CN101399756B - 在对等p2p网络中传输业务数据的方法、系统及设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种在对等(P2P)网络中传输业务数据的方法，该方法为：用户节点发送数据时，优先调度其中具有带宽要求的数据，根据该数据的带宽要求确定发送速率，并按照该发送速率将所述数据发送到路由节点；路由节点转发数据时，优先调度其中具有带宽要求的数据，并将该数据发送到下一跳节点。本发明实施例还公开了一种在P2P网络中传输业务数据的系统，以及一种用户节点设备和一种路由节点设备。采用本发明，能够保证业务传输的带宽要求。

Description

在对等P2P网络中传输业务数据的方法、系统及设备 

技术领域

本发明涉及IP通信技术领域，尤其涉及一种在对等P2P网络中传输业务数据的方法、系统及设备。 

背景技术

随着对等(peer to peer，P2P)网络技术的发展，P2P网络经历了诸如Napster系统的第一代，以Gnutella和KazAa系统为代表的第二代，并且已经发展到了性能良好的第三代P2P系统，这些系统已经向人们展示了P2P网络的魅力。P2P网络有望为下一代的电信网络提供高效的路由和业务服务质量(Quality ofService，QoS)保证服务。 

为了满足业务对路由和网络带宽资源的越来越高的要求，P2P网络结构采用分域的思想，把整个网络分为更小规模的域，每个域内的节点分为普通节点(General Node，GN)和超级节点(Super Node，SN)。其中，普通节点是一些功能较弱的路由器或服务器，他们负责域内消息的路由；超级节点是一些功能强大的路由器或服务器，他们负责域间消息的路由和域内网络的控制。对于域内的所有普通节点来说，他们是完全对等的，同样，域间的所有超级节点也是对等的。 

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下技术问题： 

现有P2P网络中的网络节点传输业务数据时，采用“尽力而为”的方式，平等对待所有需要传输的数据，以实际带宽能力来传输数据，不能够保证业务传输的带宽需求。 

发明内容

本发明实施例提供一种在对等P2P网络中传输业务数据的方法、系统及设备，用以解决现有技术中P2P网络不能够保障业务传输带宽需求的问题。 

本发明实施例提供一种在对等P2P网络中传输业务数据的方法，该方法包括： 

用户节点发送数据时，优先调度其中具有带宽要求的数据，根据该数据的带宽要求确定发送速率，并按照该发送速率将所述数据发送到路由节点； 

路由节点转发数据时，优先调度其中具有带宽要求的数据，并将该数据发送到下一跳节点。 

本发明实施例还提供一种在对等P2P网络中传输业务数据的系统，该系统包括： 

源用户节点，用于在发送数据时，优先调度其中具有带宽要求的数据，根据该数据的带宽要求确定发送速率，并按照该发送速率将所述数据发送到路由节点； 

路由节点，用于在转发数据时，优先调度其中具有带宽要求的数据，并通过业务通道向目标用户节点发送所述数据； 

目标用户节点，用于接收所述数据。 

本发明实施例还提供一种用户节点设备，该用户节点设备包括： 

传输单元，用于在本节点的传输层接收到发送数据时，优先调度其中具有带宽要求的数据，根据该数据的带宽要求确定发送速率，并按照该发送速率将所述数据发送到网络层； 

网络单元，用于在本节点的网络层接收到数据时，优先调度其中具有带宽要求的数据，并将所述数据发送到路由节点。 

本发明实施例还提供一种路由节点设备，该路由节点设备包括： 

第三接收单元，用于接收具有带宽要求的数据，根据所述带宽要求确定发送速率，以该发送速率将所述数据发送至第三通道单元进行保存；接收不具有带宽要求的数据，将该数据保存在第四通道单元中； 

第三调度单元，用于调度第三通道单元和第四通道单元中的数据，将所述数据发送到下一跳节点，并且优先调度第三通道单元中的数据，将第三通道单元中的数据发送到下一跳节点； 

第三通道单元，用于存储所述具有带宽要求的数据；第四通道单元，用于存储所述不具有带宽要求的数据。 

本发明中，在P2P网络中传输业务数据时，源用户节点在发送数据时，优先调度其中具有带宽要求的数据，根据该数据的带宽要求确定发送速率，并按照该发送速率将该数据发送到路由节点；路由节点在转发数据时，也优先调度其中具有带宽要求的数据，并将该数据发送到下一跳节点。可见，通过在源用户节点根据业务传输的带宽要求来控制数据的发送速率，同时在用户节点和路由节点优先调度该具有带宽要求的业务数据，能够很好的保障业务传输的带宽要求。 

附图说明

图1为本发明实施例中路由节点与现有技术中路由节点的范围对照图； 

图2为本发明实施例中通道建立流程示意图； 

图3为本发明实施例所应用的网络拓扑图； 

图4为本发明实施例提供方法的流程示意图； 

图5为本发明实施例中用户节点传输层中数据入缓冲单元的流程示意图； 

图6为本发明实施例中用户节点将传输层数据发往网络层的协议控制示意图； 

图7为本发明实施例中用户节点和路由节点网络层的数据入通道单元的流程示意图； 

图8为本发明实施例中用户节点和路由节点网络层维护的转发表示意图； 

图9A为本发明实施例中系统结构示意图； 

图9B为本发明实施例中用户节点结构示意图； 

图9C为本发明实施例中路由节点结构示意图。 

具体实施方式

为了保证网络中业务传输的带宽需求，本发明实施例提供一种在P2P网络中传输业务数据的方法，P2P网络使用P2P承载控制协议(P2P Bear Control Protocol，PBCP)，PBCP包括3个基本元素：端点IP地址，连接所用的端口号，连接后建立的通道，IP地址和端口号和TCP/IP协议中的概念是相同的，在实现连接时，可能建立有多个通道。

