CN101815022B - 对等网络中源切换的方法、装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及网络通信领域，尤其涉及一种对等网络中源切换的方法、装置和系统。该方法包括，当第一内容源传输中断时，获取当前传输分片中期望数据包的位置信息；根据所述期望数据包的位置信息从第二内容源获取所述当前传输分片的未传输部分。采用本发明实施例提供的技术方案，使得第二内容源能够根据期望数据包的位置信息传输当前传输分片的未传输部分，不需要重复传输第一内容源已经传输的部分数据包，解决了源切换时延大的问题，节约了网络资源。

Description

对等网络中源切换的方法、装置和系统

技术领域

本发明涉及网络通信领域，尤其涉及一种对等网络中源切换的方法、装置和系统。

背景技术

对等网络(peer-to-peer，P2P)，是一种通信网络中各方互为客户端/服务器的通信技术。在对等网络中，两个或两个以上的个人计算机(Personal Computer，PC)或其它设备，在网络上直接通信或协作，彼此共享包括处理能力、存储空间和数据等资源。P2P的本质特性是分布式计算，其最大特点是没有中央服务器，网络上每一台计算机(特别是客户端端设备)的计算能力都可以得到充分发挥，降低了在中央服务器端的昂贵支出(包括软件、硬件、通信以及人力投入等)，也避免了服务器可能带来的能力瓶颈和单点故障，从而使得系统具有更低的运营成本和近乎无限的扩展能力。

叠加网(Overlay)，是指在一个或多个已存在网络之上增加一个虚拟的网络层。根据P2P网络拓扑结构的不同，一般将P2P Overlay分为结构化P2P Overlay和非结构化P2P Overlay两种。

结构化P2P Overlay一般基于分布式哈希表(Distributed HashTable，DHT)技术，构建网络拓扑。

对等节点-客户端(Peer-Client)架构的P2P Overlay是结构化P2POverlay的一种。所有的对等节点(Peer)组成了P2P Overlay。而客户端挂在Peer之下，只能支持发送和接收内容，不参与P2P Overlay的路由和查找。第一客户端可以通过发布命令将内容发布到P2P Overlay上面。内容分片标识(key)是结构化P2P网络中的内容的标记值，根据key可以在结构化P2P网络中查找到负责该key的root节点，并将该key及其对应的内容(Value，该内容可以是真正的内容，也可以是能够提供真正的内容的源地址)存储在其对应的根(root)节点上。一个key只会查找到一个root节点。当有第二客户端需要同样的内容时，则可以向P2POverlay发起获取命令，查找Key所对应的Value。客户端侧Peer根据特定的P2P规则(例如DHT算法)找到专门负责存放Key/Value的root节点。最后root节点返回Key所对应的Value给第二客户端。

现有的内容源切换方案在客户端处做源切换。当客户端发现旧内容源传输某个分片异常时，如果能够找到其他备份源，则断开与旧内容源的连接，与找到的备份源建立新的连接，向新连接的内容源重新请求该分片。

发明人在研究过程中发现，当采用现有技术的源切换方案时，由于新内容源需要向客户端重新传输整个分片，造成网络中重复传输旧源已经传输的部分数据包，浪费了网络资源，并且增加了源切换时延。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种对等网络中源切换的方法、装置和系统，解决现有技术中源切换浪费网络资源且切换时延大的问题。

本发明实施例的目的是通过以下技术方案实现的：

一种对等网络中源切换的方法，其特征在于，包括：

当第一内容源传输中断时，获取当前传输分片中期望数据包的位置信息；

根据所述期望数据包的位置信息从第二内容源获取所述当前传输分片的未传输部分。

一种对等网络中源切换的装置，其特征在于，包括数据模块和信令模块；其中，

所述数据模块，用于当第一内容源传输中断时，获取当前传输分片中期望数据包的位置信息，并根据所述当前传输分片的信息向所述信令模块获取第二内容源，并根据所述期望数据包的位置信息从所述第二内容源获取所述当前传输分片的未传输部分；

