CN113556286A - 对等网络的通信方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种对等网络的通信方法及系统，其中，方法包括：将对等网络中所有节点划分为多个簇，在每一个簇中确定一个簇头节点，基于每一簇内的普通节点确定普通路由表，基于对等网络中簇头节点确定关键路由表；基于目标发送节点的待通信数据包和目标发送节点存储的普通路由表，判断目标发送节点的普通路由表中是否包括目标接收节点的节点编号；若确定目标发送节点的普通路由表中包括目标接收节点的节点编号，则基于目标发送节点的普通路由表，确定与目标接收节点的节点编号对应的目标接收节点的节点IP地址；目标发送节点基于目标接收节点的IP地址，将通信数据包发送给目标接收节点。有效提高对等网络的通信效率。

Description

对等网络的通信方法及系统
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种对等网络的通信方法及系统。
背景技术
在传统的C/S(Client-Server，服务器-客户机)模式中，数据的分发采用专门的服务器，多个客户端都从此服务器获取数据。此种模式存在一定的缺点，因为服务器的个数非常有限，系统容易出现单一失效点；单一服务器面对众多的客户端，由于CPU(centralprocessing unit，中央处理器)能力、内存大小、网络带宽的限制，可同时服务的客户端非常有限，可扩展性差。
由于P2P网络(peer-to-peer，对等网络)没有中心节点，网络中每个结点具有消息消费者和消息提供者的双重身份，同时拥有信息通信方面的功能，能够极大缓解传统架构中服务器端的压力过大、单一失效点等问题，又能充分利用终端的丰富资源。
但对传统P2P网络组网方式无中心/弱中心特性的研究发现，P2P网络节点在通信时，会将消息转发给所有与自身相邻的节点，而所有的相邻节点收到消息后，会进一步转发给相邻节点，直到所有节点都转发完毕。因此，P2P网络中的任意一个节点都会重复收到相同的消息。这虽然能使P2P网络具有良好的鲁棒性，但也易带来较高的延时，并造成网络拥塞，不适用于战场网络环境中的运用。
因此，如何提供一种对等网络的通信方法及系统，解决传统对等网络通信时易出现网络拥塞的问题，提高对等网络的通信效率，成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明提供的对等网络的通信方法及系统，用于解决传统对等网络通信时易出现网络拥塞的问题，提高对等网络的通信效率。
本发明提供的一种对等网络的通信方法，包括：
将所述对等网络中所有节点划分为多个簇，在每一个簇中确定一个簇头节点，基于每一簇内的普通节点确定普通路由表，基于所述对等网络中所述簇头节点确定关键路由表；
基于目标发送节点的待通信数据包和所述目标发送节点存储的普通路由表，判断所述目标发送节点的普通路由表中是否包括所述目标接收节点的节点编号；
若确定目标发送节点的普通路由表中包括所述目标接收节点的节点编号，则基于所述目标发送节点的普通路由表，确定与所述目标接收节点的节点编号对应的目标接收节点的节点IP地址；
所述目标发送节点基于所述目标接收节点的IP地址，将所述通信数据包发送给所述目标接收节点。
其中，所述待通信数据包包括：目标接收节点的节点编号和待传输信息；所述普通节点为簇内除簇头节点外的其他节点；所述簇头节点的关键路由表包括：所述对等网络中所有簇头节点的节点信息；所述普通节点的关键路由表包括：当前簇对应的簇头节点的节点信息；所述簇头节点的普通路由表包括：当前簇内所有普通节点的节点信息；所述普通节点的普通路由表包括：当前簇内预设数量的普通节点的节点信息；所述节点信息包括：节点编号、节点IP地址和节点类型；所述节点类型包括：普通节点和簇头节点。
