置属性信息，所述预置的策略包括IP地址规划。

5、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述资源管理调度设备用于对节点的资源信息、状态、能力进行集中管理，并受理节点的资源查询请求，为其分配候选源节点。

6、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤d中，所述资源查询请求中携带所述位置属性信息，所述资源管理调度设备通过该位置属性信息感知承载网络拓扑。

7、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤d中，所述用户终端之间还交换状态信息，在所述状态信息中携带所述位置属性信息，所述用户终端之间通过此位置属性信息感知彼此的网络位置。

8、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤b中，所述P2P节点管理设备对用户终端的P2P网络接入请求进行校验，如果没有通过校验，则拒绝所述用户终端接入P2P网络。

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