所述信令模块，用于根据所述数据模块获取的所述当前传输分片的信息查找第二内容源，并将查找到的第二内容源通告所述数据模块。

一种对等网络中源切换的系统，其特征在于，包括第一内容源、源切换装置和第二内容源；其中，

所述第一内容源，用于向所述源切换装置传输分片；

所述源切换装置，用于当所述第一内容源传输中断时，获取当前传输分片中期望数据包的位置信息，并用于根据所述期望数据包的位置信息从所述第二内容源获取所述当前传输分片的未传输部分；

所述第二内容源，用于根据所述期望数据包的位置信息向所述源切换装置传输分片。

采用本发明实施例提供的技术方案，使得第二内容源能够根据期望数据包的位置信息传输当前传输分片的未传输部分，不需要重复传输第一内容源已经传输的部分数据包，解决了源切换时延大的问题，节约了网络资源。

附图说明

图1为本发明一个实施例中对等网络中源切换的方法流程图；

图2为本发明另一个实施例的一个具体应用场景中接收所述第一内容源发送的所述期望数据包的位置信息方法流程图；

图3为本发明又一个实施例中获取当前传输分片中期望数据包的位置信息的方法流程图；

图4为本发明另一个实施例的一个具体应用场景中从在第一内容源侧Peer本地的第二内容源获取所述当前传输分片的方法流程图；

图5为本发明又一个实施例中根据期望数据包的位置信息从第二内容源获取当前传输分片的未传输部分的方法流程图；

图6为本发明另一个实施例中对等网络中源切换的装置框图；

图7为本发明又一个实施例中数据模块框图；

图8为本发明另一个实施例中数据模块框图；

图9为本发明又一个实施例中对等网络中源切换的系统框图。

具体实施方式

以下结合图1说明本发明一个实施例：

图1为本发明一个实施例中对等网络中源切换的方法流程图。该方法包括：

102、当第一内容源传输中断时，获取当前传输分片中期望数据包的位置信息。所述期望数据包为所述当前传输分片的下一个待传输数据包。所述期望数据包的位置信息，包括以下任一信息：期望序列号；期望序列号和起始序列号；期望偏移值和起始序列号。所述期望序列号标示期望传输数据包在所述当前传输分片中的序列号，例如，第一内容源已传输了分片中第100至104号数据包，则所述期望序列号ExSN＝105。所述起始序列号为正在传输的分片的第一个数据包的序列号，例如，第一内容源已传输了分片中第100至104号数据包，则所述起始序列号StartSN＝100。所述期望偏移值标示期望传输数据包在所述当前传输分片中的相对所述起始序列号偏移值，例如，第一内容源已传输了分片中第100至104号数据包，则所述期望偏移值offset＝ExSN-StartSN＝105-100＝5。

本领域普通技术人员可以知道，任何可以与期望数据包的位置信息一一对应的标示方法都可以作为所述期望数据包的位置信息的信息表示方法。

104、根据期望数据包的位置信息从第二内容源获取当前传输分片的未传输部分。例如，第一内容源已传输了分片中第100至104号数据包，则从第二内容源获取从105号数据包开始的分片。

以下结合图2说明本发明另一个实施例：

本发明另一个实施例说明获取分片中期望数据包的位置信息的方法。该方法包括，接收所述第一内容源发送的所述期望数据包的位置信息。举例来说，在第一内容源优雅退出时，接收第一内容源发送的包括期望数据包的位置信息的中断连接的消息。

图2为本发明另一个实施例的一个具体应用场景中接收所述第一内容源发送的所述期望数据包的位置信息方法流程图。该方法包括：

202、接收第一内容源发出的携带期望数据包的位置信息的会话终止请求消息。

204、记录期望数据包的位置信息，并向第一内容源返回会话终止响应消息。

以下结合图3说明本发明又一个实施例：

图3为本发明又一个实施例中获取当前传输分片中期望数据包的位置信息的方法流程图。该方法包括：

302、监测到第一内容源的数据异常。例如，监测到数据传输速率已不能满足请求者的需要时，举例来说，监测到单位时间内数据传输速率低于某个阈值时，执行304。

304、记录当前传输分片中期望数据包的位置信息。例如，已收到第一内容源传输的分片中第100至104号数据包，记录期望序列号ExSN＝105，或者记录StartSN＝100以及offset＝5。

