CN110061966B - 一种在计算机网络实现对等网的通信协议系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种在计算机网络实现对等网的通信协议系统及方法。对等网络终端编码系统在终端设备上，终端设备通过信令编码对发送的指令编码为节点内信令；编码后的节点内信令通过传输系统发送至对等节点设备；对等节点设备判断如果是节点间传输，则继续把节点内信令编码为节点间信令；对等节点设备把编码好的节点间信令发送至对端的对等节点设备；对端的对等节点设备把节点间信令解析为节点内信令；对端的对等节点设备通过传输系统发送至对等终端设备；对等终端设备解析节点内信令完成此次信令传递过程。本发明的有益效果是：数据的通信都是端对端的送达，并能可靠的保证送达质量，可以最大的保障系统的可靠性、容错性、可自恢复性。
Description
技术领域
本发明涉及计算机网络相关技术领域，尤其是指一种在计算机网络实现对等网的通信协议系统及方法。
背景技术
计算机网络通信系统是很早就有的系统，而且计算机的网络系统发展也经历了好几代的发展，发展的基础主要就是通过物理网络的搭建组网，因此基于物理网搭建的基础通信协议一般都和物理网络的架构有关系。
这种发展的过程就导致了上层的应用协议大都基于物理层的链路协议开发的，目前的网络应用还都是以集中式为主，而不是分布式为主，因为受限于更上层通信协议的开发，还无法完全实现分布式对等。
现有的通信技术也都提出的分布式网络的概念，甚至分布式应用，或者叫p2p都是一种对等网络的概念实现，但上述行为都无法完全实现真正的分布式对等。
应用层网络的对等对于业务系统的稳定性有着非常大的作用，相比较集中式对等网络不用担心集中式服务器的故障或崩溃，对等网络会自动恢复对等业务，保障业务执行的稳定性和高可用性。
现有的计算机网络主要是以星型结构为主，因为物理网络架构的原因，大都是通过交换机组成星型网络，网络通信的通信系统基本上也都是基于星型结构组建的，也就是说都有一个集中分发或转发的中心，通过中心进行通信协议的转发把消息送达到各个终端节点。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中存在上述的不足，提供了一种可靠性好且具有自恢复性的在计算机网络实现对等网的通信协议系统及方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种在计算机网络实现对等网的通信协议系统，包括对等网络终端编码系统、信令系统和传输系统，
所述的对等网络终端编码系统负责对等网络的终端进行编码和解析，方便系统的终端规则的接入；
所述的信令系统负责对等网络终端间的通信处理和解析，包括信令管理、节点间信令、节点内信令和层间信令；
所述的信令管理用于管理节点间信令、节点内信令和层间信令；
所述的节点间信令采用二进制信令编码，减少信令流量大小，信令间通信采用udp协议通信，减少网络连接资源开销；
所述的节点内信令主要和对等端点进行通信，解决对等端点入网问题，入网后的对等端点之间通信直接就能对等通信；
所述的层间信令是负责信令层和应用层之间的交互通信信令，及时的传递信令层和应用层之间的状态及返回信息；
所述的传输系统负责对等网络终端间的数据传输，包括传输管理、传输监控和传输路由；
所述的传输管理是指对所有的信令传输进行管理；
所述的传输监控是指对发送的数据进行监控管理；
所述的传输路由是指对发送的数据进行路由转发。
该系统是按照对等网的思想实现的一套基础协议系统，该协议系统利用原有的物理层网络协议，就是说基于原有物理层协议，不关心是什么物理网络架构实现的一种逻辑层的对等网络通信协议。该系统就是把每个终端节点当成对等的通信节点，没有中心转发的概念，也没有中心节点的概念，数据的通信都是端对端的送达，并能可靠的保证送达质量。该发明针对某些特殊的需要这种对等网实现机制业务系统非常有价值，可以最大的保障系统的可靠性、容错性、可自恢复性。
作为优选，针对节点间信令的原理如下，编码信令结构包括：信令头占2BIT，信令版本占2BIT，信令类型占2BIT，信令数据长度和信令数据部分，每一部分都是按照最优的编码方法压缩编码形成效率最高的信令；按需发送编码信令，所有的编码信令都是按照需要动态编码；编码信令全部是数字，每个不同的数字代表预先定义好的不同的含义，通过解码解析出具体对应的含义。
作为优选，针对节点内信令的原理如下，对等网络终端启动后自动发送节点内注册认证信令到节点设备，节点设备收到该注册信令后认证该对等网络终端，认证成功后节点设备和对等网络终端定时发送保活信令。