为了支持PBCP实现，需要对现有的路由节点的分类进行改变。目前，所有路由节点分为两大类，一类为普通节点(General Node，GN)，它们是域内的一些功能较弱的路由器，它们主要负责域内信息的路由并向超级节点转发信息。一类为超级节点(Super Node，SN)，它们是那些功能强大的路由器，它们负责管理域内所有路由节点并负责域间节点的路由。在本发明实施例中，将直接连接用户节点(CN)的普通节点称为边缘路由节点，处于网络边缘；将剩下的普通节点以及超级节点称为核心路由节点，如图1所示。在下文中，将统一用边缘路由节点和核心路由节点来表述方案。 

发送方用户节点需要传输业务数据时，该节点的传输层与网络层协商，指定接收方用户节点地址和带宽要求，等待网络中业务通道的建立；在等待过程中，网络根据预先建立的虚链路在发送方用户节点与接收方用户节点间建立符合带宽要求的业务通道。通道成功建立后，即可进行数据传输。当传输过程结束，通信双方即可发起拆除所用的业务通道的请求，通信路径上的各个节点即可拆除其上的通道并释放所占用的带宽资源。 

上述业务通道建立的具体流程如下： 

步骤1：发起方用户节点根据接收方用户节点的IP地址和端口号，向接收方用户节点发起PBCP连接请求； 

这里，发起方用户节点获得接收方用户节点的IP地址和端口号的方法可以为：通过呼叫流程(SIP)得到接收方用户节点的IP地址及端口号，或者通过某种索引方式获得接收方用户节点IP地址及端口号，或者将人工指定的接收方用户节点IP地址及端口号作为发起PBCP连接请求时的接收方用户节点的IP地址及端口号； 

步骤2：接收方用户节点收到发起方用户节点发来的PBCP连接请求时，向发起方用户节点返回确认响应或否认响应； 

这里，接收方用户节点若同意建立连接并已准备好，则向发起方用户节点返回确认响应，否则返回否认响应； 

步骤3：发起方用户节点若接收到接收方用户节点返回的否认响应，则本过程结束；若接收到确认响应，则在参数协商完成后，向接收方用户节点发起通道建立请求； 

这里，参数协商是指发送方用户节点的传输层与网络层协商当前建立通道的属性和其他必须选项，包括对带宽要求、通道属性、缓冲区空间、流量整形参数等的协商； 

步骤4：根据虚链路资源，在发送方用户节点与接收方用户节点间建立符合带宽要求的业务通道； 

具体包括：发送方用户节点发送通道建立请求到本节点所归属的边缘路由节点后，边缘路由节点收到该通道建立请求，根据其上保存的虚链路资源列表，发起选路操作，并预留带宽资源。虚链路上的其它路由节点也根据其上保存的虚链路资源列表，进行选路操作，并预留带宽资源。如果虚链路上某个节点操作失败就返回否认报文，通道建立过程结束。 

步骤5：接收方用户节点返回通道建立成功消息，发送方用户节点接收到该消息，本次通道建立成功。 

需要申明的是，对于有应答或者双向的通道，发起方用户节点和接收方用户节点应当协商反向通道的带宽，同时从接收方用户节点到发起方用户节点的选路和上述过程类似进行。这样，对于一个有应答或者双向的通道，在物理路径上可能有两条不同的路径，通道建立流程如图2所示。 

当通道成功建立后，为了维护和管理通道的带宽等QoS属性，通信双方的用户节点和通道上各个路由节点应当维护和管理通道。为了使得传输过程易于管理，这里采用网络协议分层的思想，把传输的管理分为网络层和传输层的管理。用户节点上需要管理和维护传输层和网络层，而路由节点上只需要管理和维护网络层，整体网络结构如图3所示。 

在本发明实施例提供的方法中，用户节点在发送数据时，优先调度其中具有带宽要求的数据，根据该数据的带宽要求确定发送速率，并按照该发送速率将所述数据发送到路由节点；网络中的路由节点转发数据时，优先调度其中具有带宽要求的数据，并将该数据发送到下一跳节点。 

具体的，用户节点发送数据的具体流程如下： 

步骤401：用户节点的传输层接收到来自上层(应用层)的业务数据时，将所述数据发送到本节点的网络层，并且优先调度其中具有带宽要求的数据，根据该数据的带宽要求确定发送速率，并按照该发送速率将该数据发送到本节点的网络层； 

本步骤具体包括： 

步骤4011：应用层的业务数据到达传输层时，将业务数据按优先级的不同，分别缓存在不同的队列中；其中，对于具有带宽要求的业务数据，根据所述带宽要求确定发送速率，以该发送速率将所述业务数据发送至1类缓冲单元进行缓存；将不具有带宽要求的业务数据缓存在2类缓冲单元中，并且1类缓冲单元的优先级高于2类缓冲单元； 

较佳的，上述1类队列还可以按照不同的业务属性分为多个队列，如果按照N种业务属性进行划分，那么总共就有2^N个1类队列需要维护。例如，可以考虑的属性集合包括：有无应答，单/双向，此时需要维护4个不同的1类队列，所有1类队列的优先级是相同的，在调度时可以按照数据到达的顺序进行调度，即按照“先来先调度”的原则进行调度。 

本步骤中将具有带宽要求的业务数据以一定速率发送至1类缓冲单元进行缓存，具体实现方法可以采用如下的令牌算法： 

系统根据数据的带宽参数，以恒定的速率产生令牌，用一个容量为b的队列保存令牌，将该队列称为令牌桶；应用层产生的业务数据首先进入令牌桶，如果取得令牌则流出令牌桶到达缓冲单元，如果没有得到令牌就等待下一个令牌的产生；当业务数据流出令牌桶后相应的令牌就消失了。这样通过控制令牌 产生的速率r，就可以控制流出令牌桶的业务数据的平均速率，当然，同时也就控制了业务数据进入缓冲单元的速率。 

