CN102215248A - 采用分布式网络的节点注册及动态ip搜索方法与装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种使用分布式网络向网络上注册新节点的方法及动态IP搜索方法。动态IP搜索方法包括以下步骤：头网络环的代表节点，从外部节点接收包含目标节点的ID的消息；使用环信息表，确定所述目标节点的ID是否被注册在头网络环中；和当所述头网络环中不存在所述目标节点的ID时，向子环中具有所述目标节点的地址范围的子环的代表节点发送包含所述目标节点的ID的消息。

Description

采用分布式网络的节点注册及动态IP搜索方法与装置
技术领域
本发明涉及一种动态IP的搜索，更特别是，涉及一种采用分布式网络向网络上注册新节点的方法及动态IP的地址的搜索方法。
背景技术
因特网的大多数网络节点采用动态IP。因此，为了远程控制所需节点或者通过节点获得提供的各种服务，应知道相应动态IP。
为知道动态IP，应搜索相应动态IP。一般情况下，在基于因特网的服务网络中，动态IP使用广播(broadcasting)进行搜索。使用广播进行的搜索向所有节点发送数据包以检索IP，因此，使用因特网的所有节点都进行广播会增加通信量(traffic)负荷。
作为用于减少通信量负荷的方案，现有技术使用本地服务器进行所需节点的动态IP检索。在使用本地服务器的检索中，以服务器存储服务节点的IP信息、且所需节点向服务器询问目标节点的IP的方式进行。对于此方法，检索速度快，通信量负荷也小。存储的数据的容量越大，越应该使用性能更好的服务器或者更多的服务器。但是，更换服务器或增多服务器是低效率的。因为，在将来，在服务网络中，不仅作为节点工作的台式PC之类的非移动节点，还有移动电话之类的移动节点的数量和服务地址将会跃增。
现有技术中，对于分布式处理的情况，因为在网络内部进行广播，所以向不是所需服务的节点的所有节点传送数据。此外，对于非分布式处理的情况，在服务器中，必须记住所需服务的节点的因特网地址，因此数据负荷较大，且服务器的设备成本增加。
此外，当分层结构的分布式网络中包含因特网连接相对较弱的移动节点时，联网会变得不稳定。
因此，在分层结构的分布式网络中，对于可构建包含移动节点而又稳定的网络的技术，须进行持续研究。
发明内容
技术课题
本发明提供一种动态IP搜索方法，其不使用因特网的广播，形成包含因特网连接不稳定的移动节点的分布式网络，通过使用网络环和地址范围的代表节点间(Peer to Peer)通信，进行动态IP搜索。
此外，本发明提供一种动态IP搜索方法，其通过使用代表节点间通信，向局部或全局提供服务，远程控制对象节点或连接到特定网络，使用所需服务的地址，接收服务的提供。
技术手段
根据本发明的一个实施例的动态IP搜索方法，包括以下步骤：头网络环(head network ring)的代表节点从外部节点接收包含目标节点的ID的消息；使用环信息表，确定所述目标节点的ID是否被注册在头网络环中；和当所述头网络环中不存在所述目标节点的ID时，向子环中具有所述目标节点的ID的地址范围的子环的代表节点发送包含所述目标节点的ID的消息。
另外，根据本发明的一个实施例的动态IP搜索方法，包括以下步骤：内部节点确认目标节点的ID是否在所述内部节点所属的网络环的地址范围内；当所述目标节点的ID在网络环的地址范围内时，使用环信息表，确认所述目标节点的ID是否已注册在所述网络环中；当所述目标节点的ID没有注册在所述网络环中时，向所述网络环的代表节点发送包含所述目标节点的ID的消息；所述代表节点确认子环中是否存在具有包含所述目标节点的ID的地址范围的环；和当存在包含所述目标节点的ID的地址范围的子环时，向母环及具有所述地址范围的子环的代表节点发送包含所述目标节点的ID的消息。
另外，根据本发明的一个实施例的用于动态IP搜索的网络系统包括：代表节点，其执行用于母环的代表节点或子环的代表节点关于动态IP搜索的信令(signalling)；和成员节点，其在需要对任意节点进行动态IP搜索时，向所述代表节点请求动态IP搜索。
技术效果
本发明可提供一种动态IP搜索方法，其不使用因特网的广播，形成包含因特网连接不稳定的移动节点的分布式网络，通过使用网络环和地址范围的代表节点间(Peer to Peer)通信进行动态IP搜索。
此外，本发明可提供一种动态IP搜索方法，其通过使用代表节点间通信，向局部或全局提供服务，远程控制对象节点或连接到特定网络，使用所需服务的地址，接收服务的提供。
附图说明
图1是示出根据本发明的一个实施例的动态IP搜索方法中服务网外部的节点搜索其他服务网的节点的动态IP地址的情况的示图；
图2是示出环信息表的示图；
图3是示出根据本发明的一个实施例的动态IP搜索方法中服务网内部中的节点在服务网内搜索其他节点的动态IP地址的情况的示图；
图4是示出根据本发明的一个实施例的服务节点注册方法中注册新服务节点的情况的示图；
图5是示出根据本发明的一个实施例的服务节点注册方法中向现有存在的服务网注册节点的情况的示图；
图6是示出根据本发明的一个实施例的网络系统的示图；
图7是示出根据本发明的一个实施例的动态IP搜索装置的框图；
图8是示出构成网络环的节点的功能的示图。
具体实施方式
下面，将参照附图对本发明的实施例进行详细说明。
图1是示出根据本发明的一个实施例的动态IP搜索方法中服务网外部的节点搜索其他服务网的节点的动态IP地址的情况的示图.
