CN101262362A

CN101262362A - 一种利用激励实现的p2p网络资源搜索方法

Info

Publication number: CN101262362A
Application number: CNA2007100485924A
Authority: CN
Inventors: 秦志光; 熊思民; 何兴高; 熊虎; 杨勇
Original assignee: University of Electronic Science and Technology of China
Current assignee: University of Electronic Science and Technology of China
Priority date: 2007-03-09
Filing date: 2007-03-09
Publication date: 2008-09-10

Abstract

本发明涉及一种利用激励机制的p2p网络的资源搜索，其特征在于，在混合结构模式的p2p网络中，普通节点通过超级节点搜索网络资源，超级节点通过本地和相邻的超级节点搜索网络资源，资源搜索的范围由节点搜索的TTL值决定。普通节点在本地搜索未命中时，由超级节点根据节点的激励值生成此次搜索的TTL值，然后将搜索信息和TTL值发送到相邻超级节点由相邻某一超级节点搜索，直到TTL值减为0或搜索命中；超级节点接受到其他超级节点发送来的搜索要求后，先在本地搜索，若搜索未命中则将TTL值减1并将之发送给自己相邻的某一超级节点，命中则返回命中消息。此方法将资源搜索的生命周期与节点对资源共享的贡献程度相结合，根据节点贡献程度为节点分配激励值，从而通过与之对应的TTL值来确定该节点搜索资源的范围。此方法针对混合模式结构p2p网络的资源搜索，适用于基于泛洪查询的各种结构的p2p网络，具有良好的通用性。

Description

一种利用激励实现的p2p网络资源搜索方法

技术领域

本发明涉及一种利用激励机制的p2p网络的资源搜索，特别涉及混合模式结构(HybridStructure)p2p网络的资源搜索方法。

背景技术

在p2p网络的应用中，一个重要的问题是资源搜索方法的实现。在实际p2p网络的资源共享中，由于节点的自私性，出现了大量的“搭便车”和“公共悲剧”现象，造成了网络资源的滥用。因此迫切需要研究资源搜索技术，使节点根据自身的期望，在资源搜索策略的影响下主观上愿意参与资源共享。

在资源搜索方法方面，已有的工作主要有：

专利CN1688130A公开了一种利用局部性原理的P2P覆盖网络资源搜索方法。该专利中节点利用局部性原理将可能的目标节点的地址和目标范围缓存起来，从而加快原有搜索系统的搜索时效性，一定程度上克服其浪费网络带宽的缺陷，且不降低搜索的召回率。

专利CN1688131A公开了一种基于局部性原理的P2P网络的资源分布表的共享方法。该发明认为，资源分布表客观地记录了P2P网络中的资源分布情况，是节点不断搜索过程的经验积累，对于其它节点，特别是新加入节点来说，这个资源分布表具有较高的共享价值。

专利CN1688132A和CN1694416A内容近似，基于局部性原理，分别提出了资源均匀分布和正态分布时P2P网络的动态资源勘探方法。

上述专利发明介绍了各种p2p网络中的资源搜索方法，但都没有将对节点主动共享资源的激励和资源的搜索结合起来，因此不利于提高节点共享资源的积极性。并且在一般的基于泛洪的搜索中，对网络资源共享贡献程度不同的节点都分配到相同的TTL(Time To Live)值，这样不仅不利于提高节点共享资源的积极性，而且大量的洪泛查询信息还会给网络造成流量负担。

本专利提出一种资源搜索技术。它将资源搜索的生命周期与节点对资源共享的贡献程度相结合，根据节点贡献程度为节点分配激励值，从而通过与之对应的TTL值来确定该节点搜索资源的范围。本专利针对混合模式结构p2p网络的资源搜索，适用于基于泛洪查询的各种结构的p2p网络，具有良好的通用性。

发明内容

本发明的目的是利用激励机制进行资源搜索，从而实现对节点共享资源的激励和对节点消耗网络共享资源的限制，同时也在一定程度上降低p2p网络中资源搜索信息的流量。

本发明利用激励机制的p2p网络资源搜索方法，包括：节点激励值的产生方法；

本发明利用激励机制的p2p网络资源搜索方法，包括：超级节点处理本地搜索信息；

本发明利用激励机制的p2p网络资源搜索方法，包括：超级节点处理相邻超级节点转发的搜索信息。

本发明为每个节点分配一个激励值记录该节点提供有效资源的数量。节点新加入p2p网络时将获得初始激励值并存储在本节点。

在混合结构模式的p2p网络中，普通节点通过超级节点搜索网络中的资源。超级节点首先在本地搜索，若搜索到目标资源则搜索完成；否则，超级节点根据资源下载节点的激励值为该节点的搜索信息分配相应的TTL值，并将此搜索信息和与之对应的TTL值转发到所有相邻的超级节点。每到达一个超级节点则TTL值减1，直到搜索成功或TLL值为0则搜索失败。