本步骤中，业务数据进入缓冲单元的具体流程如图5所示，业务数据到达时，如果该业务数据为具有带宽要求的数据，进行如下处理：在该业务数据有归属的1类缓冲单元时，根据业务数据的带宽参数，判断目前系统实际可提供的带宽是否可满足需求的带宽，如果满足，则将业务数据存储在其归属的1类缓冲单元中，否则丢弃该业务数据；在该业务数据没有归属的1类缓冲单元时，在系统具有多余缓冲空间时建立一个1类缓冲单元，并将该业务数据存储在建立的1类缓冲单元中。如果该业务数据为不具有带宽要求的数据，进行如下处理：在该业务数据有归属的2类缓冲单元时，将该业务数据存储在归属的2类缓冲单元中；在该业务数据没有归属的2类缓冲单元时，建立一个2类缓冲单元，并将该业务数据存储在建立的2类缓冲单元中。一般情况下，在一个通道开始传输第一个数据包时可能没有归属的缓冲单元。 

步骤4012：优先调度高优先级缓冲单元中的数据，根据该数据的带宽要求确定发送速率，并按照该发送速率将数据发往网络层； 

在具体调度时，可以设定一个间隔时间，当1类队列的数据调度完后，如果在间隔时间内没有新的数据到达，则转而调度2类队列的数据，在调度2类队列的过程中，一旦1类队列有新的数据到达，则转而调度1类队列的数据。 

将缓冲单元中的数据发送给网络层时，可以根据数据的带宽参数确定发送速率，以该速率将数据发送到网络层，其中控制发送速率的方法可以采用上述的令牌算法。 

本步骤中，还可以根据业务数据的不同业务属性，选择不同的传输协议来发送数据。具体的参见图6： 

对于1类缓冲单元的数据，以业务属性集包括有无应答、单双向，共4种1类缓冲单元来举例说明，下面分别说明对4种业务数据的传输方式： 

(1)无应答/单向 

类似于单工的UDP方式，对该数据包的处理，直接将其发送到网络层，本次发送处理便结束； 

(2)有应答/单向 

类似于单工的TCP方式，但因为有确认的要求，其实是一个半双工的通信，因为需要返回确认报文。对该通道的处理，可以采用目前TCP协议所采用的错误重传机制，要求对报文的正确性进行确认。 

(3)无应答/双向 

数据包报文包含目标IP、源IP、通道号，双向报文放在同一个缓冲单元中。 

得到数据包后，首先判断该数据包是“出”的还是“入”(由目标IP地址可得知包的方向)，对“出”的数据包按照(1)所述的方式将数据包发出，对“入”方式的数据包直接将其送往上层。 

(4)有应答/双向 

同TCP方式，得到数据包后，首先判断该数据包是“出”的还是“入”(由目标IP地址可得知包的方向)，对“出”的数据包按照(2)所述的方式将数据包发出，对“入”方式的数据包直接将其送往上层(传输层)。 

对于2类缓冲单元的数据，能将其传送出去就是最好的服务，因此对该队列，如果有调度机会到来，传输协议只要负责将其发送到网上就可。 

步骤402：用户节点的网络层接收到来自上层(传输层)的业务数据时，将该数据发送到本节点归属的边缘路由节点，并且优先调度其中具有带宽要求的数据，并将该数据发送到本节点归属的边缘路由节点； 

本步骤具体包括： 

步骤4021：用户节点的网络层接收到传输层的业务数据时，将业务数据按优先级的不同，分别缓存在不同的队列中；其中，可以将具有带宽要求的业务数据缓存在1类通道单元中，将不具有带宽要求的业务数据缓存在2类通道单元中，并且1类通道单元的优先级高于2类通道单元； 

本步骤中，业务数据进入通道单元的具体流程如图7所示，业务数据到达 时，如果该业务数据为具有带宽要求的数据，进行如下处理：在该业务数据有归属的1类通道单元时，将该业务数据存储在归属的1类通道单元中；在该业务数据没有归属的1类通道单元时，建立一个1类通道单元，并将该业务数据存储在建立的1类通道单元中。如果该业务数据为不具有带宽要求的数据，进行如下处理：在该业务数据有归属的2类通道单元时，将该业务数据存储在归属的2类通道单元中；在该业务数据没有归属的2类通道单元时，建立一个2类通道单元，并将该业务数据存储在建立的2类通道单元中。一般情况下，在一个通道开始传输第一个数据包时可能没有归属的通道单元。 

步骤4022：优先调度高优先级通道单元中的数据，将数据发送到本节点所归属的边缘路由节点； 

本步骤中，优先调度1类通道单元存储的具有带宽要求的数据，对照转发表将数据发送到边缘路由节点，转发表的示例参见图8，在发送数据时，首先在转发表中查找包含待发送数据中的出通道号的表项，确定该表项中的出端口，然后将待发送数据从该出端口发送到边缘路由节点。除转发表外，还可以利用通道建立信息确定出端口，具体为：查找包含待发送数据中的出通道号的通道建立信息，将查找到的通道建立信息中的出端口作为确定的出端口。然后将待发送数据从该出端口发送到边缘路由节点。 

用户节点的网络层同时也接受从下层(网络层)传来的数据，也根据数据包的不同类别放入相应的通道单元中(双向报文放同一个队列中)，然后按照同样的调度方式送往传输层。 

步骤403：边缘路由节点接收到所述数据时，通过业务通道向目标用户节点发送所述数据； 

本步骤中，边缘路由节点向目标用户节点发送数据的路径中会经历多个路由节点，对于路由节点，包括边缘路由节点和核心路由节点，只需维护和管理网络层，其转发数据的方法具体包括： 

