CN101442558A - 一种为p2sp网络提供索引服务的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种为P2SP网络提供索引服务的方法和系统，包括：索引服务器建立监听进程，接收表示终端请求索引信息的登记请求报文；索引服务器解析所述登记请求报文，根据所请求资源文件的标识检索peer信息列表，生成包括含有所请求资源的节点的peer列表；检索所述server信息列表，生成包括含有所请求资源的服务器的server列表；生成包括peer列表和server列表的回应报文并发送给终端。该方法和索引服务系统比现有的索引服务器系统具备高效、稳定特点，内存表的使用有效的提高索引服务效率，并保障用户获得稳定、高效的索引服务；Peer之间有效的互相发现保证用户可以有足够的资源下载点。
Description
技术领域
本发明涉及互联网上的P2P索引技术领域，更具体地，本发明涉及一种为P2SP网络提供索引服务的方法和系统。
背景技术
传统的文件下载方式主要基于客户端-服务器模式，即客户端均从服务器下载数据，也可认为基于P2S(Peer-to-Server)方式，Peer即网络终端用户结点，而Server即资源服务器。用户直接连接服务器去下载需要的资源，这样随着用户数量的增加，服务器提供服务的能力会越来越差，甚至出现宕机而终止服务。为提高系统的整体服务性能，需要花费很高的硬件成本去提升服务器的性能；但用户量的剧增还是会使服务出现下载瓶颈，影响服务质量。
P2P(Peer to Peer)技术的下载方式不再像传统方式那样只能依赖服务器，服务内容的传递可以在网络上的各个终端用户之间进行，通过策略的制定，用户既是下载者又是上传者，随着用户数目的增多下载速度反而越来越快，解决了P2S存在的一些问题。但是P2P技术也有其缺点，当与某个网络终端用户下载同样资源的其他终端用户数目很少时，往往会使下载速度很慢甚至停滞，速度的重新驱动需要较长时间。
对于集中式架构的P2P网络系统而言，提供索引服务是系统得以正常高效运行的关键所在，通常系统会使用独立的功能实体实现索引服务。索引服务功能主要包含三个方面：为P2P网络中的结点提供索引信息，帮助其发现与自己下载同样资源的其他结点；高效记录网络中的结点索引信息，并完成必要的信息更新和有效检索；需要时可提供终端结点的身份认证，并辅助整体系统完成故障恢复等。
P2SP(Peer to Server and Peer)技术融合了P2S与P2P技术的优势，有效地将服务器资源和网络中的其他结点资源整合到了一起。但是传统P2P网络中的索引服务只能提供单纯的peers结点信息，无法对资源服务器上资源的存储信息给出必要的记录和维护，因此，无法适用于P2SP架构的分发网络中。此外，对于多台索引服务器的情况，Peer的选择缺乏服务器间的同步策略，有可能出现Peer不能互相发现的情况；现有的P2P系统中并没有对终端用户与索引服务器之间的交互安全给与考虑。
发明内容
为克服现有P2P网络中对于P2SP架构的索引服务不完善并且网络系统安全性差的缺陷，本发明提出一种为P2SP网络提供索引服务的方法和系统。
根据本发明的一个方面，提出了一种为P2SP网络提供索引服务的方法，包括：
步骤10)、索引服务器建立监听进程，接收表示终端请求索引信息的登记请求报文；
步骤20)、索引服务器解析所述登记请求报文，根据所请求资源文件的标识和终端标识检索peer信息列表，生成包括含有所请求资源的节点的peer列表；
步骤30)、索引服务器解析所述登记请求报文，根据所请求资源文件的标识检索所述server信息列表，生成包括含有所请求资源的服务器的server列表；
步骤40)、索引服务器生成包括peer列表和server列表的回应报文并发送给终端。
其中，所述索引服务器维护包括peer信息列表的dstate表和包括server信息列表的server表。
其中，所述索引服务器使用内存表方式或者磁盘数据表方式维护datate表和server表。
其中，步骤20)包括：
步骤210)、索引服务器解析所述登记请求报文，提取请求资源标识；
步骤220)、根据所述请求资源标识和终端标识检索所述datate表，获取一定数量的peer节点，生成初始peer列表；
步骤230)、对所述初始peer列表进行Bencoding编码，生成表示peer列表的peer字段。
其中，步骤30)包括：
步骤310)、索引服务器解析所述登记请求报文，提取请求资源标识
步骤320)、所述索引服务器根据请求资源标识检索server表，获取一定数量的server节点，生成初始server列表；
步骤230)、对所述初始server列表进行Bencoding编码，生成表示server列表的server字段。
其中，步骤20)还包括：