本发明还提供一种对等网络的通信系统，包括：簇类划分单元、路径判断单元、地址确定单元和节点通信单元；
所述簇类划分单元，用于将所述对等网络中所有节点划分为多个簇，在每一个簇中确定一个簇头节点，基于每一簇内的普通节点确定普通路由表，基于所述对等网络中所述簇头节点确定关键路由表；
所述路径判断单元，用于基于目标发送节点的待通信数据包和所述目标发送节点存储的普通路由表，判断所述目标发送节点的普通路由表中是否包括所述目标接收节点的节点编号；
所述地址确定单元，用于若确定目标发送节点的普通路由表中包括所述目标接收节点的节点编号，则基于所述目标发送节点的普通路由表，确定与所述目标接收节点的节点编号对应的目标接收节点的节点IP地址；
所述节点通信单元，用于所述目标发送节点基于所述目标接收节点的IP地址，将所述通信数据包发送给所述目标接收节点。
其中，所述待通信数据包包括：目标接收节点的节点编号和待传输信息；所述普通节点为簇内除簇头节点外的其他节点；所述簇头节点的关键路由表包括：所述对等网络中所有簇头节点的节点信息；所述普通节点的关键路由表包括：当前簇对应的簇头节点的节点信息；所述簇头节点的普通路由表包括：当前簇内所有普通节点的节点信息；所述普通节点的普通路由表包括：当前簇内预设数量的普通节点的节点信息；所述节点信息包括：节点编号、节点IP地址和节点类型；所述节点类型包括：普通节点和簇头节点。
本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述对等网络的通信方法的步骤。
本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述对等网络的通信方法的步骤。
本发明提供的对等网络的通信方法及系统，通过将对等网络中所有节点聚类划分为不同的簇，建立分层协作簇机制，确定关键路由表和普通路由表，基于关键路由表进行簇间通信，基于普通路由表进行簇内通信，使平面化节点形成层级立体化簇型通信结构。通过分层通信的方式，解决了传统的对等网络组网方式网络拥塞的问题，有效提高对等网络的通信效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的对等网络的通信方法流程图；
图2是本发明提供的对等网络的簇内通信方法示意图之一；
图3是本发明提供的对等网络的簇内通信方法示意图之二；
图4是本发明提供的对等网络的簇间通信方法示意图；
图5是本发明提供的对等网络的通信系统的结构示意图；
图6是本发明提供的电子设备的实体结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1是本发明提供的对等网络的通信方法流程图，如图1所示，本发明提供的一种对等网络的通信方法，包括：
步骤S1，将所述对等网络中所有节点划分为多个簇，在每一个簇中确定一个簇头节点，基于每一簇内的普通节点确定普通路由表，基于所述对等网络中所述簇头节点确定关键路由表；
步骤S2，基于目标发送节点的待通信数据包和所述目标发送节点存储的普通路由表，判断所述目标发送节点的普通路由表中是否包括所述目标接收节点的节点编号；
步骤S3，若确定目标发送节点的普通路由表中包括所述目标接收节点的节点编号，则基于所述目标发送节点的普通路由表，确定与所述目标接收节点的节点编号对应的目标接收节点的节点IP地址；
步骤S4，所述目标发送节点基于所述目标接收节点的IP地址，将所述通信数据包发送给所述目标接收节点。
其中，所述待通信数据包包括：目标接收节点的节点编号和待传输信息；所述普通节点为簇内除簇头节点外的其他节点；所述簇头节点的关键路由表包括：所述对等网络中所有簇头节点的节点信息；所述普通节点的关键路由表包括：当前簇对应的簇头节点的节点信息；所述簇头节点的普通路由表包括：当前簇内所有普通节点的节点信息；所述普通节点的普通路由表包括：当前簇内预设数量的普通节点的节点信息；所述节点信息包括：节点编号、节点IP地址和节点类型；所述节点类型包括：普通节点和簇头节点。
