CN101448021A - 一种实现点对点网络连通的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现点对点网络连通的方法，用于实现点对点网络的连通，以提高点对点网络的数据传输效率。所述方法包括：点对点网络中每一节点将自身的标识与该节点所有邻居节点的标识进行比较，判断所述每一节点是否满足预设条件；将所述每一节点中满足预设条件的节点作为第一节点，将所述第一节点连接到满足预设规则的第二节点。本发明还公开了用于实现所述方法的装置和系统。

Description

一种实现点对点网络连通的方法及装置

技术领域

本发明涉及计算机及通信领域，特别是涉及实现点对点网络连通的方法及装置。

背景技术

随着网络技术的发展，互联网已普及到全世界。人们可以根据自己的需要上传或下载数据。为了提高数据传输效率和缓解服务器的压力，技术人员提出了点对点(Peer To Peer，P2P)网络。P2P网络是由许多个节点(peer)组成，P2P网络中的任一个节点都可以直接或间接的与其它节点相连。若将P2P网络中的节点抽象为点，将节点与节点之间的连接关系抽象为连线，则一个P2P网络可构成一张连通图。

然而，目前的P2P网络不能保证在每一时刻整个网络中的所有节点或大部分节点(如95％以上的节点)构成一张连通图。因此，在P2P网络中广播某个消息时，部分节点将无法接收到该消息。

为了解决上述问题，现有技术在广播消息时，通过服务器向所有节点发送该消息。该方法需要对所有节点进行遍历，当节点的数量较大时，不仅影响消息的广播速度，不能保证及时性，还耗费较多的服务器资源。

发明内容

本发明实施例提供一种实现点对点网络连通的方法及装置，用于实现点对点网络的连通，以提高点对点网络的数据传输效率。

一种实现点对点网络连通的方法，包括以下步骤：

点对点网络中每一节点将自身的标识与该节点所有邻居节点的标识进行比较，判断所述每一节点是否满足预设条件；

将所述每一节点中满足预设条件的节点作为第一节点，将所述第一节点连接到满足预设规则的第二节点。

一种节点设备，包括：

比较模块，用于将自身的第一标识与自身的所有邻居节点的标识进行比较，判断是否满足预设条件；

控制模块，用于当满足预设条件时，控制自身连接到满足预设规则的第二节点。

一种点对点网络系统，包括：第一节点、第一节点的邻居节点和第二节点；其中

第一节点，用于将自身的第一标识与自身的所有邻居节点的标识进行比较，判断是否满足预设条件；当满足预设条件时，向满足预设规则的第二节点发送连接请求以请求建立连接；

第一节点的邻居节点，用于连接第一节点；

第二节点，用于接收连接请求。

本发明实施例使P2P网络中每个节点主动进行自我检测，通过判断自身标识与邻居结点的标识之间是否满足预设的条件来发现自身是否有可能处于孤岛，当满足预设条件，即可能处于孤岛时，主动请求与邻居节点以外的节点建立连接，来减少自身成为孤岛的可能，使整个P2P网络连通，以提高P2P网络的消息的广播速度，保证及时性。

附图说明

图1为本发明实施例中P2P网络系统的结构图；

图2为本发明实施例中连通P2P网络的主要方法流程图；

图3为本发明实施例中收到拒绝连接时连通P2P网络的方法流程图；

图4为本发明实施例中收到同意连接时连通P2P网络的方法流程图；

图5为本发明实施例中节点设备的主要结构图；

图6为本发明实施例中节点设备的详细结构图。

具体实施方式

本发明实施例中令点对点网络中每个节点主动进行自检，通过判断自身的标识是否是邻居节点中的最小标识，来确定自身是否有可能处于孤岛，其中孤岛是指该节点无法直接或间接的与P2P网络中的根节点连接。当某个节点发现自身可能处于孤岛时，主动请求与邻居节点以外的节点连接。这样可以使除根节点以外的每个节点均与小于自身标识的节点连接，这样除根节点以外的每个节点都有指向根节点的一条路径，则所有节点所在的P2P网络构成了一张连通图，以提高P2P网络的消息的广播速度，保证及时性。