以下结合图4说明本发明另一个实施例：

以下说明本发明另一个实施例中根据期望数据包的位置信息从第二内容源获取当前传输分片的未传输部分的方法。该方法适用于对等节点-客户端架构的对等网络。

为了更清楚地叙述本发明实施例，以下对对等节点-客户端(Peer-Client)架构中对等节点(Peer)做如下分类：

客户端(Client)侧Peer，与Client连接的Peer，汇聚相似时间内来自不同Client的相同内容请求，并作为复制点为请求相同内容的Client提供复制流。

内容源(Source)侧Peer，与Source连接的Peer，汇聚相似时间内来自不同客户端侧Peer的相同内容请求，并作为复制点为请求相同内容的客户端侧Peer提供复制流。

以上客户端侧Peer或内容源侧Peer为逻辑角色。任何一个Peer都可以担当其中的任意一个或任意两个。

本发明实施例的对等节点-客户端架构中，内容源也是逻辑角色，例如，在Client角度，客户端侧Peer是其内容源；在客户端侧Peer角度，内容源侧Peer是其内容源，在内容源侧Peer角度，Source是其内容源。

图4所示实施例中源切换装置位于第一内容源侧Peer上，适用于源切换装置能够在第一内容源侧Peer本地查找到可以提供该当前传输分片的第二内容源的情况。该方法包括，从在第一内容源侧Peer本地的第二内容源获取所述当前传输分片，从所述期望数据包的位置信息开始获取当前传输分片。举例来说，第一内容源已传输了分片中第100至104号数据包，则从第二内容源获取从105号数据包开始的分片。

图4为本发明另一个实施例的一个具体应用场景中从在第一内容源侧Peer本地的第二内容源获取所述当前传输分片的方法流程图。该方法包括：

402、向第二内容源发送会话建立请求消息，所述会话建立请求消息携带第一内容源侧Peer的地址信息和期望数据包的位置信息。

404、接收第二内容源返回的会话建立响应消息，所述会话建立响应消息携带第一内容源侧Peer的地址信息以及期望数据包的位置信息。

406、向第二内容源发送会话建立确认消息。

408、接收从期望数据包的位置信息开始的当前传输分片的未传输部分的数据包。

以下结合图5说明本发明又一个实施例：

图5为本发明又一个实施例中根据期望数据包的位置信息从第二内容源获取当前传输分片的未传输部分的方法流程图。该方法适用于对等节点-客户端架构的对等网络中，第二内容源是第二内容源侧Peer，即第二内容源不在第一内容源侧Peer本地的情况。该方法包括：

502、从P2P叠加网获取第二内容源侧Peer的地址信息。举例来说，第一内容源侧Peer采用携带源切换标识(S_Tag＝1)的P2P查找信令(Get)在P2P叠加网中查找第二内容源侧Peer。所述第二内容源侧Peer，是指能够作为第二内容源提供该当前传输分片的内容源侧Peer。

504、通过第二内容源侧Peer从所述期望数据包的位置信息开始获取该当前传输分片的未传输部分。举例来说，第一内容源已传输了分片中第100至104号数据包，则通过所述第二内容源侧Peer从第二内容源获取从105号数据包开始的分片。

以下说明本发明又一个实施例的一个具体应用场景中从第二内容源侧Peer获取分片的方法。该方法包括：

向第二内容源侧Peer发送会话建立请求消息，所述会话建立请求消息携带第一内容源侧Peer的地址信息和期望数据包的位置信息。

接收第二内容源侧Peer返回的会话建立响应消息，所述会话建立响应消息携带第一内容源侧Peer的地址信息以及期望数据包的位置信息。

向第二内容源侧Peer发送会话建立确认消息。

接收从期望数据包的位置信息开始的当前传输分片的未传输部分的数据包。

以下结合图6说明本发明另一个实施例：

图6为本发明另一个实施例中对等网络中源切换的装置框图。该装置包括数据模块602和信令模块604；其中，

数据模块602，用于当第一内容源传输中断时，获取当前传输分片中期望数据包的位置信息，并根据所述当前传输分片的信息向所述信令模块604获取第二内容源，并根据所述期望数据包的位置信息从所述第二内容源获取所述当前传输分片的未传输部分。