需要说明的是，上述方法的执行主体可以是计算机设备。
可选的，构建新型P2P网络，每个节点都是对等节点，获取对等网络中各节点的相关信息，确定各节点能够满足分层通信需求的低时延网络。需要说明的是，对等网络中可能存在部分节点无法满足当前的通信需求，可以提前进行筛选，仅保留能够满足目标需求的节点利用本发明提供的对等网络的通信方法实现各节点之间的通信。
在步骤S1中，将对等网络中所有满足通信要求的节点划分为多个簇，在每一个簇中确定一个簇头节点，每一簇内除簇头节点之外的其他节点为普通节点。
需要说明的是，在本发明中，将通信节点划分为不同簇的划分规则，可以是基于节点的位置特征、任务特性、系统特征、移动轨迹等多维属性中的一项或多项作为划分标准，可根据实际需求进行调整。具体使用的簇内聚合算法可根据实际情况进行选择。此外，簇头节点的选择，可以是簇内最中心的节点，也可以是簇内通信能力最强的节点，具体的簇头节点的设置规则，可以根据实际情况进行选择，本发明对此不作限定。
在确定好了对等网络节点划分的簇和每一簇中的簇头节点之后，基于每一簇内的普通节点确定普通路由表，基于对等网络中簇头节点确定关键路由表。
本发明提出一种分布式动态路由控制表(DRT)，每个节点能够存储用于分层通信的路由信息。基于<K,V>键值对类型的路由表，主要包括节点编号，IP号以及端口号信息，节点类型(簇头节点或簇内节点)，关键路由表(簇头存储其他簇头的路由信息)，普通路由表(簇内节点互相存储相邻节点的路由信息)。其中，路由表的设置规则为：
将对等网络中各节点划分成多个簇，每个簇内将最中心的点设为簇头(仅作为一个例子，还可以其他的规则确定簇头节点)，每个簇的簇头负责节点的身份认证和通信交互，分层协作簇中的每个普通节点类似于P2P网络中的每个节点，具有消息消费者和消息提供者的双重身份，可以直接和簇内的其他节点进行通信，但其无法直接合其他簇的节点进行通信。
每个节点维护一张动态路由控制表(DRT)。DRT基于DHT的思想进行设计，每个节点维护全网部分节点的信息，是一种分布式的动态路由表。节点的通信过程以及区块链的共识过程与之息息相关。基于这张表，可以实现心跳链接，基于分簇的路由转发功能。DRT表在分簇完成后初始化完成。
DRT路由表包含KRT(关键路由表)和GRT(普通路由表)，路由表中包括以下几个参数：NodeID(节点编号)，NodeInfo(节点IP(和和节点端口号))，NodeType(节点类型，节点分为普通节点和簇头节点)。
节点的NodeID在每次进行实施例一分簇前指定(可以由人为按照编码规则进行编码，也可根据节点的特性生成唯一编码，例如：根据人为编码和节点地理位置对应的唯一编码组合确定节点的节点编号，NodeID由二进制编码构成，编码包含了其所处的地理位置信息(geo))。
KRT由节点的NodeID和NodeInfo构成。KRT存储其他簇头的路由信息，对于簇头节点而言KRT存储所有其他簇头节点信息；对于普通节点而言KRT存储此簇的簇头节点信息，并且把其所在簇的簇头节点信息放在KRT表的第一位。可以理解的是，还可以存储几个(如2个)其他簇头节点信息，能够保证在当前簇的簇头节点出现故障无法正常工作时，和其他簇的簇头节点进行通信，加入其他簇，保证对等网络通信的稳定性。
GRT同样由节点的NodeID和NodeInfo构成。对于簇头节点，GRT存储的是簇内所有节点信息；对于普通节点，GRT存储此表维护随机2/3(向上取整)簇内节点信息。