优选实施例中将根节点定为P2P网络中标识最小的节点或为P2P网络中标识最大的节点，该节点通常为服务器。某个节点的邻居节点是指与该某个节点有连接关系的节点。除根节点以外的每个节点都固定配置有根节点的标识。本实施例中将节点的MAC地址作为节点的标识，以唯一标识每个节点，并且通过该标识可与相应的节点通信。

参见图1，本实施例中P2P网络系统包括根节点101和若干个其它节点。其它节点可以是客户端或服务器。其它节点包括第一节点102、第一节点102的邻居节点103和第二节点104。

第一节点102用于将自身的第一标识与自身的所有邻居节点的标识进行比较，判断是否满足预设条件；当满足预设条件时，向满足预设规则的第二节点发送连接请求以请求建立连接。若根节点为点对点网络标识最小的节点，则第二节点为标识小于第一节点的第一标识的节点。第一节点102用于将自身的第一标识与自身的所有邻居节点103的标识进行比较，若第一标识小于第一节点的所有邻居节点103的标识，则从根节点101或邻居节点103处，获得第二节点104的第二标识，其中该第二标识小于第一标识，并且第二节点104不属于第一节点的邻居节点103，以及向第二节点104发送连接请求，来请求与第二节点104建立连接。若根节点为点对点网络标识最大的节点，则第二节点为标识大于第一标识的节点。第一节点102用于将自身的第一标识与自身的所有邻居节点103的标识进行比较，若第一标识大于第一节点的所有邻居节点103的标识，则从根节点101或邻居节点103处，获得第二节点104的第二标识，其中该第二标识大于第一标识，并且第二节点104不属于第一节点的邻居节点103，以及向第二节点104发送连接请求，来请求与第二节点104建立连接。

根节点101用于向第一节点102发送第二标识。

第一节点的邻居节点103用于向第一节点102发送第二标识。

第二节点104用于接收第一节点102发送的连接请求。

第二节点104可能同意第一节点102的连接请求，也可能拒绝第一节点102的连接请求。若第二节点104同意与第一节点102建立连接，则第二节点104的邻居节点的数量可能超过最大数量限制，第二节点104需要断开与一个邻居节点(第三节点105)的连接。若第二节点104拒绝与第一节点102建立连接，则第一节点102需要重新从根节点101或邻居节点103处获得标识，并尝试与该标识对应的节点建立连接。

参见图2，本实施例中连通P2P网络的主要方法流程如下：

步骤201：第一节点102将自身的第一标识与自身的所有邻居节点103的标识进行比较，判断是否满足预设条件。

步骤202：当满足预设条件时，第一节点102向满足预设规则的第二节点104发送连接请求以请求建立连接。当不满足预设条件时第一节点102一定不会处于孤岛，可结束流程。

第二节点104可能为标识大于第一标识的节点，也可能为标识小于第一标识的节点。下面以第二节点104的第二标识小于第一标识为例进行说明。

第二节点104可能同意或拒绝第一节点102的连接请求，则后续有多种实现方式，下面通过两个实施例来详细介绍连通P2P网络的方法。

参见图3，本实施例中第二节点104拒绝第一节点102的连接请求时，连通P2P网络的方法流程如下：

步骤301：第一节点102将自身的第一标识与自身的所有邻居节点103的标识进行比较。本实施例中除根节点以外的每个节点均周期性的执行此步。或者当有邻居节点103请求与第一节点102断开连接时，第一节点102需要执行此步。