超级节点要搜索资源时，首先在本地搜索，若搜索到目标资源则搜索完成；否则，将其TTL置最大值并转发到所有相邻的超级节点进行进一步资源搜索。

在下载资源或上传资源完成后，普通节点A将资源的传送情况和与其进行资源传送的节点B的ID发送到与A连接的超级节点。如果节点A和节点B隶属于同一超级节点，则该超级节点根据收到的节点B的资源传送情况改变节点B的激励值，则在资源搜索时，节点B的TTL值也相应随之改变；否则该超级节点将节点B的资源传送情况和节点ID转发到与B相连接的超级节点，与节点B连接的超级节点根据收到的节点B的资源传送情况改变节点B的激励值，则在资源搜索时，节点B的TTL值也相应随之改变。同理，在下载资源或上传资源完成后，节点B也做类似处理。

节点上传资源时，节点的激励值增加，相应的该节点进行资源搜索时与之连接的超级节点将为其增大TTL值，则其能够达到的搜索范围也随之增大；节点下载资源时，节点的激励值减小，相应的该节点进行资源搜索时与之连接的超级节点将为其减小TTL值，则其能够达到的搜索范围也随之减小。

本专利可以有效地遏制“搭便车”和“公共悲剧”现象，激励节点主动共享其资源，并在一定程度上降低了p2p网络中查询信息的洪泛流量。

附图说明

图1两个节点隶属于同一个超级节点时激励值的更新示意图；

图2两个节点隶属于不同的超级节点时激励值的更新示意图；

图3表示超级节点处理本地查询的流程图；

图4表示超级节点处理相邻超级节点转发的搜索信息的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作详细说明。

在描述具体实施步骤之前，首先说明利用激励值设置TTL值的具体方法：

利用激励值分配TTL的具体实现方法如下：设TTL的取值范围是1～n(n为大于1的整数)。根据其上传资源的情况，节点的激励值每增加m(m为大于1的整数)，对应的TTL值加1；同时，根据起下载资源的情况，节点的激励值每减少m，对应的TTL值减1；若节点的激励值达到m×n时该节点便可以成为超级节点。以后该节点进行搜索时分配到的TTL值为最大值n。为鼓励新节点的加入，新加入节点分配的初始激励值为1。

激励值的产生方法如下：

系统为每个节点分配一个初始激励值。普通节点请求下载资源时发送搜索信息到所连接的超级节点，超级节点在本地或通过其它超级节点搜索资源，如果没有命中目标资源则此次搜索失败；否则返回拥有资源的节点ID，随后资源下载节点和资源拥有节点便建立连接进行资源的传送。这两个节点在网络中的连接可分为以下两种情况：两个节点隶属于同一个超级节点和隶属于不同的超级节点。

两个节点连接同一个超级节点的激励值更新的情况如图1所表示：101表示普通节点B与普通节点C建立连接传送资源，在此B是资源下载节点，C是资源提供节点。资源传送完成之后，随之发生事件102、103。102表示普通节点B向超级节点A发送传送资源的大小和普通节点C的ID，103表示普通节点C向超级节点A发送传送资源的大小和普通节点B的ID。事件102、103完成之后，超级节点A根据传送资源大小和节点的ID信息，对节点B的激励值减小相应的值，对节点C的激励值增加相应的值。

两个节点连接不同超级节点的激励值更新的情况如图2所表示：201表示普通节点B与普通节点C建立连接传送资源，在此C是资源下载节点。在201完成之后，事件202、203随之发生，202表示普通节点C向超级节点A发送资源大小和普通节点D的ID，203表示普通节点D向超级节点B发送资源大小和普通节点C的ID。其中普通节点C与超级节点A相连接，普通节点D与超级节点B相连接。在事件202、203完成之后，随之发生事件204、205。204表示超级节点A向超级节点B发送事件202中接收到的信息，205表示超级节点B向超级节点A发送事件203中接收的信息。事件204、205完成之后，超级节点A根据资源大小对普通节点C的激励值减小相应的值，超级节点B根据提供资源的大小对普通节点D的激励值增加相应的值。