图1是包含检索外部节点要搜索的目标节点的动态IP的方法的服务网的结构。外部节点指的是属于不提供相同服务的服务网的节点。目标节点指的是属于外部节点要搜索的服务网的节点。
在根据本发明的一个实施例的动态IP搜索方法中，分叉(branch)的个数为N个，地址的比特(bit)个数为2的N次方。即，可检索的树(tree)可为N叉树，地址的范围可以是0～2N-1。在图1中，以4叉检索树(四个四个地检索)且地址为8比特(即地址范围为0～28-1)的结构为例。
在树中，成为母环或者子环节点的部分并不各自独立，而是至少一个以上的节点聚集组成环形。因此，至少一个以上的节点聚集形成的组(R110～R190)根据其形状成为网络环。将节点以网络环分组的理由在于，在构建如移动设备之类包含因特网连接较弱(如电池电量不足等)的节点的分层型分布式网络中，用于提高其稳定性。
各网络环R110～R190将用于维持环的信息存储为表。各环的节点更新并传送表信息，维持最新的环信息。所有节点具有自身环的节点的信息表、母环的所有节点的信息表、子环的所有节点的信息表。各个环的构成节点的个数可根据网络构建的用途来定，每个环不一定要相同。此外，可考虑属于环的节点的性能而定。因此，在网络环中，即使一个节点丧失功能，也可由另一个节点代替。
图1所示的例子中，以网络环R110为例子进行存储和共享的环信息的说明。图1所示的例子中，属于网络环R110的节点的数字120、10、50、90指的是，成为检索结构的键值(key value)的节点的唯一ID(例如国家区号+电话号码)。
当各环的代表节点位于最左边时，对于网络环R110的情况，代表节点是120(严格意义上来说是代表节点的ID)。代表节点是管理各属于网络环的节点的环，担任与下面所述的子环或者母环的代表节点收发消息的角色。此外，虽然在图1中代表节点位于环的最左边，但是根据目录服务器或节点的硬件性能(例如容量、速度等)可存在于各个位置。
该环的信息表指明自身的环的代表节点ID是120，存储属于环的节点的ID值120、10、50、90和IP地址，并存储可包含在自身的网络环R110中的节点的ID的最小值和最大值(地址范围，0～255)。
可包含在头网络环(head network ring)(图1所示的阶层0)中的ID的最大、最小值是地址的整体。头网络环指的是具有最低阶层值(阶层0)的网络环。除此之外的网络环，对于M阶层(大于1的自然数)的N叉检索树(2的N次幂)中第K(大于1的自然数)个子环的情况，可包含的ID的最小值是：自身的母环的最小值+((自身的母环的最大值-自身的母环的最小值+1)/N)×(K-1)，最大值是：自身的母环的最小值+((自身的母环的最大值-自身的母环的最小值+1)/N)×K-1。
子环和母环的区分是相对的，阶层值较低的环是母环，阶层值较高的环是子环。例如，网络环R110是网络环R120的母环，网络环R120是网络环R160的母环。此外，网络环R110信息表包含子环的代表节点48、69、150、199的IP地址。
下面将对根据本发明的一个实施例的外部节点100检索目标节点63的动态IP的方法进行说明。
根据本发明的一个实施例的动态IP搜索方法中，头网络环的代表节点从外部节点接收包含目标节点的ID的消息。头网络环R110的代表节点120从外部节点100接收包含目标节点的ID 63的消息(操作11)。此时，外部节点100在目录服务器中搜索目标节点63的服务，接收目标节点63所属的服务网的虚拟地址。外部节点100可使用接收到的虚拟地址，通过检索过程，向外部节点所属的服务网的代表节点发送消息。服务网的代表节点一般是指头网络环的代表节点。
此外，根据本发明的一个实施例的动态IP搜索方法中，使用头网络环信息表，确认目标节点是否注册在头网络环中。确认环信息表120、10、50、90中没有目标节点的ID 63。
另外，根据本发明的一个实施例的动态IP搜索方法中，当头网络环中不存在目标节点的ID时，向子环中具有目标节点的地址范围的子环的代表节点发送包含目标节点的ID的消息。由于头网络环R110中不存在目标节点的ID 63，所以向子环R120、R130、R140、R150中具有目标节点63的地址范围(0～63)的子环R120的代表节点48发送包含目标节点的ID 63和外部节点100的IP等的消息(操作13)。此时，包含目标节点的ID的消息中，可包括搜索外部节点的IP地址信息和目标节点的IP地址的消息。
网络环R120使用环信息表48、12、15、36确认没有目标节点的ID63，向子环R160、R170、R180、R190中具有目标节点63的地址范围(48～63)的子环R190的代表节点63发送包含目标节点的ID 63和外部节点100的IP等的消息(操作15)。即，接收发送的消息的代表节点可确认代表节点所属的网络环中是否有目标节点ID，当没有时，一直向子环中具有目标节点的地址范围的子环的代表节点发送含有搜索外部节点的IP地址信息和目标节点的IP地址的内容的消息，直到到达最后一层。
网络环R190的代表节点63使用环信息表确认有目标节点的ID 63，向消息中所包含的外部节点100的IP地址发送自身63的IP地址。
另外，根据本发明的一个实施例的动态IP搜索方法中，非头网络环的任意网络环的节点可从外部节点接收包含目标节点的ID的消息。即，外部节点通过目录服务器，通过要搜索的服务网的非代表节点的其他节点，开始检索的情况。例如，通过头环搜索的目标节点的IP地址存储在目录服务器上，搜索同一服务网的其他节点的动态IP地址时，可在已知目标节点中开始检索。