信令模块604，用于根据所述数据模块602获取的所述当前传输分片的信息查找第二内容源，并将查找到的第二内容源通告所述数据模块602。

在对等节点-客户端架构的对等网络中，本发明另一个实施例中对等网络中源切换的装置可以在第一内容源侧Peer上，这样可以在客户端未感知第一内容源断开的情况下，及时进行源切换，进一步减小源切换时延。

在对等节点-客户端架构的对等网络中，信令模块604查找第二内容源时，可以在第一内容源侧Peer本地查找可以提供当前传输分片的第二内容源，也可以从P2P叠加网获取能够作为第二内容源提供该当前传输分片的第二内容源侧Peer。

以下结合图7说明本发明又一个实施例：

图7为本发明又一个实施例中数据模块框图。该装置包括：

记录单元702，用于当监测到所述第一内容源的数据异常时，记录当前传输分片中期望数据包的位置信息。

获取单元704，用于根据所述当前传输分片的信息向所述信令模块获取第二内容源，并根据所述期望数据包的位置信息从所述第二内容源获取所述当前传输分片的未传输部分。

以下结合图8说明本发明另一个实施例：

图8为本发明另一个实施例中数据模块框图。该装置包括：

记录单元802，用于当监测到所述第一内容源的数据异常时，记录当前传输分片中所述期望数据包的位置信息。

接收单元804，用于接收所述第一内容源发送的当前传输分片中所述期望数据包的位置信息。

获取单元806，用于根据所述当前传输分片的信息向所述信令模块获取第二内容源，并根据所述期望数据包的位置信息从所述第二内容源获取所述当前传输分片的未传输部分。

以下结合图9说明本发明又一个实施例：

图9为本发明又一个实施例中对等网络中源切换的系统框图。该系统包括第一内容源902、源切换装置904和第二内容源906；其中，

第一内容源902，用于向所述源切换装置904传输分片，在本发明实施例的某些应用场景中，第一内容源902还可以用于向所述源切换装置904发送期望数据包的位置信息。

源切换装置904，用于获取所述第一内容源902传输中断时分片中期望数据包的位置信息，并用于根据所述期望数据包的位置信息从所述第二内容源906获取所述当前传输分片的未传输部分。所述获取所述第一内容源传输中断时，分片中期望数据包的位置信息，包括监测到所述第一内容源的数据异常时，记录当前传输分片中所述期望数据包的位置信息。

第二内容源906，用于根据所述期望数据包的位置信息向所述源切换装置904传输分片。

在对等节点-客户端架构的对等网络中，源切换装置904可以在第一内容源侧Peer上，这样可以在客户端未感知第一内容源902断开的情况下，及时进行源切换，进一步减小源切换时延。

在对等节点-客户端架构的对等网络中，所述第二内容源906可以是位于源切换装置904本地(即第一内容源侧Peer本地)的第二内容源，或者第二内容源906也可以是能够作为第二内容源提供所述当前传输分片的第二内容源侧Peer。

以下说明本发明又一个实施例的一个具体应用场景，该具体应用场景应用于对等节点-客户端架构的对等网络中。源切换装置904位于第一内容源侧Peer上。第一内容源902向源切换装置904发出携带期望数据包的位置信息(例如，ExSN＝105)的会话终止请求消息，源切换装置904记录期望数据包的位置信息，并向第一内容源902返回会话终止响应消息。源切换装置904在本地(即第一内容源侧Peer本地)查找到可以提供当前传输分片的源，即第二内容源906。源切换装置904向第二内容源906发送会话建立请求消息，所述会话建立响应消息携带第一内容源侧Peer的地址信息以及期望数据包的位置信息(ExSN＝105)。第二内容源906向源切换装置904返回会话建立响应消息，所述会话建立响应消息携带第一内容源侧Peer的地址信息以及期望数据包的位置信息。源切换装置904向第二内容源906发送会话建立确认消息，并从第二内容源906接收从期望数据包的位置信息(ExSN＝105)开始的传输分片的数据包。