步骤4031：业务数据到达路由节点的网络层时，将业务数据按优先级的不 同，分别缓存在不同的队列中；其中，可以将具有带宽要求的业务数据缓存在1类通道单元中，将不具有带宽要求的业务数据缓存在2类通道单元中，并且1类通道单元的优先级高于2类通道单元； 

本步骤中业务数据入通道单元的具体方法与在用户节点的网络层实现类似，如图7所示，业务数据到达路由节点的网络层时，如果该业务数据为具有带宽要求的数据，进行如下处理：在该业务数据有归属的1类通道单元时，将该业务数据存储在归属的1类通道单元中等待调度；在该业务数据没有归属的1类通道单元时，建立一个1类通道单元，并将该业务数据存储在建立的1类通道单元中。如果该业务数据为不具有带宽要求的数据，进行如下处理：在该业务数据有归属的2类通道单元时，将该业务数据存储在归属的2类通道单元中；在该业务数据没有归属的2类通道单元时，建立一个2类通道单元，并将该业务数据存储在建立的2类通道单元中。 

步骤4032：优先调度高优先级通道单元中的数据，通过业务通道向目标路由节点发送所述数据； 

本步骤中，优先调度1类通道单元存储的具有带宽要求的数据，可以对照转发表或者其他通道建立信息将数据发送到下一跳路由节点。 

需要说明的是，本文中出现的缓冲单元或通道单元具体可以为队列或动态数组，以及其它任何用以存储数据的单元。 

参见图9A，本发明实施例还提供一种在对等P2P网络中传输业务数据的系统，该系统包括源用户节点10、路由节点11，以及目的用户节点12，其中，源用户节点10，用于在发送数据时，优先调度其中具有带宽要求的数据，根据该数据的带宽要求确定发送速率，并按照该发送速率将所述数据发送到路由节点；路由节点11，用于在转发数据时，优先调度其中具有带宽要求的数据，并通过业务通道向目标用户节点发送所述数据；目的用户节点12，用于接收所述数据。 

参见图9B，源用户节点10包括传输单元20和网络单元21，其中，传输 单元20，用于在本节点的传输层接收到发送数据时，将所述数据发送到网络单元，并且优先调度其中具有带宽要求的数据，根据该数据的带宽要求确定发送速率，并按照该发送速率将所述数据发送到网络层；网络单元21，用于在本节点的网络层接收到数据时，将所述数据发送到路由节点，并且优先调度其中具有带宽要求的数据，并将所述数据发送到路由节点。 

传输单元20包括第一接收单元31、第一调度单元32、第一缓冲单元33和第二缓冲单元34，其中，第一接收单元31，用于接收具有带宽要求的数据，根据该数据的带宽参数确定发送速率，以该发送速率将所述数据发送至第一缓冲单元进行保存；接收不具有带宽要求的数据，将该数据保存在第二缓冲单元中；第一调度单元32，用于调度第一缓冲单元33和第二缓冲单元34中的数据，将所述数据发送到网络层，并且优先调度所述第一缓冲单元中的数据，根据第一缓冲单元中数据的带宽参数确定发送速率，并按照该发送速率将所述数据发送到网络层；第一缓冲单元33，用于存储所述具有带宽要求的数据；第二缓冲单元34，用于存储所述不具有带宽要求的数据。 

第一接收单元31具体为：第一单元，或者第二单元， 

所述第一单元，用于接收具有带宽要求的数据，根据该数据的带宽参数确定发送速率，以所述发送速率产生令牌，采用令牌法将所述具有带宽要求的数据按所述速率发送至第一缓冲单元并保存；接收不具有带宽要求的数据，将该数据保存在第二缓冲单元中； 

或者 

所述第二单元，用于接收具有带宽要求的数据，根据该数据的带宽参数确定发送速率，以所述发送速率产生令牌，在所述带宽要求未超过当前节点能够提供的实际带宽时，采用令牌法将所述具有带宽要求的数据发送至第一缓冲单元并保存；接收不具有带宽要求的数据，将该数据保存在第二缓冲单元中。 

第一调度单元32具体为第三单元，或者第四单元， 

所述第三单元，用于调度第一缓冲单元33和第二缓冲单元34中的数据， 将所述数据发送到网络层，并且优先调度所述第一缓冲单元中的数据，根据第一缓冲单元中数据的带宽参数确定发送速率，以所述发送速率产生令牌，采用令牌法将所述具有带宽要求的数据发送到网络层。 

所述第四单元，用于调度第一缓冲单元33和第二缓冲单元34中的数据，将所述数据发送到网络层，并且优先调度所述第一缓冲单元中的数据，根据第一缓冲单元中数据的带宽参数确定发送速率，以所述发送速率产生令牌，根据所述第一缓冲单元中的数据的业务属性参数确定传输协议，采用令牌法按照所述传输协议将所述数据发送到网络层。 

网络单元21包括第二接收单元91、第二调度单元92、第一通道单元93和第二通道单元94，其中，第二接收单元91，用于接收具有带宽要求的数据，将该数据保存在第一通道单元中；接收不具有带宽要求的数据，将该数据保存在第二通道单元中；第二调度单元92，用于调度第一通道单元93和第二通道单元94中的数据，将所述数据发送到路由节点，并且优先调度第一通道单元中的数据，将第一通道单元中的数据发送到路由节点；第一通道单元93，用于存储所述具有带宽要求的数据；第二通道单元94，用于存储所述不具有带宽要求的数据。 