接收到消息的任意网络环的节点，确认目标节点的ID是否被包含在所述任意网络环的地址范围中。当目标节点的ID没有被包含在所述任意网络环的地址范围中时，马上接收到消息的节点通过代表节点向母环的代表节点发送含有搜索外部节点的IP地址信息和目标节点的IP地址的内容的消息。当目标节点的ID包含在所述任意网络环的地址范围中时，使用所述任意网络环信息表，确认目标节点的ID是否已注册。
在目标节点的ID已注册时，接收到消息的节点向外部节点的IP地址发送包含目标节点的ID和IP的信息。在目标节点的ID没有被注册时，接收到消息的节点通过代表节点，向所述任意网络环的母环的代表节点和具有目标节点ID的地址范围的子环的代表节点发送含有搜索外部节点的IP地址信息和目标节点的IP地址的内容的消息。
接收到消息的母环的代表节点通过上述进程，确认母环的地址范围中是否包含目标节点的ID和母环中是否注册有目标节点的ID。母环的地址范围中不包含目标节点的ID或母环中没有注册目标节点的ID的话，向所述母环的母环发送包含有搜索外部节点的IP地址信息和目标节点的IP地址的内容的消息。此外，当没有包含在所述任意网络环的地址范围中而向母环的代表节点发送消息时，向所述母环的子环中具有目标节点ID的地址范围的子环的代表节点发送包含有搜索外部节点的IP地址信息和目标节点的IP地址的内容的消息。
接收到消息的子环的代表节点通过上述进程，确认子环中是否注册有目标节点的ID。子环中没有注册目标节点的ID的话，母环由于已经检索过，所以向所述子环的子环中具有目标节点ID的地址范围的子环的代表节点发送包含有搜索外部节点的IP地址信息和目标节点的IP地址的内容的消息。
对于如上所述的进程，在开始检索的节点中，检索消息发给母环及具有目标节点的ID的地址范围的子环就可以，其用于在进行搜索的过程中的各个环中使各环中母环和子环之间的检索进程不会重复。
另外，根据本发明的一个实施例的动态IP搜索方法中，目标节点的IP地址搜索的失败，指的是源节点(表示需要目标节点的IP的节点)从头环和尾环(没有子环的环，leaf ring)接收到搜索失败的消息的情况。头环向源节点发送搜索失败消息的情况，指的是目标节点的ID没有在头环中注册的情况。但是，不是马上终止检索进程，而是当发送检索消息的代表节点所属的子环与子环中地址范围包含目标节点的ID的子环一致时，终止检索进程。当发送检索消息的代表节点所属的子环是子环中地址范围不包含目标节点的ID的子环时，头环的代表节点应向包含目标节点的ID的其他子环的代表节点发送检索消息。尾环向源节点发送搜索失败消息的情况，是尾环中没有注册目标节点的ID的情况。
另外，根据本发明的一个实施例的动态IP搜索方法中，目标节点的IP地址搜索失败还可包括，源节点从头环接收到目标节点没有注册的失败消息及不存在具有包含目标节点的ID的地址范围的子环的消息的情况。
另外，根据本发明的一个实施例的动态IP搜索方法，由于使用服务网之间的分布式处理和检索树，所以目录服务器只存储服务名和服务虚拟地址。此外，为防止树的根节点的过度负荷，目录服务器存储最近注册的服务的代表节点因特网地址。服务网的各节点存储连接到自身的母环和子环的各节点的因特网地址和服务地址。即，在检索服务网时不经过目录服务器而使用节点间的通信，由此，目录服务器即使向更多服务分配虚拟地址也会负荷很小。
图2是示出环信息表的示图。
各网络环的节点在确认目标节点的ID是否在环内时使用环信息表。
各环信息表存储自身的环的代表节点ID、属于环的节点的ID值、各节点的IP地址、可包含在环中的节点ID的最大值和最小值(地址范围)、母环或子环的所有节点的信息表等。因此，即使在代表节点不工作的情况下，其他节点代替执行代表节点的功能的信息也可存储在环信息表中。
例如，参照图1的头网络环的环信息表(如图2所示)，其表明头网络环R110的代表节点ID是120，存储属于环的节点的ID值120、10、50、90和IP地址，并存储可包含在自身的网络环中的节点的ID的最大值和最小值0～255(地址范围)。此外，环信息表存储子环的代表节点48、69、150、195的IP地址。其他母环或子环的各节点的相关信息存储在环信息表中。
图3是示出根据本发明的一个实施例的动态IP搜索方法中服务网内部中的节点在服务网内搜索其他节点的动态IP地址的情况的示图。
图3是包含内部节点检索要寻找的目标节点的动态IP的方法的服务网的连接结构。服务网的连接结构与图1相同，在不是由非外部节点而是由内部节点进行动态IP检索这一点上不同。所谓内部节点，指的是属于同一服务网的节点。
根据本发明的一个实施例的动态IP搜索方法中，内部节点确认目标节点的ID是否包含在内部节点所属的网络环的地址范围中。内部节点300使用环信息表确认内部节点所属的网络环R160的地址范围(0～15)中是否包括目标节点的ID 41。由于网络环R160的地址范围是0～15，由此可确认不包含目标节点的ID 41。
相反，当网络环的地址范围中包含目标节点的ID时，使用环信息表确认目标节点的ID是否已注册。
另外，根据本发明的一个实施例的动态IP搜索方法中，在目标节点的ID不在网络环的地址范围内或没注册在网络环中时，向网络环的代表节点发送包含目标节点的ID的消息。此时，包含目标节点的ID的消息，可包含搜索内部节点的IP地址信息和目标节点的IP地址的消息。由于目标节点的ID 41没有包括在网络环R160的地址范围中，所以内部节点300向代表节点2发送包含目标节点的ID 41的消息(操作31)。