资源搜索方法的实现如下：

图3显示了超级节点处理本地搜索信息的流程：

步骤301显示普通节点向其所连接的超级节点发送资源搜索信息，步骤302显示超级节点在本地子网中进行资源搜索，具体实现如下：

超级节点将搜索信息发送到本地的普通节点，这些普通节点根据搜索信息在本节点查询。

303表示判断本地搜索是否命中。如果命中则转到步骤309，如果没有命中则转到步骤304。步骤309显示返回命中节点的信息。步骤304显示了根据激励值生成本次搜索的TTL值。305表示判断TTL的值是否大于0，如果大于0则转到306，否则转到307。步骤306显示返回搜索失败的信息。步骤307显示将TTL及搜索信息发送给相邻超级节点，由相邻超级节点进行进一步搜索(图4显示了其搜索流程)。308表示判断相邻超级节点搜索是否命中，如果没有命中则转到步骤306，如果命中则转到步骤309。本次搜索结束。

图4显示了超级节点处理相邻超级节点转发的搜索信息的流程：

步骤401显示了超级节点A接收相邻超级节点转发的资源搜索信息及TTL值；

步骤402显示了超级节点A在本地子网进行资源搜索。步骤403判断本地搜索是否命中，如果搜索命中则转到步骤409，否则转到步骤404。步骤409显示了返回命中节点的信息。步骤404显示了将TTL进行减1的操作。步骤405判断TTL的值是否大于0，如果不大于0则转到步骤406，否则转到步骤407。步骤406显示了返回未命中的信息。步骤407显示了将TTL的值及搜索信息转发到相邻的超级节点，由相邻超级节点进行进一步搜索。步骤408判断步骤407中的搜索是否命中，如果没有命中则转到步骤406，否则转到步骤409。搜索结束。

Claims

1. 一种利用激励实现的p2p网络资源搜索方法，其特征在于，在混合结构模式的p2p网络中，普通节点通过超级节点搜索网络资源，超级节点通过本地和相邻的超级节点搜索网络资源，资源搜索的范围由节点搜索的TTL值决定。

2. 如权利要求1所述的一种利用激励实现的p2p网络资源搜索方法，其特征在于，所述的普通节点通过超级节点搜索网络资源的实现方法包括如下步骤：

普通节点向其所连接的超级节点发送资源搜索信息；

超级节点在本地子网中进行资源搜索步骤。若搜索命中，则返回命中节点的信息；否则进行下一步操作；

超级节点根据发起搜索的节点的激励值生成此次节点搜索的TTL值，并将此TTL值和搜索信息发送给相邻超级节点，由相邻超级节点负责进一步搜索；

相邻超级节点进一步进行搜索。若搜索命中，则返回命中节点的信息；否则返回未命中消息。

3. 如权利要求2所述的一种利用激励实现的p2p网络资源搜索方法，其特征在于，所述的相邻超级节点进一步搜索的实现方法包括如下步骤：

超级节点在本地子网进行资源搜索。本地搜索是否命中，如果搜索命中则返回命中节点的信息；否则转到下一步；

超级节点将TTL值进行减1的操作。判断TTL的值是否大于0，如果不大于0则返回未命中消息，否则进行下一步；

超级节点将TTL的值及搜索信息转发到相邻的超级节点，由相邻超级节点进行进一步搜索；

4. 如权利要求1所述的一种利用激励实现的p2p网络资源搜索方法，其特征在于，所述的超级节点通过本地和相邻的超级节点搜索网络资源方法为：超级节点要搜索资源时，首先在本地搜索，若搜索到目标资源则搜索完成；否则，将其TTL置最大值并转发到所有相邻的超级节点进行进一步资源搜索。

5. 如权利要求1到4所述的一种利用激励实现的p2p网络资源搜索方法，其特征在于，所述的激励值的产生方法为：系统为每个节点分配一个初始激励值；节点上传资源时，节点的激励值增加；节点下载资源时，节点的激励值减小。

6. 如权利要求1到4所述的一种利用激励实现的p2p网络资源搜索方法，其特征在于，所述的TTL值的产生方法为：

TTL的取值范围是1～n(n为大于1的整数)；

新加入节点分配的初始TTL为1；

根据节点上传资源的情况，节点的激励值每增加m(m为大于1的整数)，对应的TTL值加1；

同时，根据节点下载资源的情况，节点的激励值每减少m，对应的TTL值减1；若节点的激励值达到m×n时该节点便可以成为超级节点。以后该节点进行搜索时分配到的TTL值为最大值n。