步骤240)、删除所述dstate表中指定时间内没有向索引服务器发送任何请求报文的终端所对应的记录；
步骤250)、索引服务器与其他的索引服务器交换peer信息，更新所述dstate表。
其中，步骤250)包括：
步骤2510)、索引服务器维护保存一个时间间隔内该索引服务器新加入的peer信息的临时内存表newpeer；
步骤2520)、索引服务器同步操作表dstate和newpeer，向dstate表插入或者更新记录后，立即将相同的记录插入或者更新到newpeer表，当删除dstate表的记录后，立即在newpeer表中删除同样的记录；
步骤2530)、生成peer列表时，如果索引服务器找到的peer数目小于一定数量，索引服务器到newpeer表中去查找符合条件的记录；
步骤2540)、启用索引信息交互进程，用索引服务器A的表更新索引服务器B的表，然后清空A表，用B表更新A表。
根据本发明的另一方面，提出了一种为P2SP网络提供索引服务的系统，包括：
索引服务器，实现索引信息的存储、更新和维护，为终端提供所需的资源索引信息；终端，发送和接收对资源的索引请求；
其中，所述索引服务器包括：
与终端交互模块，建立监听进程，接收表示终端请求索引信息的登记请求报文，生成包括peer列表和server列表的回应报文并发送给终端；
Peer信息维护模块，解析所述登记请求报文，根据所请求资源文件的标识和终端标识检索peer信息列表，生成包括含有所请求资源的节点的peer列表；
Server信息维护模块，解析所述登记请求报文，根据所请求资源文件的标识检索所述server信息列表，生成包括含有所请求资源的服务器的server列表；
索引信息交互模块，负责索引服务器间的peer信息交互。
其中，所述Peer信息维护模块维护peer信息列表dstate，解析所述登记请求报文，提取请求资源标识；根据所述请求资源标识和终端标识检索所述datate表，获取一定数量的peer节点，生成初始peer列表；对所述初始peer列表进行Bencoding编码，生成表示peer列表的peer字段。
其中索引信息交互模块维护保存一个时间间隔内该索引服务器新加入的peer信息的临时内存表newpeer；同步操作表dstate和newpeer，向dstate表插入或者更新记录后，立即将相同的记录插入或者更新到newpeer表，当删除dstate表的记录后，立即在newpeer表中删除同样的记录；生成peer列表时，如果所述Peer信息维护模块找到的peer数目小于一定数量，到newpeer表中去查找符合条件的记录；索引信息交互模块启用索引信息交互进程，用索引服务器A的表记录更新索引服务器B的表，然后清空A表，用B表记录更新A表。
其中，所述Server信息维护模块负责维护server信息列表，解析所述登记请求报文，提取请求资源标识；根据请求资源标识检索server表，获取一定数量的server节点，生成初始server列表；对所述初始server列表进行Bencoding编码，生成表示server列表的server字段。
通过应用本发明，该方法和索引服务系统比现有的索引服务器系统具备高效、稳定特点，包括：内存表的使用有效的提高索引服务效率，并保障用户获得稳定、高效的索引服务；索引信息列表的存储位置在内存，这比在硬盘中的数据访问速度更加快速；Peer之间有效的互相发现保证用户可以有足够的资源下载点；当没有Peer时后台资源服务器可以提供足够的支持，不会出现无资源可下载的情况。
附图说明
图1是根据本发明的P2SP索引服务方法的流程图；
图2是根据本发明的P2SP索引服务系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明提供的一种为P2SP网络提供索引服务的方法和系统进行详细描述。
图1示出根据本发明的一个实施例的为P2SP提供索引服务的方法的流程图，如图1所示，一种为P2SP提供索引服务的方法包括下列步骤：步骤S10)、索引服务器建立监听进程，等待接收并且处理终端的登记请求；步骤S20)、索引服务器处理终端的索引请求，生成返回给终端的peer列表；步骤S30)、索引服务器处理终端的索引请求，生成返回给终端的server列表；步骤S40)、索引服务器生成针对该终端索引请求的回应信息，并根据需要选择是否对该信息进行加密，然后回送该回应信息。
在步骤S10)中，终端向索引服务器进行登记的过程包括如下步骤：
步骤S101，索引服务器建立基于epoll模型的监听进程，进入监听状态，等待终端登记请求报文；监听进程的建立过程是利用事件触发的网络库libevent来完成的；
步骤S102，索引服务器接收到终端的登记请求，验证登记请求报文的头部标志，如果为“/announce”字段，则表示终端要请求索引信息，进入到步骤S20；其他标志不予处理，丢弃请求报文。