第二调度单元92具体为第五单元，所述第五单元，用于调度第一通道单元93和第二通道单元94中的数据，将所述数据发送到路由节点，并且优先调度第一通道单元中的数据，根据预先保存的转发表，确定所述数据中包含的出通道号对应的出端口号，通过所述出端口将所述数据发送到路由节点。 

参见图9C，路由节点11包括：第三接收单元111、第三调度单元112、第三通道单元113和第四通道单元114，其中，第三接收单元111，用于接收具有带宽要求的数据，根据所述带宽要求确定发送速率，以该发送速率将所述数据发送至第三通道单元进行保存；接收不具有带宽要求的数据，将该数据保存在第四通道单元中；第三调度单元112，用于调度第三通道单元113和第四通道单元114中的数据，将所述数据发送到下一跳节点，并且优先调度第三通 道单元中的数据，将第三通道单元中的数据发送发送到下一跳节点；第三通道单元113，用于存储所述具有带宽要求的数据；第四通道单元114，用于存储所述不具有带宽要求的数据。 

第三接收单元111具体为第六单元，所述第六单元，用于接收具有带宽要求的数据，根据所述带宽要求确定发送速率，以所述发送速率产生令牌，采用令牌法将所述具有带宽要求的数据发送至第三通道单元并保存；接收不具有带宽要求的数据，将该数据保存在第四通道单元中。 

第三调度单元112具体为第七单元，所述第七单元，用于调度第三通道单元113和第四通道单元114中的数据，将所述数据发送到下一跳节点，并且优先调度第三通道单元中的数据，根据预先保存的转发表，确定所述数据中包含的出通道号对应的出端口号，通过所述出端口将所述数据发送到下一跳节点。 

本发明实施例还提供一种用户节点设备，可以应用于在对等P2P网络中传输业务数据的系统中，仍参见图9B，该用户节点设备包括传输单元20和网络单元21，其中，传输单元20，用于在本节点的传输层接收到发送数据时，将所述数据发送到网络单元，并且优先调度其中具有带宽要求的数据，根据该数据的带宽要求确定发送速率，并按照该发送速率将所述数据发送到网络层；网络单元21，用于在本节点的网络层接收到数据时，将所述数据发送到路由节点，并且优先调度其中具有带宽要求的数据，并将所述数据发送到路由节点。 

传输单元20包括第一接收单元31、第一调度单元32、第一缓冲单元33和第二缓冲单元34，其中，第一接收单元31，用于接收具有带宽要求的数据，根据该数据的带宽参数确定发送速率，以该发送速率将所述数据发送至第一缓冲单元进行保存；接收不具有带宽要求的数据，将该数据保存在第二缓冲单元中；第一调度单元32，用于调度第一缓冲单元33和第二缓冲单元34中的数据，将所述数据发送到网络层，并且优先调度所述第一缓冲单元中的数据，根据第一缓冲单元中数据的带宽参数确定发送速率，并按照该发送速率将所述数据发送到网络层；第一缓冲单元33，用于存储所述具有带宽要求的数据；第二缓冲 单元34，用于存储所述不具有带宽要求的数据。 

第一接收单元31具体为：第一单元，或者第二单元， 

所述第一单元，用于接收具有带宽要求的数据，根据该数据的带宽参数确定发送速率，以所述发送速率产生令牌，采用令牌法将所述具有带宽要求的数据按所述速率发送至第一缓冲单元并保存；接收不具有带宽要求的数据，将该数据保存在第二缓冲单元中； 

或者 

所述第二单元，用于接收具有带宽要求的数据，根据该数据的带宽参数确定发送速率，以所述发送速率产生令牌，在所述带宽要求未超过当前节点能够提供的实际带宽时，采用令牌法将所述具有带宽要求的数据发送至第一缓冲单元并保存；接收不具有带宽要求的数据，将该数据保存在第二缓冲单元中。 

第一调度单元32具体为第三单元，或者第四单元， 

所述第三单元，用于调度第一缓冲单元33和第二缓冲队单元34中的数据，将所述数据发送到网络层，并且优先调度所述第一缓冲单元中的数据，根据第一缓冲单元中数据的带宽参数确定发送速率，以所述发送速率产生令牌，采用令牌法将所述具有带宽要求的数据发送到网络层。 

所述第四单元，用于调度第一缓冲单元33和第二缓冲队单元34中的数据，将所述数据发送到网络层，并且优先调度所述第一缓冲单元中的数据，根据第一缓冲单元中数据的带宽参数确定发送速率，以所述发送速率产生令牌，根据所述第一缓冲单元中的数据的业务属性参数确定传输协议，采用令牌法按照所述传输协议将所述数据发送到网络层。 

网络单元21包括第二接收单元91、第二调度单元92、第一通道单元93和第二通道单元94，其中，第二接收单元91，用于接收具有带宽要求的数据，将该数据保存在第一通道单元中；接收不具有带宽要求的数据，将该数据保存在第二通道单元中；第二调度单元92，用于调度第一通道单元93和第二通道单元94中的数据，将所述数据发送到路由节点，并且优先调度第一通道单元 中的数据，将第一通道单元中的数据发送到路由节点；第一通道单元93，用于存储所述具有带宽要求的数据；第二通道单元94，用于存储所述不具有带宽要求的数据。 

第二调度单元92具体为第五单元，所述第五单元，用于调度第一通道单元93和第二通道单元94中的数据，将所述数据发送到路由节点，并且优先调度第一通道单元中的数据，根据预先保存的转发表，确定所述数据中包含的出通道号对应的出端口号，通过所述出端口将所述数据发送到路由节点。 

仍参见图9C，本发明实施例还提供一种路由节点设备，可以应用于在对等P2P网络中传输业务数据的系统中，该路由节点设备用于在转发数据时，优先调度其中具有带宽要求的数据，并将所述数据发送到下一跳节点。 