若第一标识不小于第一节点102的所有邻居节点103的标识，则确定第一节点102一定不是孤岛，可结束流程。

步骤302：若第一标识小于所有邻居节点103的标识，则第一节点102向根节点101或邻居节点103发送节点标识请求，请求获得小于第一标识的标识。

步骤303：第一节点102根据根节点101或邻居节点103返回的标识消息，获得小于第一标识的第二标识。此步骤有多种具体实现方式，如第一种方式：根节点101或邻居节点103仅将小于第一标识的第二标识发送给第一节点102。如第二种方式，根节点101或邻居节点103将自身的所有邻居节点的标识发送给第一节点102，由第一节点102从中确定小于第一标识的第二标识。其中，第二标识可以是根节点的标识。

步骤304：第一节点102向第二节点104发送连接请求。

步骤305：第二节点104收到连接请求后，判断自身的邻居节点的数量是否已达到最大数量门限，若已达到，则继续步骤306，否则继续步骤307。

步骤306：第二节点104向第一节点102返回表示拒绝连接的拒绝消息。第一节点102根据拒绝消息重新向根节点101或邻居节点103发送节点标识请求，即重复步骤302。

步骤307：第二节点104向第一节点102返回表示同意连接的同意消息。

在步骤302中，第一节点102有多个邻居节点103，第一节点102可以向任一个邻居节点103发送节点标识请求。若第一节点102将节点标识请求发送给邻居节点103中最大标识的邻居节点103，则最大标识的邻居节点103的邻居节点的标识可能均大于第一节点102，因此较佳的，本实施例中第一节点102将节点标识请求发送给邻居节点103中标识第二小的邻居节点103。若在步骤306中标识第二小的邻居节点103拒绝了连接请求，则第一节点102将节点标识请求发送给标识第三小的邻居节点103，以此类推。或者，若在步骤303中采用了第二种方式，第一节点102可以从获得的标识中再选择一个第二标识，并尝试与该第二标识对应的节点建立连接，若第一节点102与获得的标识中所有标识对应的节点均连接失败，再将节点标识请求发送给邻居节点103中标识第二小的邻居节点103。

参见图4，本实施例中第二节点104同意第一节点102的连接请求时，连通P2P网络的方法流程如下：

步骤401：第一节点102将自身的第一标识与自身的所有邻居节点103的标识进行比较。

若第一标识不小于第一节点102的所有邻居节点103的标识，则确定第一节点102一定不是孤岛，可结束流程。

步骤402：若第一标识小于所有邻居节点103的标识，则第一节点102向根节点101或邻居节点103发送节点标识请求，请求获得小于第一标识的标识。

步骤403：第一节点102根据根节点101或邻居节点103返回的标识消息，获得小于第一标识的第二标识。

步骤404：第一节点102向第二节点104发送连接请求。

步骤405：第二节点104收到连接请求后，判断自身的邻居节点的数量是否已达到最大数量门限，若已达到，则继续步骤406，否则继续步骤408。

步骤406：第二节点104从自身的邻居节点中确定第三节点105，并向第三节点105发送断开请求，请求与第三节点105断开连接。

若第三节点105的第三标识大于第二节点104的第二标识，则第三节点105与标识小于第三标识的节点断开连接，故第三节点105可能成为孤岛。为避免该问题，继续步骤407。

步骤407：第二节点104向第三节点105发送标识消息，该标识消息携带有第二节点104的所有邻居节点的标识，或者携带有第二节点104的邻居节点中小于第三节点105的第三标识的标识。或者，在断开请求中携带第二节点104的所有邻居节点的标识，或者携带第二节点104的邻居节点中小于第三节点105的第三标识的标识。

发送标识消息与发送断开请求之间无严格的先后顺序，也可以同时发送，相当于在断开请求中携带标识。

第二节点104在第三节点105同意断开连接后，继续步骤408。

步骤408：第二节点104向第一节点102返回表示同意连接的同意消息。

在步骤407之前，第二节点104可以询问第三节点105，向其发送询问消息，问第三节点105的标识是否均小于第三节点105邻居节点的标识，若收到第三节点105的肯定答复，则执行步骤407，否则继续步骤408。