在步骤S20)中，索引服务器生成peer列表的过程包括如下步骤：
步骤S201，索引服务器维护着索引信息列表，使用内存表的方式(或者可以使用磁盘数据表的方式)进行信息存储和维护，主要包括两个表：dstate表和server表；
dstate表是peer信息列表，结构如下：info_hash(主键，表示种子文件中info部分的SHA-1值，作为资源文件的唯一标识，可采用通用HASH算法计算得到)、peer_id(主键，作为终端下载者的唯一标识id)、ip(终端地址)、port(通讯端口)、uploaded(已经上载的数据大小)、downloaded(已经下载的数据大小)、left(剩余数据大小)、time(当前时间)；其中作为主键的info_hash、peer_id是必须内容，缺少这两项内容中的任一个，都会导致索引失败，即无peer和server返回；
server表是server信息列表，结构如下：bhash(主键，作为资源文件的唯一标识，可采用通用HASH算法计算得到)、bfilename(资源文件或者资源文件目录的存放路径)、bip(存放资源文件或者资源文件目录的资源服务器IP地址)。
步骤S202，解析上述索引请求报文，该报文包括报文头和报文体两大部分，报文头存放请求标志，例如索引请求对应的报文头标志是“/announce”；报文体包括了终端要请求的某一个资源对应的info_hash值、终端的id(peer_id)、通讯端口(port)、已经上传(uploaded)、下载(downloaded)和剩余(left)的数据量；
步骤S203，从报文体中提取出：info_hash、peer_id、port、uploaded、downloaded、left字段值，利用这些信息，及从http请求连接中获取的终端ip和当前时间time来更新peer信息列表dstate；
步骤S204，利用该请求报文中的info_hash值随机提取索引信息列表中info_hash值与之相等的peer记录，提取的peer数目用peer_number表示。
peer_number的确定有以下两个因素确定：请求报文中的numwant字段，最大值maxSize(可设定为某一阈值，阈值必须为大于零的整数，一般系统会给出一个适合自己的经验值，例如在本系统中设为300)。
如果终端指定了所需peer数目，即numwant字段值，而numwant不大于maxsize，则peer_number等于numwant；
如果终端指定了所需peer数目，即numwant字段值，而numwant大于maxsize，则peer_number等于maxsize，例如300；
如果终端未指定numwant值，则采用默认值(默认值通常小于上述阈值，例如100)；
如果终端指定的numwant为0，表示终端只是上报本地存储的资源信息，并不要求索引服务器返回peer列表。
步骤S205，利用查询得到的peer记录生成peer列表；
此处得到peer记录后，对记录进行适当的排序；
步骤S206，对查询的结果(peer列表)进行Bencoding编码，生成最终回应报文的“peers”字段(见步骤S401)；由于本系统遵从BT协议，Bencoding编码是BT协议采用的编码技术，且BT协议规定对查询结果要进行Bencoding编码，根据bt协议，“BT客户端向索引服务器查询后，索引服务器会发出响应，响应是用Bencoding编码的字典”，所以要对peer列表和server列表(见步骤S30)进行Bencoding编码。
另外，步骤S207，删除dstate表中指定时间内(可设定值为某一阈值，如30分钟)没有向索引服务器发送任何请求报文的终端结点所对应的那些记录。步骤206和步骤207可以独立于其它步骤可选地执行。
步骤S208，索引服务器的“索引信息交互进程”，该进程负责与其他的索引服务器进行通信，交换peer信息，从而更新dstate表，包括：
步骤S2081，索引服务器维护dstate表的同时还维护一张临时内存表newpeer，该表结构与dstate表相同，作用是保存一个时间间隔内该索引服务器新加入的peer信息；
索引服务器每隔一定时间会用newpeer表去更新dstate表，时间间隔就是指这个间隔时间，比如本系统中设为20分钟，然后将newpeer表清空。
步骤S2082，索引服务器同步操作两个表dstate和newpeer，向dstate表插入或者更新记录后，立即将相同的记录插入或者更新到newpeer表；当删除记录后，立即在newpeer表中删除同样的记录；
步骤S2083，生成peer列表时，如果索引服务器找到的peer数目小于peernumber时，索引服务器会到newpeer表中去查找符合条件的记录，但是只记录dstate表中不存在的记录；