该路由节点设备具体包括：第三接收单元111、第三调度单元112、第三通道单元113和第四通道单元114，其中，第三接收单元111，用于接收具有带宽要求的数据，根据所述带宽要求确定发送速率，以该发送速率将所述数据发送至第三通道单元进行保存；接收不具有带宽要求的数据，将该数据保存在第四通道单元中；第三调度单元112，用于调度第三通道单元113和第四通道单元114中的数据，将所述数据发送到下一跳节点，并且优先调度第三通道单元中的数据，将第三通道单元中的数据发送发送到下一跳节点；第三通道单元113，用于存储所述具有带宽要求的数据；第四通道单元114，用于存储所述不具有带宽要求的数据。 

第三接收单元111具体为第六单元，所述第六单元，用于接收具有带宽要求的数据，根据所述带宽要求确定发送速率，以所述发送速率产生令牌，采用令牌法将所述具有带宽要求的数据发送至第三通道单元并保存；接收不具有带宽要求的数据，将该数据保存在第四通道单元中。 

第三调度单元112具体为第七单元，所述第七单元，用于调度第三通道单元113和第四通道单元114中的数据，将所述数据发送到下一跳节点，并且优先调度第三通道单元中的数据，根据预先保存的转发表，确定所述数据中包含 的出通道号对应的出端口号，通过所述出端口将所述数据发送到下一跳节点。 

综上，通过在通信双方的用户节点和通道上各个路由节点上进行通道的维护和管理，即在用户节点发送数据时，优先调度具有带宽要求的数据，并按照其带宽要求控制数据的发送速率，路由节点在接收到转发数据时，也优先调度具有带宽要求的数据并将其转发出去，有效的保证了整个业务传输的带宽要求，能满足电信级服务质量的要求。 

进一步的，本发明中用户节点由传输层来维护业务属性，根据属性区分不同的业务，能够支持多业务，同时简化了应用层的实现。 

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。 

Claims (32)

1.一种在对等P2P网络中传输业务数据的方法，其特征在于，该方法包括：

用户节点发送数据时，优先调度其中具有带宽要求的数据，根据该数据的带宽要求确定发送速率，并按照该发送速率将所述数据发送到路由节点；

路由节点转发数据时，优先调度其中具有带宽要求的数据，并将该数据发送到下一跳节点。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户节点包括传输层和网络层，则所述用户节点优先调度其中具有带宽要求的数据，根据该数据的带宽要求确定发送速率，并按照该发送速率将所述数据发送到路由节点包括：

A.所述用户节点的传输层接收到数据，优先调度其中具有带宽要求的数据，根据该数据的带宽要求确定发送速率，并按照该发送速率将所述数据发送到网络层；

B.所述用户节点的网络层接收到数据时，优先调度其中具有带宽要求的数据，并将所述数据发送到路由节点。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述路由节点包括网络层，则是由所述路由节点的网络层优先调度所述转发数据中具有带宽要求的数据，并将该数据发送到下一跳节点。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤A中所述接收数据中包含带宽参数，则所述优先调度其中具有带宽要求的数据，根据该数据的带宽要求确定发送速率，并按照该发送速率将所述数据发送到网络层包括：

A1.所述用户节点的传输层根据接收数据的带宽参数，将所述数据区分为具有带宽要求和不具有带宽要求的两种数据，并将具有带宽要求的数据保存在第一缓冲单元中，将不具有带宽要求的数据保存在第二缓冲单元中；

A2.优先调度所述第一缓冲单元，根据该缓冲单元中数据的带宽参数确定发送速率，并按照该发送速率将所述数据发送到网络层。 

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤A1中将所述具有带宽要求的数据保存在第一缓冲单元中包括：

根据所述数据的带宽参数确定发送速率，以该发送速率将所述数据发送至第一缓冲单元，并保存在队列中。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤A1中将所述具有带宽要求的数据保存在第一缓冲单元中之前，该方法进一步包括：

判断所述带宽要求是否超过了当前节点能够提供的实际带宽，

则在判断所述带宽要求未超过当前节点能够提供的实际带宽时，将所述数据保存在第一缓冲单元中。

7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述数据中还包括业务属性参数，则步骤A2中在按照所述发送速率将所述数据发送到网络层之前，该方法进一步包括：

根据所述数据的业务属性参数，确定传输协议，

则步骤A2中按照所述传输协议和所述发送速率，将所述数据发送到网络层。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述业务属性包括应答属性和通道方向属性，当所述应答属性为有应答时，选择错误重传机制作为传输协议。

9.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤B中所述接收数据中包含带宽参数，则所述优先调度其中具有带宽要求的数据，并将所述数据发送到路由节点包括：

B1.所述用户节点的网络层根据接收数据的带宽参数，将所述数据区分为具有带宽要求和不具有带宽要求的两种数据，并将具有带宽要求的数据保存在第一通道单元中，将不具有带宽要求的数据保存在第二通道单元中；

B2.优先调度保存所述第一通道单元，将该通道单元中的数据发送到路由节点。 

10.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述路由节点的转发数据中包含带宽参数，则所述路由节点的网络层优先调度其中具有带宽要求的数据，并将该数据发送到下一跳节点包括：

C1.所述路由节点的网络层根据转发数据的带宽参数，将所述数据区分为具有带宽要求和不具有带宽要求的两种数据，并将具有带宽要求的数据保存在第三通道单元中，将不具有带宽要求的数据保存在第四通道单元中；

C2.优先调度保存所述第三通道单元，将该通道单元中的数据发送到下一跳节点。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，当所述路由节点为边缘路由节点时，步骤C1中将所述具有带宽要求的数据保存在第三通道单元中包括：