此外，根据本发明的一个实施例的动态IP搜索方法中，接收到包含目标节点的ID的消息的代表节点向母环发送检索消息，目标节点的ID虽包括在网络环的地址范围内但未被注册的情况下，确认子环中是否存在具有包含目标节点的ID的地址范围的子环。由于网络环R160的地址范围不包括目标节点的ID 41，所以代表节点2只可以向母环R120检索，而母环R120的地址范围0～63由于包含目标节点的ID 41所以可以继续进行检索。在另一个例子中，当网络环R120的代表节点48搜索目标节点的ID时可确认：存在母环R110，子环R160、R170、R180、R190中存在具有地址范围32～47的子环R180。
另外，根据本发明的一个实施例的动态IP搜索方法中，当存在具有包括目标节点的ID的地址范围的子环时，向具有地址范围的子环或母环的代表节点发送包含目标节点的ID的消息。代表节点2向母环R120的代表节点48发送包含目标节点的ID 41的消息(操作33)。
此外，代表节点48使用环信息表确认目标节点的ID没有注册在网络环R120中。当没有注册时，接收到检索消息的代表节点使用环信息表检查发送检索消息的代表节点属于哪个环。当其来自母环时，向具有包含目标节点的ID的地址范围的子环的代表节点发送检索消息。当其来自子环时，无条件地向母环发送检索消息，当发送检索消息的子环的地址范围没有包括目标节点的ID时，向包含目标节点的ID的其他子环的代表节点发送检索消息。
由于发送检索消息的代表节点2属于子环，所以代表节点48向母环R110的代表节点120发送检索消息(操作37)，由于代表节点2所属的子环的地址范围0～15没有包括目标节点的ID 41，所以向子环中具有目标节点的地址范围的子环R180的代表节点38，发送包含目标节点的ID 41的消息。此时，包含目标节点的ID的消息，可包括搜索内部节点的IP地址信息和目标节点的IP地址的消息。
子环R180的代表节点38使用自己的环信息表确认存在目标节点的ID41，向内部节点300的IP地址发送环信息表中的目标节点41的IP地址。
另外，根据本发明的一个实施例的动态IP搜索方法中，在网络环中，不是由代表节点，而是由构成环的任意节点，直接执行与母环(或子环)的代表节点、具有通过母环(或子环)知道的目标节点IP的地址范围的网络环的代表节点之间的信令。
即，源节点由于知道母环的代表节点的IP地址，可直接向母环的代表节点发送包含目标节点的ID的消息。此时，消息中可包括源节点的ID和IP地址、目标节点的ID、源节点所属的环在与接收发送的消息的环的关系中是母环或是第几个子环等相关信息。接收从源节点发送的检索消息的母环的代表节点确认母环的地址范围是否包含目标节点的ID和母环中是否注册了目标节点的ID。当母环中没有注册目标节点时，母环的代表节点向源节点发送包含以下信息的消息，即，具有包含目标节点的ID的地址范围的(第1)网络环(母环、子环)的相关信息(代表节点的ID、IP地址等)，和表示母环在与具有包含所述目标节点的ID的地址范围的(第1)网络环的关系中是其母环或第几个子环等的信息。
通过接收的发送来的消息的信息，源节点直接向具有包含所述目标节点的ID的地址范围的(第1)网络环的代表节点发送检索消息。具有包含接收发送来的检索消息的所述目标节点的ID的地址范围的(第1)网络环的代表节点，确认目标节点是否被注册。当已被注册时，将目标节点的IP地址发送至源节点的IP地址。当没有注册时，向源节点发送包含以下信息的消息，即，具有包含目标节点的ID的地址范围的另一个(第2)网络环(母环、子环)的相关信息，和表示接收发送来的所述检索消息的(第1)网络环在与具有包含所述目标节点的ID的地址范围的另一个(第2)网络环的关系中是母环或第几个子环等的信息。如上所述的进程反复进行，直到检索到目标节点的ID或源节点接收到了发送来的在头环及尾环中搜索失败的消息。源节点直接执行与具有包括目标节点的ID的地址范围的网络环的代表节点之间的信令，为排除已经执行了信令的网络环，接收表明发送检索消息的网络环与接收检索消息的网络环间的关系的信息，即谁是母环或谁是子环、是第几个子环的相关信息。例如，发送检索消息的网络环，可以是接收检索消息的网络环的母环。这样，源节点就可以知道发送检索消息的网络环是接收检索消息的网络环的母环。是母环或是第几个子环的相关信息通过各个环信息表可以知道。
参照图3，例如，察看源节点8和目标节点200的情况。源节点8由于在自己所属的环R160的地址范围中不包括目标节点的ID 200，所以向母环R120的代表节点48发送包含源节点的ID 8和IP地址、目标节点的ID 200及在与母环R120的关系中是其第一个子环R160的信息的检索消息。由于母环R120的地址范围中不包括目标节点的ID 200，母环R120的代表节点48向源节点8发送包含以下信息的消息，即，自身的母环R110的相关信息(代表节点的ID 120、IP地址等)，和表示在与自身的母环R110的关系中是第一个子环R120的信息。