通过以上描述了解了连通P2P网络的实现过程，实施例中的第一节点102、第二节点104和第三节点105等，均是相同的节点，即各节点具有相同的功能，只是各节点在不同场景下发挥的作用不同，下面对P2P网络中节点设备的功能和内部结构进行介绍。

参见图5，本实施例中节点设备包括比较模块501、控制模块502和接口模块503。

比较模块501用于将自身的第一标识与自身的所有邻居节点103的标识进行比较。。

控制模块502用于生成各种消息或请求，在第一标识小于自身的所有邻居节点的标识的情况下，生成用于请求从根节点101或邻居节点103处获得标识的节点标识请求，请求获得的标识小于第一标识，并且请求获得的标识所对应的节点不属于第一节点102的邻居节点103。

接口模块503用于接收或发送各种消息或请求，接收根节点101或邻居节点103返回的第二标识，并将控制模块502生成的连接请求发送给第二节点，来请求与第二节点建立连接。

节点设备还包括用于保存邻居标识等数据的存储模块504，参见图6所示。

接口模块503还用于接收连接请求。则所述节点设备还包括：数量模块505，用于判断自身的邻居节点的数量是否达到预设的最大数量。控制模块502还用于在自身的邻居节点的数量未达到最大数量的情况下，同意连接请求；在自身的邻居节点的数量达到最大数量的情况下，从自身的邻居节点中确定第三节点，并生成用于断开与第三节点的连接的断开请求，以及同意连接请求；或者，在自身的邻居节点的数量达到最大数量的情况下，生成拒绝连接请求的拒绝消息；在接口模块503收到拒绝消息的情况下，重新生成节点标识请求。其中，较佳的，控制模块502用于从自身的邻居节点中确定标识小于自身标识的第三节点。

控制模块502还用于在生成断开请求前或者在生成断开请求的同时，生成并指示接口模块503将携带有自身的邻居节点的标识的标识消息发送给第三节点；以及在接口模块503收到断开请求和标识消息的情况下，生成连接请求。

控制模块502还用于在生成标识消息之前，生成并指示接口模块503将用于询问第三节点的标识是否均小于第三节点邻居节点的标识的询问消息，并通过接口模块收到第三节点的肯定答复。

本发明实施例是以根节点为P2P网络中标识最小的节点为例进行的说明，也可以将根节点设为P2P网络中标识最大的节点，则除根节点以外的每个节点主动与大于自身标识的节点连接，也可以得到连通的P2P网络。

用于实现本发明实施例的软件可以存储于软盘、硬盘、光盘和闪存等存储介质。

本发明实施例使P2P网络中除根节点以外的每个节点主动进行自我检测，通过判断自身标识与邻居结点的标识之间是否满足预设的条件来发现自身是否有可能处于孤岛，当满足预设条件，即可能处于孤岛时，主动请求与邻居节点以外的节点建立连接，来减少自身成为孤岛的可能，使整个P2P网络连通，以提高P2P网络的数据传输效率。本发明实施例还考虑到当第一节点请求与第二节点建立连接时，第二节点同意或拒绝连接的情况，为了避免第一节点成为孤岛，则强制第二节点与第一节点连接，并在节点的邻居数量一定的情况下，使第二节点断开与其它邻居节点的连接，以保证其与第一节点的连接。鉴于第二节点断开与其它邻居节点的连接可能导致该其它邻居节点成为孤岛，本发明实施例还使第二节点将包括标识的列表发送给该其它邻居节点，使该其它邻居节点尝试与其它节点建立连接，以减少成为孤岛的可能，保证整个P2P网络的连通。

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，倘若对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 (16)

1、一种实现点对点网络连通的方法，其特征在于，包括以下步骤：点对点网络中每一节点将自身的标识与该节点所有邻居节点的标识进行比较，判断所述每一节点是否满足预设条件；