根据所述数据的带宽参数确定发送速率，以该发送速率将所述数据发送至第三通道单元，并保存在队列中。

12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据中包含出通道号，则所述用户节点或所述路由节点将所述数据发送到路由节点或下一跳节点包括：

根据预先保存的转发表中出通道号与出端口号的对应关系，确定所述数据中包含的出通道号对应的出端口号，并通过所述出端口将所述数据发送到路由节点或下一跳节点。

13.如权利要求2或5或11所述的方法，其特征在于，所述按照所述发送速率将所述数据发送到网络层或第一缓冲单元或第三通道单元包括：

以所述发送速率产生令牌，并将产生的令牌保存在令牌队列中；

当所述令牌队列中产生令牌时，将所述数据发送到网络层或第一缓冲单元或第三通道单元，同时将该令牌在所述令牌队列中删除。

14.一种在对等P2P网络中传输业务数据的系统，其特征在于，该系统包括：

源用户节点，用于在发送数据时，优先调度其中具有带宽要求的数据，根 据该数据的带宽要求确定发送速率，并按照该发送速率将所述数据发送到路由节点；

路由节点，用于在转发数据时，优先调度其中具有带宽要求的数据，并通过业务通道向目标用户节点发送所述数据；

目标用户节点，用于接收所述数据。

15.如权利要求14所述的系统，其特征在于，所述源用户节点包括：

传输单元，用于在本节点的传输层接收到发送数据时，将所述数据发送到网络单元，并且优先调度其中具有带宽要求的数据，根据该数据的带宽要求确定发送速率，并按照该发送速率将所述数据发送到网络层；

网络单元，用于在本节点的网络层接收到数据时，将所述数据发送到路由节点，并且优先调度其中具有带宽要求的数据，并将所述数据发送到路由节点。

16.如权利要求15所述的系统，其特征在于，所述传输单元包括：

第一接收单元，用于接收具有带宽要求的数据，根据该数据的带宽参数确定发送速率，以该发送速率将所述数据发送至第一缓冲单元进行保存；接收不具有带宽要求的数据，将该数据保存在第二缓冲单元中；

第一调度单元，用于调度第一缓冲单元和第二缓冲单元中的数据，将所述数据发送到网络层，并且优先调度所述第一缓冲单元中的数据，根据第一缓冲单元中数据的带宽参数确定发送速率，并按照该发送速率将所述数据发送到网络层；

第一缓冲单元，用于存储所述具有带宽要求的数据；

第二缓冲单元，用于存储所述不具有带宽要求的数据。

17.如权利要求16所述的系统，其特征在于，所述第一接收单元为：第一单元，或者第二单元，

所述第一单元，用于接收具有带宽要求的数据，根据该数据的带宽参数确定发送速率，以所述发送速率产生令牌，采用令牌法将所述具有带宽要求的数据按所述速率发送至第一缓冲单元并保存；接收不具有带宽要求的数据，将该 数据保存在第二缓冲单元中；

所述第二单元，用于接收具有带宽要求的数据，根据该数据的带宽参数确定发送速率，以所述发送速率产生令牌，在所述带宽要求未超过当前节点能够提供的实际带宽时，采用令牌法将所述具有带宽要求的数据发送至第一缓冲单元并保存；接收不具有带宽要求的数据，将该数据保存在第二缓冲单元中。

18.如权利要求16所述的系统，其特征在于，所述第一调度单元为：第三单元，或者第四单元，

所述第三单元，用于调度第一缓冲单元和第二缓冲单元中的数据，将所述数据发送到网络层，并且优先调度所述第一缓冲单元中的数据，根据第一缓冲单元中数据的带宽参数确定发送速率，以所述发送速率产生令牌，采用令牌法将所述具有带宽要求的数据发送到网络层；

所述第四单元，用于调度第一缓冲单元和第二缓冲单元中的数据，将所述数据发送到网络层，并且优先调度所述第一缓冲单元中的数据，根据第一缓冲单元中数据的带宽参数确定发送速率，以所述发送速率产生令牌，根据所述第一缓冲单元中的数据的业务属性参数确定传输协议，采用令牌法按照所述传输协议将所述数据发送到网络层。

19.如权利要求15所述的系统，其特征在于，所述网络单元包括：

第二接收单元，用于接收具有带宽要求的数据，将该数据保存在第一通道单元中；接收不具有带宽要求的数据，将该数据保存在第二通道单元中；

第二调度单元，用于调度第一通道单元和第二通道单元中的数据，将所述数据发送到路由节点，并且优先调度第一通道单元中的数据，将第一通道单元中的数据发送到路由节点；

第一通道单元，用于存储所述具有带宽要求的数据；

第二通道单元，用于存储所述不具有带宽要求的数据。

20.如权利要求19所述的系统，其特征在于，所述第二调度单元为：

第五单元，用于调度第一通道单元和第二通道单元中的数据，将所述数据 发送到路由节点，并且优先调度第一通道单元中的数据，根据预先保存的转发表，确定所述数据中包含的出通道号对应的出端口号，通过所述出端口将所述数据发送到路由节点。

21.如权利要求14所述的系统，其特征在于，所述路由节点包括：

第三接收单元，用于接收具有带宽要求的数据，根据所述带宽要求确定发送速率，以该发送速率将所述数据发送至第三通道单元进行保存；接收不具有带宽要求的数据，将该数据保存在第四通道单元中；

第三调度单元，用于调度第三通道单元和第四通道单元中的数据，将所述数据发送到下一跳节点，并且优先调度第三通道单元中的数据，将第三通道单元中的数据发送到下一跳节点；

第三通道单元，用于存储所述具有带宽要求的数据；

第四通道单元，用于存储所述不具有带宽要求的数据。

22.如权利要求21所述的系统，其特征在于，所述第三接收单元为：

第六单元，用于接收具有带宽要求的数据，根据所述带宽要求确定发送速率，以所述发送速率产生令牌，采用令牌法将所述具有带宽要求的数据发送至第三通道单元并保存；接收不具有带宽要求的数据，将该数据保存在第四通道单元中。