需要说明的是，对于普通节点，GRT仅随机存储簇内2/3簇内节点信息，仅作为一个具体的例子，在实际应用中，也可以是存储所有的簇内节点信息，或是预设数量的簇内节点信息，选择的方法可以是随机选择，或是选择与该普通节点地理位置相近的节点信息进行存储等方法，具体的设置可根据实际需求进行调整，本发明对此不作限定。
使簇内的普通节点仅存储簇内一定数量的节点信息，使簇内普通节点在无法直接和簇内未存储其节点信息的节点进行通信时，需要通过簇头节点进行间接通信，能够有效的对簇头节点进行心跳检测，防止簇头节点故障却未被获知，导致影响对等网络正常通信。
确定了各个节点的普通路由表和关键路由表之后，基于路由表进行节点之间的通信。在步骤S2中，确定存在目标发送节点向目标接收节点发送数据包，基于目标发送节点的待通信数据包和目标发送节点存储的普通路由表，判断目标发送节点的普通路由表中是否包括目标接收节点的节点编号，即根据普通路由表确定目标发送节点是否能够直接与该目标接收节点进行通信(若目标发送节点的普通路由表中存储该簇内所有节点的节点信息，即判断该目标接收节点是否与目标发送节点位于相同簇内)。
在步骤S3中，若确定目标发送节点的普通路由表中包括目标接收节点的节点编号，则确定目标发送节点能够直接与目标接收节点进行通信，基于目标发送节点的普通路由表，根据确定的目标接收节点的节点编号，在路由表中查找与之对应的目标接收节点的节点IP地址。
在步骤S4中，目标发送节点基于查找获得的目标接收节点的IP地址，将通信数据包发送给目标接收节点，完成节点间的簇内通信。
图2是本发明提供的对等网络的簇内通信方法示意图之一，如图2所示，该簇内，A0为簇头节点，A1和A2均为普通节点。在进行节点的簇内通信时，首先访问主动发送消息节点(A1)的GRT，寻找是否有目标节点(A2)的IP信息。若存在，直接获取其IP地址，进行通信。
在传统的P2P网络DHT(Distributed Hash Table，分布式哈希表)算法的基础上，本发明建立分层协作簇机制，确定DRT(Dynamic Routing Table分布式动态路由控制表)，DRT是根据层次化的网络节点协作簇构建而成的，方便各个簇间以及簇内节点通信。本发明提高的对等网络的通信方法，能够优化传统P2P网络为中心的动态路由过程。通过数值结果测试算法的收敛性。与最先进的策略相比，本发明在数据发现时延和缓存命中率方面都有更好的性能。
本发明提供的对等网络的通信方法，通过将对等网络中所有节点聚类划分为不同的簇，建立分层协作簇机制，确定分布式动态路由控制表(关键路由表和普通路由表)，基于关键路由表进行簇间通信，基于普通路由表进行簇内通信，实现了同一簇内节点直接通信，不同簇节点通过簇头间接通信的分层通信机制。使平面化节点形成层级立体化簇型通信结构。通过分层通信的方式，解决了传统的对等网络组网方式网络拥塞的问题，有效提高对等网络的通信效率。
进一步地，在一个实施例中，根据本发明提供的一种对等网络的通信方法，在所述基于目标发送节点的待通信数据包和所述目标发送节点存储的普通路由表，判断所述目标发送节点的普通路由表中是否包括所述目标接收节点的节点编号的步骤之后，还包括：
若确定目标发送节点的普通路由表中不包括所述目标接收节点的节点编号，则基于所述目标发送节点的关键路由表，确定第一簇头节点，将所述通信数据包发送给所述第一簇头节点；其中，所述第一簇头节点与所述目标发送节点同时位于第一簇内；
基于所述第一簇头节点存储的普通路由表，判断所述第一簇头节点存储的普通路由表中是否包括所述目标接收节点的节点编号；
若确定所述第一簇头节点存储的普通路由表中包括所述目标接收节点的节点编号，则基于所述第一簇头节点的普通路由表，确定与所述目标接收节点的节点编号对应的目标接收节点的节点IP地址；
所述第一簇头节点基于所述目标接收节点的IP地址，将所述通信数据包发送给所述目标接收节点。