作为优选，针对层间信令的原理如下，其主要解决应用功能传递到对等节点转换解析的问题，具体为：应用界面有不同的操作功能要发送到对等节点就必须要先通过层间信令编码，层间信令编码该操作功能传递到节点内信令进行解码，节点内信令解码层间信令成功后重新编码为节点内信令，对等网络终端发送节点内信令到对等节点设备进一步解析直到发送到对等节点。
作为优选，所述的传输管理主要是对需要传输的节点内信令、节点间信令进行传输前编码，编码后的数据格式是适合传输的格式，包括传输数据的校验和容错重发机制都是在传输管理里面执行的。
作为优选，所述传输监控的监控内容包括发送数据的流量、发送时间、发送送达时间及发送失败情况，针对不同的情况做相应的处理，并形成统计数据向系统汇报。
作为优选，所述传输路由传输发送的数据往往都有不同的目的地，尤其是ip地址段不一样，同时也跨不同的地区，这个时候就要通过传输路由把数据按照时间和效率最好的结果发送出去。
本发明还提供了一种在计算机网络实现对等网的通信方法，具体包括如下步骤：
(1)对等网络终端编码系统在终端设备上，终端设备通过信令编码对发送的指令编码为节点内信令；
(2)编码后的节点内信令通过传输系统发送至对等节点设备；
(3)对等节点设备判断如果是节点间传输，则继续把节点内信令编码为节点间信令；
(4)对等节点设备把编码好的节点间信令发送至对端的对等节点设备；
(5)对端的对等节点设备把节点间信令解析为节点内信令；
(6)对端的对等节点设备通过传输系统发送至对等终端设备；
(7)对等终端设备解析节点内信令完成此次信令传递过程。
本发明的有益效果是：数据的通信都是端对端的送达，并能可靠的保证送达质量，非常有价值，可以最大的保障系统的可靠性、容错性、可自恢复性。
附图说明
图1是本发明的系统框图；
图2是本发明的方法示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。
如图1所述的实施例中，一种在计算机网络实现对等网的通信协议系统，包括对等网络终端编码系统、信令系统和传输系统，
对等网络终端编码系统负责对等网络的终端进行编码和解析，方便系统的终端规则的接入；
信令系统负责对等网络终端间的通信处理和解析，包括信令管理、节点间信令、节点内信令和层间信令；
信令管理用于管理节点间信令、节点内信令和层间信令；
节点间信令采用二进制信令编码，减少信令流量大小，信令间通信采用udp协议通信，减少网络连接资源开销；针对节点间信令的原理如下，编码信令结构包括：信令头占2BIT，信令版本占2BIT，信令类型占2BIT，信令数据长度和信令数据部分，每一部分都是按照最优的编码方法压缩编码形成效率最高的信令；按需发送编码信令，所有的编码信令都是按照需要动态编码；编码信令全部是数字，每个不同的数字代表预先定义好的不同的含义，通过解码解析出具体对应的含义；
节点内信令主要和对等端点进行通信，解决对等端点入网问题，入网后的对等端点之间通信直接就能对等通信；针对节点内信令的原理如下，对等网络终端启动后自动发送节点内注册认证信令到节点设备，节点设备收到该注册信令后认证该对等网络终端，认证成功后节点设备和对等网络终端定时发送保活信令；
层间信令是负责信令层和应用层之间的交互通信信令，及时的传递信令层和应用层之间的状态及返回信息；针对层间信令的原理如下，其主要解决应用功能传递到对等节点转换解析的问题，具体为：应用界面有不同的操作功能要发送到对等节点就必须要先通过层间信令编码，层间信令编码该操作功能传递到节点内信令进行解码，节点内信令解码层间信令成功后重新编码为节点内信令，对等网络终端发送节点内信令到对等节点设备进一步解析直到发送到对等节点；
传输系统负责对等网络终端间的数据传输，包括传输管理、传输监控和传输路由；
传输管理是指对所有的信令传输进行管理；传输管理主要是对需要传输的节点内信令、节点间信令进行传输前编码，编码后的数据格式是适合传输的格式，包括传输数据的校验和容错重发机制都是在传输管理里面执行的；
传输监控是指对发送的数据进行监控管理；监控内容包括发送数据的流量、发送时间、发送送达时间及发送失败情况，针对不同的情况做相应的处理，并形成统计数据向系统汇报；
传输路由是指对发送的数据进行路由转发；传输发送的数据往往都有不同的目的地，尤其是ip地址段不一样，同时也跨不同的地区，这个时候就要通过传输路由把数据按照时间和效率最好的结果发送出去。
如图2所示，本发明还提供了一种在计算机网络实现对等网的通信方法，具体包括如下步骤：
(1)对等网络终端编码系统在终端设备上，终端设备通过信令编码对发送的指令编码为节点内信令；
(2)编码后的节点内信令通过传输系统发送至对等节点设备；
(3)对等节点设备判断如果是节点间传输，则继续把节点内信令编码为节点间信令；