接收发送来的所述消息的源节点8向头环R110的代表节点120发送包含以下信息的检索消息，即，源节点的ID 8和IP地址、目标节点的ID200、及在与母环R110的关系中是第一个子环R120的信息。由于头环R110的地址范围0～255中包括目标节点的ID 200，因此头环R110的代表节点120使用环信息表确认目标节点没有被注册。头环R110的代表节点120向源节点8发送消息，即，由于没有注册在头环中而搜索失败的消息，包含具有包括目标节点的ID 200的地址范围的子环R150的相关信息(代表节点的ID 195、IP地址等)、在与子环R150的关系中是其母环R110的信息的检索消息。源节点8向网络环R150的代表节点195发送包含以下信息的检索消息，即，源节点的ID 8和IP地址、目标节点的ID 200和在与网络环R150的关系中是母环R110的信息。网络环R150的代表节点195使用环信息表确认目标节点没有被注册。网络环R150的代表节点195不再有子环，因此向源节点8发送检索失败消息。源节点8从头环R110和尾环R150接收发送的失败消息，由此终止检索进程。源节点8直接执行与网络环的代表节点48、120、195之间的信令，由于发送获得信息的网络环的代表节点和要发送其后的检索消息的网络环的关系的相关信息，因此检索进程不重复。
根据本发明的一个实施例的动态IP搜索方法中，目标节点的IP地址的搜索失败，指的是源节点(表示需要目标节点的IP的节点)从头环和尾环(没有子环的环)接收到搜索失败的消息的情况。头环向源节点发送搜索失败消息的情况，指的是目标节点的ID没有在头环中注册的情况。但是，不是马上终止检索进程，而是当发送检索消息的代表节点所属的子环，与子环中地址范围包含目标节点的ID的子环一致时，终止检索进程。当发送检索消息的代表节点所属的子环是子环中地址范围不包含目标节点的ID的子环时，头环的代表节点应向包含目标节点的ID的其他子环的代表节点发送检索消息。尾环向源节点发送搜索失败消息的情况，是尾环中没有注册目标节点的ID的情况。
即，头环R110的代表节点120使用环信息表确认目标节点的ID 41没有注册，向源节点300发送搜索失败消息。此外，由于发送检索消息的代表节点48所属的子环R120与包含目标节点的ID 41的子环R120一致，因此结束通过头环的检索进程。但是，由于尾环R180中注册了目标节点的ID41，因此，源节点300从尾环R180接收的不是搜索失败消息而是发送的目标节点的IP地址，完成动态IP地址搜索。
另外，根据本发明的一个实施例的动态IP搜索方法中，目标节点的IP地址搜索失败还可包括，源节点从头环接收到目标节点没有注册的失败消息及不存在具有包含目标节点的ID的地址范围的子环的消息的情况。以图3为例，首先，假设头环R110的第四个子环R150不存在。源节点2搜索目标节点250的动态IP地址的情况，经母环R120向头环R110的代表节点120发送检索消息。由于目标节点250包含在地址范围0～255中，所以代表节点120使用环信息表确认其没有被注册。
由于没有注册在头环R110中，因此向源节点2发送搜索失败消息。但是，由于发送检索消息的子环R120的地址范围(0～63)不包括目标节点250，因此使用环信息表确认包含目标节点250的子环是否存在。由于在上面假设头环R110的第四个子环R150不存在，因此不存在包含目标节点250的子环。这种情况下，头环R110向源节点发送头环中没有注册目标节点的搜索失败消息，同时还一并发送子环中包含目标节点的子环不存在的消息，结束检索进程。
图4是示出根据本发明的一个实施例的服务节点注册方法中注册新服务节点的情况的示图。
图4是整个分布式网络的结构。首先，对目录服务器410，服务代表节点420、430、440、450、460，一般节点400进行说明，然后对新服务网(新服务节点的注册)进行说明。新节点400是想要注册新服务网的节点。目录服务器410管理本网络的树结构。分布式网络的树结构是一般的N叉检索树，目录服务器410存储有根服务网的代表节点420的服务地址和因特网地址。此外，存储有注册的服务网的代表节点420、430、440、450、460的相关服务地址及因特网地址。服务地址指的是目录服务器410中向各服务网的代表节点以一定的标准赋予的虚拟地址。根服务网指的是分布式网络的树结构开始的服务网。服务网的代表节点可根据各服务网的定义而定。例如，头网络环的代表节点可以担任整个服务网的代表节点。
参照图4，根据本发明的一个实施例的服务节点注册方法中，注册新服务节点时，不是在目录服务器中实现所有注册进程，而是使用任意服务网的代表节点进行注册。
根据本发明的一个实施例的服务节点注册方法中，新节点400向目录服务器410发送包含新节点400要提供的服务的名字的查询(query)。即，为了确认包含新节点400服务的服务种类、名字等的信息是否存储、注册在目录服务器410中而发送查询。
另外，根据本发明的一个实施例的服务节点注册方法中，从目录服务器410接收响应查询的服务列表，和现在构成的网络中包含任意服务网的代表节点440的因特网地址的消息。新节点400确认目录服务器410中是否注册有新节点400要提供的服务。新节点400接收所发送的目录服务器410中存储的任意服务网的代表节点440的因特网地址，开始进行检索在树结构中要注册在哪个位置上的进程。
根据本发明的一个实施例的服务节点注册方法中，新节点400向目录服务器410请求新节点要提供的服务的服务名称和新节点的虚拟地址(操作41)。由于目录服务器410中没有注册新节点400要提供的服务，所以请求服务名称，并请求能够和其他服务网区别开的虚拟地址。
此外，根据本发明的一个实施例的服务节点注册方法中，从目录服务器410接收新节点400的虚拟地址(操作42)。
此外，根据本发明的一个实施例的服务节点注册方法，向任意服务网的代表节点440发送包含接收的新节点400的虚拟地址的消息，请求新节点400的母代表节点的检索(操作45)。新节点400向任意服务网的代表节点440请求由自己来寻找要新注册的服务网的母服务网的代表节点。