步骤S2084，“索引信息交互进程”负责两台索引服务器A、B的newpeer表的同步，每隔30秒完成以下工作，首先用索引服务器A的表记录更新索引服务器B的表，然后清空A表，最后用B表记录更新A表。
在步骤S30)中，索引服务器生成server列表的过程包括如下步骤：
步骤S301，索引服务器查找存放该资源的资源服务器信息，分为以下两个步骤：
步骤S3011：利用请求报文中的info_hash值查找内存server表中bhash与之相等的所有资源服务器信息；
步骤S3012：如果记录数为零，则利用info_hash值查找数据库，找到数据库资源服务器记录表中hash值与该info_hash相等的所有记录，然后用查询结果更新server表；
此处的资源服务器信息包括资源服务器ip、资源存放位置。
如上步骤3012中查找数据库的说明如下：
在本实施例中，要访问的数据库类型为oracle9i，提供了oracleadvanced security安全机制保证数据完整性和保密性；在其他实施例中，可以选择SQL或者其他存储数据的文件。
每天零点用oracle数据更新内存表server，即用server表中的每个info_hash去查找数据库，找到数据库资源服务器记录表中hash值与该info_hash相等的所有记录，然后用查询结果更新server表。
步骤S302，利用查询得到的资源服务器信息生成server列表；
步骤S303，对查询的结果(server列表)进行Bencoding编码，生成最终回应报文的“servers”字段(见步骤S401)；
在步骤S40)中，索引服务器生成回应信息并发送的过程包括如下步骤：
步骤S401，生成回应报文，该报文包含三大部分：interval(间隔，对应下载者定期发出请求的间隔秒数)、peers(peer列表)、servers(server列表)。
步骤S402，将生成的回应报文发送给终端。
在本发明的另一个实施例中，本发明提供一种为P2SP网络提供索引服务的系统，如图2所示，包括：
索引服务器：实现索引信息的存储、更新和维护，为终端提供所需的资源索引信息，存在多台索引服务器时相互之间索引信息交互共享；
数据库服务器：维护资源服务器的存储信息，供生成server列表时使用；
终端：索引请求的发起者和接收者，索引服务器系统最终的服务者。
终端下载种子文件并进行解析，然后生成索引请求去访问索引服务器获取peer列表和server列表。索引请求中包含info_hash(种子文件中info部分的SHA-1值)、peer_id(下载者的id)、port(通讯端口)、uploaded(已经上载的数据大小)、downloaded(已经下载的数据大小)、left(剩余数据大小)和time(当前时间)。终端与索引服务器之间的通信采用http协议，所以部分请求字符经过了转义。索引服务器先对收到的索引请求进行转义解析，取出各个字段，然后在索引信息列表中进行登记。查询索引信息列表生成返回给终端的peer列表；生成返回给终端的server列表，在此过程访问数据库服务器；生成返回给终端的回应信息，并对该信息进行加密；回送终端索引回应报文，具体过程在如上方法中已有介绍，不再赘述。终端接收到索引服务器回应信息后即可解析出peers和servers，进行下载或者播放任务。
索引服务器系统可分为以下四个模块：
与终端交互模块：用于监听、接收、分析索引服务器登记和索引请求，并发送回应报文；
Peer信息维护模块：负责维护peer信息列表dstate，生成peer列表；
Server信息维护模块：负责维护server信息列表server，访问数据库以更新server表，生成server表；
索引信息交互模块：负责索引服务器间的peer信息交互，维护临时表newpeer。
以上模块中，与终端交互模块实现了上述步骤S10的操作，与终端交互模块建立监听进程，等待接收并且处理终端的登记请求；Peer信息维护模块和索引信息交互模块实现了上述步骤S20的操作，处理终端的索引请求，生成返回给终端的peer列表；Server信息维护模块实现了上述步骤S30的操作，处理终端的索引请求，生成返回给终端的server列表；与终端交互模块实现了上述步骤S40的操作，生成针对该终端索引请求的回应信息，并回送该信息。具体实现过程与如上方法实现相同，在此不做进一步赘述。
最后应说明的是，以上实施例仅用以描述本发明的技术方案而不是对本技术方法进行限制，本发明在应用上可以延伸为其他的修改、变化、应用和实施例，并且因此认为所有这样的修改、变化、应用、实施例都在本发明的精神和教导范围内。
Claims (11)
1、一种为P2SP网络提供索引服务的方法，包括：
步骤10)、索引服务器建立监听进程，接收表示终端请求索引信息的登记请求报文；