23.如权利要求21所述的系统，其特征在于，所述第三调度单元为：

第七单元，用于调度第三通道单元和第四通道单元中的数据，将所述数据发送到下一跳节点，并且优先调度第三通道单元中的数据，根据预先保存的转发表，确定所述数据中包含的出通道号对应的出端口号，通过所述出端口将所述数据发送到下一跳节点。

24.一种用户节点设备，其特征在于，该用户节点设备包括：

传输单元，用于在本节点的传输层接收到发送数据时，优先调度其中具有带宽要求的数据，根据该数据的带宽要求确定发送速率，并按照该发送速率将所述数据发送到网络层； 

网络单元，用于在本节点的网络层接收到数据时，优先调度其中具有带宽要求的数据，并将所述数据发送到路由节点。

25.如权利要求24所述的用户节点设备，其特征在于，所述传输单元包括：

第一接收单元，用于接收具有带宽要求的数据，根据该数据的带宽参数确定发送速率，以该发送速率将所述数据发送至第一缓冲单元进行保存；接收不具有带宽要求的数据，将该数据保存在第二缓冲单元中；

第一调度单元，用于调度第一缓冲单元和第二缓冲单元中的数据，将所述数据发送到网络层，并且优先调度所述第一缓冲单元中的数据，根据第一缓冲单元中数据的带宽参数确定发送速率，并按照该发送速率将所述数据发送到网络层；

第一缓冲单元，用于存储所述具有带宽要求的数据；

第二缓冲单元，用于存储所述不具有带宽要求的数据。

26.如权利要求25所述的用户节点设备，其特征在于，所述第一接收单元为：第一单元，或者第二单元，

所述第一单元，用于接收具有带宽要求的数据，根据该数据的带宽参数确定发送速率，以所述发送速率产生令牌，采用令牌法将所述具有带宽要求的数据按所述速率发送至第一缓冲单元并保存；接收不具有带宽要求的数据，将该数据保存在第二缓冲单元中；

所述第二单元，用于接收具有带宽要求的数据，根据该数据的带宽参数确定发送速率，以所述发送速率产生令牌，在所述带宽要求未超过当前节点能够提供的实际带宽时，采用令牌法将所述具有带宽要求的数据发送至第一缓冲单元并保存；接收不具有带宽要求的数据，将该数据保存在第二缓冲单元中。

27.如权利要求25所述的用户节点设备，其特征在于，所述第一调度单元为第三单元，或者第四单元，

所述第三单元，用于调度第一缓冲单元和第二缓冲队单元中的数据，将所 述数据发送到网络层，并且优先调度所述第一缓冲单元中的数据，根据第一缓冲单元中数据的带宽参数确定发送速率，以所述发送速率产生令牌，采用令牌法将所述具有带宽要求的数据发送到网络层；

所述第四单元，用于调度第一缓冲单元和第二缓冲队单元中的数据，将所述数据发送到网络层，并且优先调度所述第一缓冲单元中的数据，根据第一缓冲单元中数据的带宽参数确定发送速率，以所述发送速率产生令牌，根据所述第一缓冲单元中的数据的业务属性参数确定传输协议，采用令牌法按照所述传输协议将所述数据发送到网络层。

28.如权利要求24所述的用户节点设备，其特征在于，所述网络单元包括：

第二接收单元，用于接收具有带宽要求的数据，将该数据保存在第一通道单元中；接收不具有带宽要求的数据，将该数据保存在第二通道单元中；

第二调度单元，用于调度第一通道单元和第二通道单元中的数据，将所述数据发送到路由节点，并且优先调度第一通道单元中的数据，将第一通道单元中的数据发送到路由节点；

第一通道单元，用于存储所述具有带宽要求的数据；

第二通道单元，用于存储所述不具有带宽要求的数据。

29.如权利要求28所述的用户节点设备，其特征在于，所述第二调度单元为：

第五单元，用于调度第一通道单元和第二通道单元中的数据，将所述数据发送到路由节点，并且优先调度第一通道单元中的数据，根据预先保存的转发表，确定所述数据中包含的出通道号对应的出端口号，通过所述出端口将所述数据发送到路由节点。

30.一种路由节点设备，其特征在于，该路由节点设备包括：

第三接收单元，用于接收具有带宽要求的数据，根据所述带宽要求确定发送速率，以该发送速率将所述数据发送至第三通道单元进行保存；接收不具有 带宽要求的数据，将该数据保存在第四通道单元中；

第三调度单元，用于调度第三通道单元和第四通道单元中的数据，将所述数据发送到下一跳节点，并且优先调度第三通道单元中的数据，将第三通道单元中的数据发送到下一跳节点；

第三通道单元，用于存储所述具有带宽要求的数据；

第四通道单元，用于存储所述不具有带宽要求的数据。

31.如权利要求30所述的路由节点设备，其特征在于，所述第三接收单元为：

第六单元，用于接收具有带宽要求的数据，根据所述带宽要求确定发送速率，以所述发送速率产生令牌，采用令牌法将所述具有带宽要求的数据发送至第三通道单元并保存；接收不具有带宽要求的数据，将该数据保存在第四通道单元中。

32.如权利要求30所述的路由节点设备，其特征在于，所述第三调度单元为：

第七单元，用于调度第三通道单元和第四通道单元中的数据，将所述数据发送到下一跳节点，并且优先调度第三通道单元中的数据，根据预先保存的转发表，确定所述数据中包含的出通道号对应的出端口号，通过所述出端口将所述数据发送到下一跳节点。 

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