任意服务网的代表节点440检索母服务网的代表节点的方法可根据N叉检索树的检索过程进行(操作46、47)。
另外，根据本发明的一个实施例的服务节点注册方法，母代表节点430将新节点400的虚拟地址和因特网地址存储为子环的注册信息之后，向新节点400发送包含母代表节点430的虚拟地址和因特网地址的消息(操作48)。
此外，根据本发明的一个实施例的服务节点注册方法中，新节点400存储消息中包含的母代表节点430的信息。新节点400在存储包含母代表节点430的虚拟地址和因特网地址的消息的同时注册为新服务网。由此，新节点430成为新服务网的代表节点460。
另外，根据本发明的一个实施例的服务节点注册方法中，新节点400可将包含新节点400的因特网地址的消息发送至目录服务器410。即，新节点400可将注册的服务网的代表节点460的信息传送至目录服务器410。
图5是示出根据本发明的一个实施例的服务节点注册方法中向现有存在的服务网注册节点的情况的示图。
图5是与图4情况一样的分布式网络的连接结构。但是，图4是提供新服务的新节点的注册例子，而图5是向已注册的现有服务网注册节点的例子。在图5中，已注册的现有服务网的代表节点是460。想要向已注册的现有服务网中注册的节点被定义为对象节点。
根据本发明的一个实施例的服务节点注册方法中，对象节点500将包含现有服务网的虚拟地址的消息发送至任意服务网的代表节点450(操作55)。此时，对象节点500可向目录服务器410发送包含对象节点500要提供的服务的名字的查询。即，传送用于确认包含对象节点500要提供的服务的服务种类、名称等的信息是否存储、注册在目录服务器410中的查询。
对象节点500从目录服务器410接收包含响应查询的服务列表(其包含虚拟地址)和现在构成的网络中任意的服务网的代表节点450的因特网地址的消息。因此，可获得现有服务网的虚拟地址及任意的服务网的代表节点450的相关信息。
此外，根据本发明的一个实施例的服务节点注册方法中，对象节点500向任意服务网的代表节点450请求现有服务网的代表节点的检索。对象节点500向任意服务网的代表节点450请求由自己来寻找要注册的服务网的母服务网的代表节点。
任意服务网的代表节点450检索母服务网的节点的方法可根据N叉检索树的检索过程进行(操作56、57)。
此外，根据本发明的一个实施例的服务节点注册方法中，通过经检索找到的现有服务网的代表节点460注册对象节点500。向现有服务网的代表节点460注册对象节点500的方法可根据网络构建时的用途来定义。例如，当现有服务网的代表节点460是头网络环的代表节点时，对象节点500可被注册在头网络换上，也可以注册在子环上。此时，可参照各网络环的地址范围。
另外，根据本发明的一个实施例的服务节点注册方法中，现有服务网的代表节点460，在代表节点460所属的网络环中，考虑节点注册限制条件，判断可否注册对象节点500。例如，节点注册限制条件可以是，可注册在网络环中的节点的个数限制、节点的种类的限制等。可注册的节点个数的限制，支持不稳定的移动节点的服务网的情况，可以成为确保稳定性的方案。
当对象节点500不满足所述注册限制条件时，代表节点460可向子环中具有包含对象节点460的ID的地址范围的子环的代表节点发送包含对象节点的ID的消息。即使没有注册在一个网络环中，对象节点500也可在存在子环时，为注册在同一服务网中发送检索消息。
在现有服务网上注册之后，对象节点500可向目录服务器410发送包含自身所属的服务网的服务地址和代表节点460的因特网地址的消息。目录服务器410可将包含从对象节点500接收到的服务网的代表节点460的因特网地址的消息存储为一般节点的下列注册时被最初询问的任意服务代表节点(在图5中是代表节点450)的信息。
图6是示出根据本发明的一个实施例的网络系统的示图。
参照图6，根据本发明的一个实施例的网络系统包括网络环。网络环600、610、620包括至少一个以上的节点。网络环600、610、620具有各个节点互相连接的环的形状。网络环600是网络环610、620的母环，网络环610、620是网络环600的子环。
母环600可包含代表节点601和成员节点603、605。代表节点601是用来管理环的节点，可执行与母环或者子环610、620的代表节点之间的信令(消息交换)。例如，代表节点601，为了动态IP搜索或新节点的注册，可执行与母环或子环610、620的代表节点之间的信令。代表节点的设置可根据网络的用途来定义。例如，节点的容量、处理速度可以成为其标准。成员节点603、605是属于网络环的非代表节点，可向代表节点请求动态IP搜索。当代表节点不工作时，非代表节点可成为新代表节点，因为各节点具有的环信息表中存储有所有和代表节点具有的信息相同的信息。
另外，根据本发明的一个实施例的网络系统中，网络环的各节点601、603、605、611、613、615、621、623、625周期性地将Hello消息向其他节点(601向603、603向605、605向601等)进行信号发送，通过该信号发送可检查环内的各节点的状态。例如在一种方式中，节点601向节点603发送了Hello消息而节点603不在的话，在环信息表中将节点603清除，节点601向节点605发送Hello消息并告知节点603功能停止。每个节点都持续进行Hello消息的信号发送，更新环的相关信息。即，所有节点可以将环信息的更新进行下去。因此，即使一个节点丧失了功能，其他节点也可以代替其功能。但是，母环和子环的相关表更新，只可在代表节点间通过信令进行。节点接收到新环信息表的话，以节点601向节点603发送、节点603向节点605发送的方式全都进行更新的子环或母环信息表的更新。