将所述每一节点中满足预设条件的节点作为第一节点，将所述第一节点连接到满足预设规则的第二节点。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设条件为第一节点的第一标识小于第一节点的所有邻居节点的标识，所述预设规则为第二节点的第二标识小于第一标识。

3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设条件为第一节点的第一标识大于第一节点的所有邻居节点的标识，所述预设规则为第二节点的第二标识大于第一标识。

4、如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述点对点网络中具有一根节点，所述将所述第一节点连接到满足预设规则的第二节点的过程包括：所述第一节点从根节点或邻居节点处获得第二标识，并根据第二标识向第二节点发送连接请求以请求与第二节点建立连接。

5、如权利要求4所述的方法，其特征在于，第二节点收到连接请求后，判断自身的邻居节点的数量是否达到预设的最大数量；

若未达到最大数量，则同意与第一节点连接；

若达到最大数量，则从自身的邻居节点中断开与第三节点的连接后，同意与第一节点连接；或者，拒绝与第一节点连接，第一节点重复从根节点或邻居节点处获得节点的步骤。

6、如权利要求5所述的方法，其特征在于，第二节点在断开与第三节点的连接前，将自身的邻居节点的标识发送给第三节点；第三节点依据收到的标识发送连接请求。

7、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述点对点网络中具有一根节点，所述第二节点为根节点。

8、如权利要求1或2或3所述的方法，其特征在于，所述方法将每一节点的MAC地址作为节点的标识。

9、一种节点设备，其特征在于，包括：

比较模块，用于将自身的第一标识与自身的所有邻居节点的标识进行比较，判断是否满足预设条件；

控制模块，用于当满足预设条件时，控制自身连接到满足预设规则的第二节点。

10、如权利要求9所述的节点设备，其特征在于，所述预设条件为第一标识小于自身的所有邻居节点的标识，所述预设规则为第二节点的第二标识小于第一标识。

11、如权利要求9所述的节点设备，其特征在于，所述预设条件为第一标识大于自身的所有邻居节点的标识，所述预设规则为第二节点的第二标识大于第一标识。

12、如权利要求10或11所述的节点设备，其特征在于，所述点对点网络中具有一根节点，所述节点设备还包括：

接口模块，用于从根节点或邻居节点处获得第二标识，并根据第二标识向第二节点发送连接请求以请求与第二节点建立连接。

13、如权利要求12所述的节点设备，其特征在于，接口模块还用于接收连接请求；

所述节点设备还包括：数量模块，用于判断自身的邻居节点的数量是否达到预设的最大数量；

控制模块还用于在自身的邻居节点的数量未达到最大数量的情况下，同意连接请求；在自身的邻居节点的数量达到最大数量的情况下，从自身的邻居节点中确定第三节点，并生成用于断开与第三节点的连接的断开请求，以及同意连接请求；或者，在自身的邻居节点的数量达到最大数量的情况下，生成拒绝连接请求的拒绝消息；在接口模块收到拒绝消息的情况下，重新生成节点标识请求。

14、如权利要求13所述的节点设备，其特征在于，控制模块还用于在生成断开请求前或者在生成断开请求的同时，生成并指示接口模块将携带有自身的邻居节点的标识的标识消息发送给第三节点；以及在接口模块收到断开请求和标识消息的情况下，生成连接请求。

15、如权利要求9或10或11所述的节点设备，其特征在于，所述节点标识为每一节点的MAC地址。

16、一种点对点网络系统，其特征在于，包括：第一节点、第一节点的邻居节点和第二节点；其中

第一节点，用于将自身的第一标识与自身的所有邻居节点的标识进行比较，判断是否满足预设条件；当满足预设条件时，向满足预设规则的第二节点发送连接请求以请求建立连接；

第一节点的邻居节点，用于连接第一节点；

第二节点，用于接收连接请求。

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