可选的，在基于目标发送节点的待通信数据包和目标发送节点存储的普通路由表，判断目标发送节点的普通路由表中是否包括目标接收节点的节点编号的步骤之后，还包括：
若确定目标发送节点的普通路由表中不包括目标接收节点的节点编号，即可说明目标发送节点无法直接和目标接收节点进行通信(可能目标接收节点位于同一簇内，但目标发送节点并未存储其节点信息，或者目标接收节点与目标发送节点不属于同一簇)，则基于目标发送节点的关键路由表，确定与目标发送节点相同簇的第一簇头节点，并将通信数据包发送给第一簇头节点。
第一簇头节点接收到该数据包之后，在第一簇头节点存储的普通路由表中查找目标接收节点的节点编号，判断第一簇头节点存储的普通路由表中是否包括目标接收节点的节点编号。
若确定第一簇头节点存储的普通路由表中包括目标接收节点的节点编号，即可说明，该目标接收节点和第一簇头节点属于同一簇，则基于第一簇头节点的普通路由表，确定与目标接收节点的节点编号对应的目标接收节点的节点IP地址。第一簇头节点基于目标接收节点的IP地址，将通信数据包发送给目标接收节点。
图3是本发明提供的对等网络的簇内通信方法示意图之二，如图3所示，该簇内，A0为簇头节点，A1和A2均为普通节点。在进行节点的簇内通信时，首先访问主动发送消息节点(A1)的GRT，寻找是否有目标节点(A2)的IP信息。若不存在，则节点(A1)将通信数据包发送给簇头节点(A0)，簇头解析此数据包，得到目标节点ID，根据本地的GRT，获取IP，将数据包发送给目标节点(A2)。
需要说明的是，在目标发送节点的普通路由表中不包括目标接收节点的节点信息，但统一簇内的簇头节点的普通路由表中包括目标接收节点的节点信息时，即可确定，目标发送节点的普通路由表中仅存储了部分簇内节点的节点信息。目标发送节点在与一部分簇内节点进行通信时，需要通过簇头节点进行转发。将数据包发送给簇头节点，簇头节点将数据包发送给目标接收节点，并向目标发送节点返回目标接收节点的节点信息(目标发送节点可进一步将该节点信息写入普通路由表中)，即可通过簇头节点返回的信息确认数据包能够正常发送，簇头节点未出现故障，实现对簇头节点的心跳检测。
本发明提供的对等网络的通信方法，通过将对等网络中所有节点聚类划分为不同的簇，建立分层协作簇机制，确定关键路由表和普通路由表，基于关键路由表进行簇间通信，基于普通路由表进行簇内通信，使平面化节点形成层级立体化簇型通信结构。通过分层通信的方式，解决了传统的对等网络组网方式网络拥塞的问题，有效提高对等网络的通信效率。
进一步地，在一个实施例中，根据本发明提供的一种对等网络的通信方法，在所述基于所述第一簇头节点存储的普通路由表，判断所述第一簇头节点存储的普通路由表中是否包括所述目标接收节点的节点编号的步骤之后，还包括：
若确定所述第一簇头节点存储的普通路由表中不包括所述目标接收节点的节点编号，则基于所述第一簇头节点的关键路由表，将所述待通信数据包发送给所述对等网络中其他簇头节点；
若存在第二簇头节点确定存储的普通路由表中包括所述目标接收节点的节点编号，则基于所述第二簇头节点的普通路由表确定与所述目标接收节点的节点编号对应的目标接收节点的节点IP地址；
所述第二簇头节点基于所述目标接收节点的IP地址，将所述通信数据包发送给所述目标接收节点。
可选的，在基于第一簇头节点存储的普通路由表，判断第一簇头节点存储的普通路由表中是否包括目标接收节点的节点编号的步骤之后，还包括：
若确定第一簇头节点存储的普通路由表中不包括目标接收节点的节点编号，即说明该目标接收节点不与第一簇头在相同簇中，则基于第一簇头节点的关键路由表，将待通信数据包发送给对等网络中其他簇头节点。
其他簇头节点接收到该通信数据包之后，将该数据包进行解析，获取目标接收节点的节点编号，并在本地普通路由表中查找是否存在目标接收节点的节点编号。若存在第二簇头节点确定存储的普通路由表中包括目标接收节点的节点编号，即说明目标接收节点与第二簇头属于同一簇，则基于第二簇头节点的普通路由表确定与目标接收节点的节点编号对应的目标接收节点的节点IP地址。