此外，根据本发明的一个实施例的网络系统中，网络环的代表节点601、611、621使用网络环的地址范围(例如，当为N比特时是0～2N-1)搜索目标节点的动态IP地址。网络环的代表节点判断目标节点的ID是否包含在母环或者子环的地址范围中，可进行与包含的环的代表节点之间的信令。由此，没必要所有节点都为找到目标节点的IP执行信令。
即，本发明通过网络环，即使一个节点不工作，其他节点也可通过环信息表代替其发挥作用，因此在包含移动节点之类的不稳定的节点的网络中，也可确保安全性。此外，本发明不是执行所有节点间的信令，而是只进行代表节点间的信令，因此可以减少通信量负担。
因此，根据本发明的一个实施例的网络系统连接到本地服务器，与现有系统相比明显提供更多服务。此外，本发明使用国家区号+手机号码之类的全域ID搜索目标节点的ID和动态IP地址，可进行远程控制，因此可进行没有广播的各种内容开发。
另外，根据本发明的一个实施例的网络系统中，网络环可根据给定树的阶层和从母到子的顺序只搜索具有地址的最大最小范围，因此，通过节点的入网和删除进行的树的均衡作业简单，其恢复也简单。各网络环的节点，共享代表节点具有的表，因此即使代表节点断开了因特网连接，也可简单地实现恢复。
图7是示出根据本发明的一个实施例的动态IP搜索装置的框图
参照图7，根据本发明的一个实施例的动态的IP搜索装置包括接收单元710、检索处理单元720、消息处理单元730、发送单元740。
接收单元710接收包含目标节点的ID的消息。接收请求要搜索动态IP的目标节点的ID和动态IP搜索的消息。可从外部节点，即没有注册在同一消息网中的节点，接收包含目标节点的ID的消息。此外，内部节点，即注册在同一服务网中的节点，可接收包含目标节点的ID的消息。
此外，检索处理单元720使用环信息表确定网络环中是否注册有目标节点的ID。对于从外部节点搜索目标节点的动态IP的情况，在一般服务网的代表节点，尤其是头网络环的代表节点中，接收包含目标节点的ID的消息。由此，检索处理单元720使用环信息表确认头网络环中是否注册有目标节点的ID。但是，对于从外部节点搜索目标节点的动态IP的情况中也是，如果已经存在在同一服务网中搜索其他目标节点的动态IP的情况，则从搜索到的其他目标节点重新搜索目的指向的目标节点。
对于从内部节点搜索目标节点的动态IP的情况，确认目标节点的ID是否在内部节点所属的网络环的地址范围内。当目标节点的ID在网络环的地址范围内时，使用环信息表，确认网络环中是否注册有目标节点的ID。当目标节点的ID不在网络环的地址范围内时，由于应该向母环发送目标节点的ID，因此，向网络环的代表节点发送包含目标节点的ID的消息。此外，即使在目标节点的ID未在网络环中注册时，也可以向网络环的代表节点发送包含目标节点的ID的消息。代表节点确认子环中具有包含目标节点的ID的地址范围的环是否存在。
此外，网络环中不存在目标节点的ID时，消息处理单元730生成包含目标节点的ID的消息。不管是从外部节点搜索目标节点的动态IP的情况，还是从内部节点搜索目标节点的动态IP的情况，使用环信息表确定了网络环中没有注册目标节点的话，就生成包含目标节点的ID的消息。包含目标节点的ID的消息不仅包括目标节点的ID，还可包括检索失败消息(在头环和尾环中)、进行检索的网络环在与接收发送的消息的网络环的关系中是其母环还是子环以及是第几个子环等相关信息。
此外，发送单元740向母环或具有目标节点的地址范围的子环的代表节点发送包含目标节点的ID的消息。当从头网络环开始检索时，由于没有母环，所以向源节点发送检索失败消息，并向具有目标节点的地址范围的子环的代表节点发送包含目标节点的ID的消息。当不是头环时，如果不是重复的检索路径，那么向母环及具有目标节点的地址范围的子环的代表节点发送包含目标节点的ID的消息。
图8是示出构成网络环的节点的功能的示图。
参照图8，节点可包括输入单元810、检索和处理单元820、环信息表存储单元830、输出单元840。
输入单元810从网络环的内部节点或外部节点接收信号输入。例如，输入单元810接收的信号可以是检查节点的状态的Hello消息。或者，在动态IP搜索时，还可以是确认目标节点的ID的消息。
检索和处理单元820从输入单元810接收信号，根据接收到的信号的要求，检索存储在环信息表存储单元中的信息。例如，可检索网络环的代表节点是哪个节点、环的地址范围如何、母环或者子环的代表节点ID是什么等。此外，构成网络环的节点中的一部分丧失功能时，子环或母环中有变动时，也可执行更新环信息表的处理功能。
环信息表存储单元830将网络环的相关信息存储为表格形式。在环信息表中可根据网络用途存储各种信息，一般可存储包含在环中的节点的ID、代表节点的ID、各节点的IP地址、环的地址范围等。
输出单元840将具有通过检索单元820确认的信息的信号向网络环的内部节点或者外部节点输出。
根据本发明的实施例的方法，可被记录在由可通过各种计算机装置执行的程序指令形式构成的计算机可读介质中。所述计算机可读介质可包括：单独的程序指令、数据文件、数据结构或其组合等。所述介质中记录的程序指令，可为针对本发明专门设计和构成的，也可为计算机软件技术人员公知而可使用的。
如上所示，本发明虽然已参照有限的实施例和附图进行了说明，但是本发明并不局限于所述实施例，在本发明所署领域中具备通常知识的人均可以从此记载中进行各种修改和变形。