以下说明本发明又一个实施例的另一个具体应用场景，该具体应用场景应用于对等节点-客户端架构的对等网络中。源切换装置904位于第一内容源侧Peer上。源切换装置904监测到第一内容源902的数据异常时，记录当前传输分片中期望数据包的位置信息(例如，ExSN＝105)。源切换装置904在本地(即第一内容源侧Peer本地)查找到可以提供当前传输分片的源，即第二内容源906。源切换装置904向第二内容源906发送会话建立请求消息，所述会话建立响应消息携带第一内容源侧Peer的地址信息以及期望数据包的位置信息(ExSN＝105)。第二内容源906向源切换装置904返回会话建立响应消息，所述会话建立响应消息携带第一内容源侧Peer的地址信息以及期望数据包的位置信息。源切换装置904向第二内容源906发送会话建立确认消息，并从第二内容源906接收从期望数据包的位置信息(ExSN＝105)开始的当前传输分片的数据包。

以下说明本发明又一个实施例的又一个具体应用场景，该具体应用场景应用于对等节点-客户端架构的对等网络中。源切换装置904位于第一内容源侧Peer上。第一内容源902向源切换装置904发出携带期望数据包的位置信息(例如，ExSN＝105)的会话终止请求消息，源切换装置904记录期望数据包的位置信息，并向第一内容源902返回会话终止响应消息。源切换装置904从P2P叠加网获取作为第二内容源906的第二内容源侧Peer的地址信息。源切换装置904向作为第二内容源906的第二内容源侧Peer发送会话建立请求消息，所述会话建立响应消息携带第一内容源侧Peer的地址信息以及期望数据包的位置信息(ExSN＝105)。作为第二内容源906的第二内容源侧Peer向源切换装置904返回会话建立响应消息，所述会话建立响应消息携带第一内容源侧Peer的地址信息以及期望数据包的位置信息。源切换装置904向作为第二内容源906的第二内容源侧Peer发送会话建立确认消息，并从作为第二内容源906的第二内容源侧Peer接收从期望数据包的位置信息(ExSN＝105)开始的传输分片的数据包。

以下说明本发明又一个实施例的另一个具体应用场景，该具体应用场景应用于对等节点-客户端架构的对等网络中。源切换装置904位于第一内容源侧Peer上。源切换装置904监测到第一内容源902的数据异常时，记录当前传输分片中期望数据包的位置信息(例如，ExSN＝105)。源切换装置904从P2P叠加网获取作为第二内容源906的第二内容源侧Peer的地址信息。源切换装置904向作为第二内容源906的第二内容源侧Peer发送会话建立请求消息，所述会话建立响应消息携带第一内容源侧Peer的地址信息以及期望数据包的位置信息(ExSN＝105)。作为第二内容源906的第二内容源侧Peer向源切换装置904返回会话建立响应消息，所述会话建立响应消息携带第一内容源侧Peer的地址信息以及期望数据包的位置信息。源切换装置904向第二内容源906发送会话建立确认消息，并从作为第二内容源906的第二内容源侧Peer906接收从期望数据包的位置信息(ExSN＝105)开始的传输分片的数据包。

采用本发明实施例提供的技术方案，使得第二内容源能够根据期望数据包的位置信息传输当前传输分片的未传输部分，不需要重复传输第一内容源已经传输的部分数据包，并且在对等节点-客户端架构的对等网络中，本发明实施例提供的技术方案中对等网络中源切换的装置可以在源侧Peer上，可以在客户端未感知第一内容源断开的情况下，及时进行源切换，解决了源切换时延大的问题，节约了网络资源。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于计算机可读存储介质中，所述存储介质可以是ROM/RAM，磁盘或光盘等。

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，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，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 (9)