(4)对等节点设备把编码好的节点间信令发送至对端的对等节点设备；
(5)对端的对等节点设备把节点间信令解析为节点内信令；
(6)对端的对等节点设备通过传输系统发送至对等终端设备；
(7)对等终端设备解析节点内信令完成此次信令传递过程。
该系统重新定义了信令协议和传输协议，忠实的还原度额对等网络的关键特性。信令协议采用的是端对端的设计理念，避免集中式的设计方法。节点间信令负责节点之间的信息通信，完成不同网络下的互联互通信令协商，保障对等通信。传输协议采用的是尽力而为的设计策略，可以有效的控制网络传输质量和带宽，保障传输的稳定性。端点编码采用有一定规则的固定编码方法进行设计，有别于其他系统的随意生成编码，从端点编码的设计上就开始进行对等网络的设计，保证端点的加入和退出随意自然。
该系统是按照对等网的思想实现的一套基础协议系统，该协议系统利用原有的物理层网络协议，就是说基于原有物理层协议，不关心是什么物理网络架构实现的一种逻辑层的对等网络通信协议。该系统就是把每个终端节点当成对等的通信节点，没有中心转发的概念，也没有中心节点的概念，数据的通信都是端对端的送达，并能可靠的保证送达质量。该发明针对某些特殊的需要这种对等网实现机制业务系统非常有价值，可以最大的保障系统的可靠性、容错性、可自恢复性。区别于现有的p2p技术，该发明重在建立一套完整的底层通信协议，上层承载应用，而p2p主要是一种应用。
Claims (7)
1.一种在计算机网络实现对等网的通信协议系统，其特征是，包括对等网络终端编码系统、信令系统和传输系统，
所述的对等网络终端编码系统负责对等网络的终端进行编码和解析，方便系统的终端规则的接入；
所述的信令系统负责对等网络终端间的通信处理和解析，包括信令管理、节点间信令、节点内信令和层间信令；
所述的信令管理用于管理节点间信令、节点内信令和层间信令；
所述的节点间信令采用二进制信令编码，减少信令流量大小，信令间通信采用udp协议通信，减少网络连接资源开销；
所述的节点内信令主要和对等端点进行通信，解决对等端点入网问题，入网后的对等端点之间通信直接就能对等通信；
所述的层间信令是负责信令层和应用层之间的交互通信信令，及时的传递信令层和应用层之间的状态及返回信息；
所述的传输系统负责对等网络终端间的数据传输，包括传输管理、传输监控和传输路由；
所述的传输管理是指对所有的信令传输进行管理；
所述的传输监控是指对发送的数据进行监控管理；
所述的传输路由是指对发送的数据进行路由转发。
2.根据权利要求1所述的一种在计算机网络实现对等网的通信协议系统，其特征是，针对节点间信令的原理如下，编码信令结构包括：信令头占2BIT，信令版本占2BIT，信令类型占2BIT，信令数据长度和信令数据部分，每一部分都是按照最优的编码方法压缩编码形成效率最高的信令；按需发送编码信令，所有的编码信令都是按照需要动态编码；编码信令全部是数字，每个不同的数字代表预先定义好的不同的含义，通过解码解析出具体对应的含义。
3.根据权利要求1所述的一种在计算机网络实现对等网的通信协议系统，其特征是，针对节点内信令的原理如下，对等网络终端启动后自动发送节点内注册认证信令到节点设备，节点设备收到该注册信令后认证该对等网络终端，认证成功后节点设备和对等网络终端定时发送保活信令。
4.根据权利要求1所述的一种在计算机网络实现对等网的通信协议系统，其特征是，针对层间信令的原理如下，其主要解决应用功能传递到对等节点转换解析的问题，具体为：应用界面有不同的操作功能要发送到对等节点就必须要先通过层间信令编码，层间信令编码该操作功能传递到节点内信令进行解码，节点内信令解码层间信令成功后重新编码为节点内信令，对等网络终端发送节点内信令到对等节点设备进一步解析直到发送到对等节点。
5.根据权利要求1所述的一种在计算机网络实现对等网的通信协议系统，其特征是，所述的传输管理主要是对需要传输的节点内信令、节点间信令进行传输前编码，编码后的数据格式是适合传输的格式，包括传输数据的校验和容错重发机制都是在传输管理里面执行的。
6.根据权利要求1所述的一种在计算机网络实现对等网的通信协议系统，其特征是，所述传输监控的监控内容包括发送数据的流量、发送时间、发送送达时间及发送失败情况，针对不同的情况做相应的处理，并形成统计数据向系统汇报。
7.根据权利要求1所述的一种在计算机网络实现对等网的通信协议系统，其特征是，所述传输路由传输发送的数据往往都有不同的目的地，尤其是ip地址段不一样，同时也跨不同的地区，这个时候就要通过传输路由把数据按照时间和效率最好的结果发送出去。
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