第二簇头节点基于目标接收节点的IP地址，将通信数据包发送给目标接收节点。
图4是本发明提供的对等网络的簇间通信方法示意图，如图4所示，图中有3个不同的簇，A簇内，A0为簇头节点，A1和A2均为普通节点。B簇内，B0为簇头节点，B1-B3均为普通节点。C簇内，C0为簇头节点，C1-C6均为普通节点。在进行簇间通信时，两个簇内的普通节点之间存在通信隔离，无法直接通信，要通过两个簇的簇头进行简介通信。发送消息节点(A1)将指令(特殊标志的通信请求的包)发送给簇头节点(A0)，簇头解析数据包得到目标节点ID(B3)；判断不在本地的GRT之后，将指令组播给KRT里面的簇头节点。其他簇头收到后，解析得到目标ID(B3)，目标节点所在簇的簇头节点(B0)查看自己的GRT，找到后将数据包发送给目标节点(B3)。
本发明提供的对等网络的通信方法，通过将对等网络中所有节点聚类划分为不同的簇，建立分层协作簇机制，确定关键路由表和普通路由表，基于关键路由表进行簇间通信，基于普通路由表进行簇内通信，使平面化节点形成层级立体化簇型通信结构。通过分层通信的方式，解决了传统的对等网络组网方式网络拥塞的问题，有效提高对等网络的通信效率。
进一步地，在一个实施例中，根据本发明提供的一种对等网络的通信方法，在所述将所述对等网络中所有节点划分为多个簇，在每一个簇中确定一个簇头节点，基于每一簇内的普通节点确定普通路由表，基于所述对等网络中所述簇头节点确定关键路由表的步骤之后，还包括：
新增节点向目标簇头节点发送入网请求数据包；其中，所述入网请求数据包包括：所述新增节点的节点编号和节点IP地址；所述目标簇头节点为所述新增节点确定加入的目标簇的簇头节点；
所述目标簇头节点接收所述入网请求数据包，基于所述入网请求数据包，将所述新增节点的节点信息加入所述目标簇头节点的普通路由表中，更新所述目标簇头节点的普通路由表；
所述目标簇头节点将所述更新后的目标簇头节点的普通路由表和所述目标簇头节点的关键路由表发送给所述新增节点；
所述新增节点基于所述目标簇头节点的普通路由表和所述目标簇头节点的关键路，生成新增节点的普通路由表和关键路由表。
可选的，在将对等网络中所有节点划分为多个簇，在每一个簇中确定一个簇头节点，基于每一簇内的普通节点确定普通路由表，基于对等网络中簇头节点确定关键路由表的步骤之后，可能会存在新节点需要加入对等网络，新节点入簇的步骤包括：
在完成分簇之后，有新增节点想要加入，执行新节点入簇算法。新增节点发送带有其自身NodeID和NodeInfo对应关系的入网请求数据包至所要加入簇的簇头节点，建立TCP(Transmission Control Protocol，传输控制协议)链接。其中，目标簇头节点为新增节点确定加入的目标簇的簇头节点；
目标簇头节点接收入网请求数据包，允许新节点加入后，基于入网请求数据包，将新增节点的节点信息加入目标簇头节点的普通路由表中，更新目标簇头节点的普通路由表。
目标簇头节点将更新后的目标簇头节点的普通路由表和目标簇头节点的关键路由表发送给新增节点；
新增节点基于目标簇头节点的普通路由表和目标簇头节点的关键路，生成新增节点的普通路由表和关键路由表。
本发明提供的对等网络的通信方法，通过将对等网络中所有节点聚类划分为不同的簇，建立分层协作簇机制，确定关键路由表和普通路由表，基于关键路由表进行簇间通信，基于普通路由表进行簇内通信，使平面化节点形成层级立体化簇型通信结构。通过分层通信的方式，解决了传统的对等网络组网方式网络拥塞的问题，有效提高对等网络的通信效率。