步骤20)、索引服务器解析所述登记请求报文，根据所请求资源文件的标识和终端标识检索peer信息列表，生成包括含有所请求资源的节点的peer列表；
步骤30)、索引服务器解析所述登记请求报文，根据所请求资源文件的标识检索所述server信息列表，生成包括含有所请求资源的服务器的server列表；
步骤40)、索引服务器生成包括peer列表和server列表的回应报文并发送给终端。
2、权利要求1的方法，其中，所述索引服务器维护包括peer信息列表的dstate表和包括server信息列表的server表。
3、权利要求2的方法，其中，所述索引服务器使用内存表方式或者磁盘数据表方式维护datate表和server表。
4、权利要求2的方法，其中，步骤20)包括：
步骤210)、索引服务器解析所述登记请求报文，提取请求资源标识；
步骤220)、根据所述请求资源标识和终端标识检索所述datate表，获取一定数量的peer节点，生成初始peer列表；
步骤230)、对所述初始peer列表进行Bencoding编码，生成表示peer列表的peer字段。
5、权利要求2的方法，其中，步骤30)包括：
步骤310)、索引服务器解析所述登记请求报文，提取请求资源标识
步骤320)、所述索引服务器根据请求资源标识检索server表，获取一定数量的server节点，生成初始server列表；
步骤230)、对所述初始server列表进行Bencoding编码，生成表示server列表的server字段。
6、权利要求4的方法，其中，步骤20)还包括：
步骤240)、删除所述dstate表中指定时间内没有向索引服务器发送任何请求报文的终端所对应的记录；
步骤250)、索引服务器与其他的索引服务器交换peer信息，更新所述dstate表。
7、权利要求6的方法，其中，步骤250)包括：
步骤2510)、索引服务器维护保存一个时间间隔内该索引服务器新加入的peer信息的临时内存表newpeer；
步骤2520)、索引服务器同步操作表dstate和newpeer，向dstate表插入或者更新记录后，立即将相同的记录插入或者更新到newpeer表，当删除dstate表的记录后，立即在newpeer表中删除同样的记录；
步骤2530)、生成peer列表时，如果索引服务器找到的peer数目小于一定数量，索引服务器到newpeer表中去查找符合条件的记录；
步骤2540)、启用索引信息交互进程，用索引服务器A的表更新索引服务器B的表，然后清空A表，用B表更新A表。
8、一种为P2SP网络提供索引服务的系统，包括：
索引服务器，实现索引信息的存储、更新和维护，为终端提供所需的资源索引信息；终端，发送和接收对资源的索引请求；
其中，所述索引服务器包括：
与终端交互模块，建立监听进程，接收表示终端请求索引信息的登记请求报文，生成包括peer列表和server列表的回应报文并发送给终端；
Peer信息维护模块，解析所述登记请求报文，根据所请求资源文件的标识和终端标识检索peer信息列表，生成包括含有所请求资源的节点的peer列表；
Server信息维护模块，解析所述登记请求报文，根据所请求资源文件的标识检索所述server信息列表，生成包括含有所请求资源的服务器的server列表；
索引信息交互模块，负责索引服务器间的peer信息交互。
9、权利要求8的系统，其中，所述Peer信息维护模块维护peer信息列表dstate，解析所述登记请求报文，提取请求资源标识；根据所述请求资源标识和终端标识检索所述datate表，获取一定数量的peer节点，生成初始peer列表；对所述初始peer列表进行Bencoding编码，生成表示peer列表的peer字段。
10、权利要求8的系统，其中索引信息交互模块维护保存一个时间间隔内该索引服务器新加入的peer信息的临时内存表newpeer；同步操作表dstate和newpeer，向dstate表插入或者更新记录后，立即将相同的记录插入或者更新到newpeer表，当删除dstate表的记录后，立即在newpeer表中删除同样的记录；生成peer列表时，如果所述Peer信息维护模块找到的peer数目小于一定数量，到newpeer表中去查找符合条件的记录；索引信息交互模块启用索引信息交互进程，用索引服务器A的表记录更新索引服务器B的表，然后清空A表，用B表记录更新A表。
11、权利要求8的系统，其中，所述Server信息维护模块负责维护server信息列表，解析所述登记请求报文，提取请求资源标识；根据请求资源标识检索server表，获取一定数量的server节点，生成初始server列表；对所述初始server列表进行Bencoding编码，生成表示server列表的server字段。
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