1.一种对等网络中源切换的方法，其特征在于，所述方法适用于对等节点-客户端架构的对等网络，包括：

当第一内容源传输中断时，所述第一内容源侧的对等节点Peer获取当前传输分片中期望数据包的位置信息；其中，所述获取当前传输分片中期望数据包的位置信息，包括：接收所述第一内容源发送的所述期望数据包的位置信息；或监测到所述第一内容源的数据异常时，记录当前传输分片中所述期望数据包的位置信息；

所述第一内容源侧的对等节点Peer根据所述期望数据包的位置信息从第二内容源获取所述当前传输分片的未传输部分。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述期望数据包为所述当前传输分片的下一个待传输数据包；

所述期望数据包的位置信息，包括以下任一信息：

期望序列号，所述期望序列号标示所述期望数据包在所述当前传输分片中的序列号；

期望序列号和起始序列号；

期望偏移值和起始序列号，所述期望偏移值标示所述期望数据包在所述当前传输分片中相对所述起始序列号的偏移值。

3.根据权利要求1-2任一所述的方法，其特征在于，在对等节点-客户端架构的对等网络中，所述根据所述期望数据包的位置信息从第二内容源获取所述当前传输分片的未传输部分，包括：

从第二内容源获取所述当前传输分片，从所述期望数据包开始获取所述当前传输分片，所述第二内容源在第一内容源侧Peer本地。

4.根据权利要求1-2任一所述的方法，其特征在于，在对等节点-客户端架构的对等网络中，当所述第二内容源不在第一内容源侧Peer本地时,所述根据所述期望数据包的位置信息从第二内容源获取所述当前传输分片的未传输部分，包括：

获取第二内容源侧Peer的地址信息，所述第二内容源侧Peer具有提供所述当前传输分片的能力；

通过所述第二内容源侧Peer从所述期望数据包的位置信息开始获取所述当前传输分片的未传输部分。

5.一种对等网络中源切换的装置，其特征在于，所述装置为对等节点-客户端架构的对等网络中的第一内容源侧的对等节点Peer，所述装置包括数据模块和信令模块；其中，

所述数据模块，用于当所述第一内容源传输中断时，获取当前传输分片中期望数据包的位置信息，并根据所述当前传输分片的信息向所述信令模块获取第二内容源，并根据所述期望数据包的位置信息从所述第二内容源获取所述当前传输分片的未传输部分；

所述信令模块，用于根据所述数据模块获取的所述当前传输分片的信息查找第二内容源，并将查找到的第二内容源通告所述数据模块。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述数据模块，包括：

记录单元，用于当监测到所述第一内容源的数据异常时，记录所述当前传输分片中所述期望数据包的位置信息；

获取单元，用于根据所述当前传输分片的信息向所述信令模块获取第二内容源，并根据所述期望数据包的位置信息从所述第二内容源获取所述当前传输分片的未传输部分。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述数据模块，还包括：接收单元，用于接收所述第一内容源发送的所述当前传输分片中所述期望数据包的位置信息。

8.一种对等网络中源切换的系统，其特征在于，所述系统应用在对等节点-客户端架构的对等网络中，所述源切换装置位于第一内容源侧的对等节点Peer上，所述系统包括第一内容源、源切换装置和第二内容源；其中，

所述第一内容源，用于向所述源切换装置传输分片；

所述源切换装置，用于当所述第一内容源传输中断时，获取当前传输分片中期望数据包的位置信息，并根据所述期望数据包的位置信息从所述第二内容源获取所述当前传输分片的未传输部分，其中，所述当所述第一内容源传输中断时，获取当前传输分片中期望数据包的位置信息，包括：

接收所述第一内容源发送的所述期望数据包的位置信息；或

监测到所述第一内容源的数据异常时，记录当前传输分片中所述期望数据包的位置信息；

所述第二内容源，用于根据所述期望数据包的位置信息向所述源切换装置传输分片。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，在对等节点-客户端架构的对等网络中，所述第二内容源，包括：

位于源切换装置本地的第二内容源；或

能够提供所述当前传输分片的第二内容源侧Peer。

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