进一步地，在一个实施例中，根据本发明提供的一种对等网络的通信方法，在所述将所述对等网络中所有节点划分为多个簇，在每一个簇中确定一个簇头节点，基于每一簇内的普通节点确定普通路由表，基于所述对等网络中所述簇头节点确定关键路由表的步骤之后，还包括：
第三簇头节点根据存储的普通路由表确定第三簇中节点数量小于第一预设阈值，确定第三簇为待融合簇；其中，所述第三簇头节点为所述第三簇的簇头节点；
基于所述第三簇头节点存储的关键路由表，向所述对等网络中其他簇头节点发送簇融合请求包；所述簇融合请求包包括：所述第三簇头节点的地理位置信息；
若存在第四簇头节点确定第四簇中节点数量小于第二预设阈值，则基于所述第三簇头节点的地理位置信息，计算所述第三簇头节点与第四簇头节点之间的距离；其中，所述第四簇头节点为所述第四簇的簇头节点；
若确定所述第三簇头节点与第四簇头节点之间的距离小于预设距离阈值，则将所述第三簇与所述第四簇融合确定目标融合簇和目标融合簇头节点；
更新所述目标融合簇内所有节点的关键路由表和普通路由表。
可选的，在将对等网络中所有节点划分为多个簇，在每一个簇中确定一个簇头节点，基于每一簇内的普通节点确定普通路由表，基于对等网络中簇头节点确定关键路由表的步骤之后，考虑到对等网络中存在某些簇的节点数量太少，需要进行簇与簇之间的融合，簇的融合步骤包括：
第三簇头节点根据存储的普通路由表确定第三簇中节点数量小于第一预设阈值，确定第三簇为待融合簇；其中，第三簇头节点为第三簇的簇头节点。
基于第三簇头节点存储的关键路由表，向对等网络中其他簇头节点发送簇融合请求包。簇融合请求包包括：第三簇头节点的地理位置信息。
其他簇头节点接收到簇融合请求包之后，确定自身的簇中节点数量，若存在第四簇头节点确定第四簇中节点数量小于第二预设阈值，则基于第三簇头节点的地理位置信息，计算第三簇头节点与第四簇头节点之间的距离；其中，第四簇头节点为第四簇的簇头节点。
若确定第三簇头节点与第四簇头节点之间的距离小于预设距离阈值，则将第三簇与第四簇融合确定目标融合簇和目标融合簇头节点。并更新目标融合簇内所有节点的关键路由表和普通路由表。
可以理解的是，在将簇进行融合之后，簇中的节点数量变多，簇的范围变大，可重新确定簇头节点，或者是，在原始两簇的簇头节点中，选择其一作为新的簇头节点，本发明对此不作限定。
可以理解的是，优选的，将进行融合的两个簇中，节点数量较多的簇的原簇头，作为融合后簇的新簇头，无需重新确定簇的中心点，直接选定簇头，节约计算资源，减少不必要的操作。
需要说明的是，在本发明中，第一预设阈值和第二预设阈值的具体数值，可根据实际情况进行设置，可以取不同值，也可以取相同值，预设距离阈值的具体数值可根据实际情况进行设置，本发明对此不作限定。
结合具体的实例对本发明节点簇的融合步骤进行说明：
每次簇头节点A更新完DRT之后统计GRT路由信息条数(簇大小)，若小于20，则根据其KRT表向其他簇头节点组播发送簇融合请求包，请求包中包含自身节点属性信息(地理位置geo1可根据NodeID提取，或者是根据通信获取)。
簇头节点B收到该特殊包后，判断自身簇大小，若符合小于20的条件，则计算自身节点的地理位置geo2与geo1差距，若小于一定值，则满足簇融合条件，与A簇头可以进行簇融合。
通过计算如果两个簇满足融合条件，指定新簇头(按照AB两簇的节点规模，大者为新簇头，此处新簇头为A)，则使簇头节点B向簇头节点A发送自身的GRT和KRT，同时A更新自己的KRT和GRT表，同时B降为普通节点，此时A节点向自己现有簇内所有节点发送的簇头更新包，用于更新普通节点GRT和KRT。
Figure BDA0003093909070000141
需要说明的是，上述进行簇的融合的方法仅作为一个具体的实例对本发明进行解释说明，其具体的数值的选用，以及融合方法，新簇头的确定方法，均可根据实际情况进行调整，本发明对此不作限定。