因此，本发明的范围不受说明的实施例的局限或定义，而是由后附的权利要求范围以及权利要求范围等同内容定义。

Claims (15)

1.一种动态IP搜索方法，包括以下步骤：
头网络环的代表节点从外部节点接收包含目标节点的ID的消息；
使用环信息表，确定所述目标节点的ID是否被注册在头网络环中；和
当所述头网络环中不存在所述目标节点的ID时，向子环中具有所述目标节点的地址范围的子环的代表节点发送包含所述目标节点的ID的消息。
2.如权利要求1所述的动态IP搜索方法，其进一步包括以下步骤：
所述外部节点在目录服务器中搜索所述目标节点的服务，接收所述目标节点的服务网的虚拟地址；和
将包含接收的所述虚拟地址的消息发送至所述外部节点所属的服务网的代表节点。
3.一种动态IP搜索方法，包括以下步骤：
内部节点确认目标节点的ID是否在所述内部节点所属的网络环的地址范围内；
当所述目标节点的ID在网络环的地址范围内时，使用环信息表，确认所述目标节点的ID是否已注册在所述网络环中；
当所述目标节点的ID没有注册在所述网络环中时，向所述网络环的代表节点发送包含所述目标节点的ID的消息；
所述代表节点确认子环中是否存在具有包含所述目标节点的ID的地址范围的环；和
当存在包含所述目标节点的ID的地址范围的子环时，向母环及具有所述地址范围的子环的代表节点发送包含所述目标节点的ID的消息。
4.如权利要求3所述的动态IP搜索方法，其进一步包括以下步骤：
当所述目标节点的ID不在网络环的地址范围之内时，向母环的代表节点发送包含所述目标节点的ID的消息。
5.如权利要求3所述的动态IP搜索方法，其进一步包括以下步骤：
当所述母环是头环时，所述目标节点的ID不被注册在所述头环中，当向所述头环发送包含所述目标节点的ID的消息的子环与子环中地址范围包含目标节点的ID的子环一致时，向所述内部节点发送搜索失败消息；
当所述子环是尾环时，在所述尾环中没有注册所述目标节点的ID时，向所述内部节点发送搜索失败消息；和
从所述头环接收所发送搜索失败消息，当从所述尾环接收到所发送的搜索失败消息时，结束搜索程序。
6.一种服务节点注册方法，包括以下步骤：
新节点向目录服务器请求所述新节点要提供的服务的服务名称和所述新节点的虚拟地址；
从所述目录服务器接收所述新节点的虚拟地址；
向任意服务网的代表节点发送包含接收的新节点的所述虚拟地址的消息，并请求所述新节点的母代表节点的检索；
所述母代表节点将新节点的所述虚拟地址与因特网地址存储为子环的注册信息后，向所述新节点发送包含所述母代表节点的虚拟地址与因特网地址的消息；和
所述新节点存储所述消息中包含的母代表节点的信息。
7.如权利要求6所述的服务节点注册方法，其进一步包括以下步骤：
向目录服务器发送包含所述新节点要提供的服务的名字的查询；和
从所述目录服务器接收消息，所述消息包含：响应所述查询的服务列表和当前已创建的网络中任意服务网的代表节点的因特网地址。
8.如权利要求6所述的服务节点注册方法，其中，新节点存储所述母代表节点的信息的所述步骤包括以下步骤：
向所述目录服务器发送包含所述新节点的因特网地址的消息。
9.一种服务节点注册方法，包括以下步骤：
向任意服务网的代表节点发送包含现有服务网的虚拟地址的消息；
向所述任意服务网的代表节点请求所述现有服务网的代表节点的检索；和
通过经所述检索找到的现有服务网的代表节点，注册对象节点。
10.如权利要求9所述的服务节点注册方法，其中，通过现有服务网的代表节点注册对象节点的所述步骤包括以下步骤：
在所述代表节点所属的网络环中，考虑节点注册限制条件，判断可否注册对象节点；和
当所述对象节点不满足所述注册限制条件时，所述代表节点向子环中具有包含所述对象节点的ID的地址范围的子环的代表节点发送包含所述对象节点的ID的消息。
11.一种动态IP搜索装置，包括：
接收单元，其从外部节点接收包含目标节点的ID的消息；
检索处理单元，其使用环信息表确定所述目标节点的ID是否被注册在头网络环中；
消息处理单元，其在所述头网络环中不存在所述目标节点的ID时，生成包含所述目标节点的ID的消息；和
发送单元，其向子环中具有所述目标节点的ID的地址范围的子环的代表节点发送生成的所述消息。
12.一种动态IP搜索装置，包括：
接收单元，其接收包含目标节点的ID的消息；
检索处理单元，其确认所述目标节点的ID是否在内部节点所属的网络环的地址范围内，当所述目标节点的ID在网络环的地址范围内时，使用环信息表确认所述目标节点的ID是否被注册在所述网络环中，当所述目标节点的ID没有注册在所述网络环中时，向所述网络环的代表节点发送包含所述目标节点的ID的消息，所述代表节点确认子环中是否存在具有包含所述目标节点的ID的地址范围的环；和
消息处理单元，其在存在具有包含所述目标节点的ID的地址范围的子环时，生成包含所述目标节点的ID的消息；和
发送单元，其向母环及具有所述地址范围的子环的代表节点发送生成的所述消息。
13.一种用于动态IP搜索的网络系统，包括：
代表节点，其执行用于母环的代表节点或子环的代表节点关于动态IP搜索的信令；和
成员节点，其在需要对任意节点进行动态IP搜索时，向所述代表节点请求动态IP搜索。
14.如权利要求13所述的用于动态IP搜索的网络系统，其中，所述节点定期地通过Hello消息检查环内的各节点的状态。
15.如权利要求13所述的用于动态IP搜索的网络系统，其中，所述代表节点使用网络环的地址范围搜索目标节点的动态IP。
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