本发明提供的对等网络的通信方法，通过将对等网络中所有节点聚类划分为不同的簇，建立分层协作簇机制，确定关键路由表和普通路由表，基于关键路由表进行簇间通信，基于普通路由表进行簇内通信，使平面化节点形成层级立体化簇型通信结构。通过分层通信的方式，解决了传统的对等网络组网方式网络拥塞的问题，有效提高对等网络的通信效率。
进一步地，在一个实施例中，根据本发明提供的一种对等网络的通信方法，在所述将所述对等网络中所有节点划分为多个簇，在每一个簇中确定一个簇头节点，基于每一簇内的普通节点确定普通路由表，基于所述对等网络中所述簇头节点确定关键路由表的步骤之后，还包括：
第五簇头节点根据存储的普通路由表确定第五簇中节点数量大于第三预设阈值，确定第五簇为待分解簇；其中，所述第五簇头节点为所述第五簇的簇头节点；
所述第五簇头节点在所述第五簇内选取一个普通节点作为新簇头节点，将目标分解路由表发送给所述新簇头节点，将所述第五簇分解为第一分解簇和第二分解簇；其中，所述第五簇头节点为所述第一分解簇的簇头节点；所述新簇头节点为所述第二分解簇的簇头节点；所述目标分解路由表包括所述第二分解簇内所有节点的节点信息；
所述第五簇头节点根据所述目标分解路由表，更新所述第一分解簇内所有节点的关键路由表和普通路由表；所述新簇头节点根据所述目标分解路由表，更新所述第二分解簇内所有节点的关键路由表和普通路由表。
可选的，在将对等网络中所有节点划分为多个簇，在每一个簇中确定一个簇头节点，基于每一簇内的普通节点确定普通路由表，基于对等网络中簇头节点确定关键路由表的步骤之后，还可能会由于某些簇中的节点数量过多，需要进行簇的分解，簇的分解步骤包括：
第五簇头节点根据存储的普通路由表确定第五簇中节点数量大于第三预设阈值，确定第五簇为待分解簇；其中，第五簇头节点为第五簇的簇头节点。
需要说明的是，第三预设阈值的具体数值可根据实际情况进行设置，本发明对此不作限定。
第五簇头节点在第五簇内选取一个普通节点作为新簇头节点，将目标分解路由表发送给新簇头节点，将第五簇分解为第一分解簇和第二分解簇。其中，第五簇头节点为第一分解簇的簇头节点；新簇头节点为第二分解簇的簇头节点；目标分解路由表包括第二分解簇内所有节点的节点信息。
第五簇头节点根据目标分解路由表，更新第一分解簇内所有节点的关键路由表和普通路由表；新簇头节点根据目标分解路由表，更新第二分解簇内所有节点的关键路由表和普通路由表。
需要说明的是，在第五簇内选择普通节点作为新簇头的规则，可以是随机选择，也可以是综合考虑节点的通信能力和位置信息进行选择，具体的选择方法可根据实际需求进行调整，本发明对此不作限定。
其次，目标分解路由表中节点的确定方法，可以是依照簇内普通节点到两个簇头节点之间的距离确定，也可以是随机选定，具体的确定方法可根据实际需求进行调整，本发明对此不作限定。
结合具体的实例对本发明节点簇的分解步骤进行说明：
每次簇头节点A更新完DRT之后统计GRT数量(簇大小)，若大于200，则指定GRT表中第一位B为另一个新簇头。
原簇头逐一分别计算簇内节点与自身以及B节点的地理位置距离之差detaA，detaB，选择GRT表中符合detaA>detaB的节点的路由信息(listB)以及自身的KRT发送至新增簇头B节点。
新的簇头B更新自己的GRT和KRT表。并逐一向listB中的普通节点发送簇头更新包，使这些在listB中的节点更新自己KRT里面簇头路由信息为新的簇头B的路由信息。
原A簇头发送特殊标志的簇拓扑变化包至其他簇头，更新其余簇头的KRT。并将自己GRT表中的listB对应节点的路由信息删除。
需要说明的是，上述进行簇的分解的方法仅作为一个具体的实例对本发明进行解释说明，其具体的数值的选用，以及分解方法，新簇头的确定方法，均可根据实际情况进行调整，本发明对此不作限定。
本发明提供的对等网络的通信方法，通过将对等网络中所有节点聚类划分为不同的簇，建立分层协作簇机制，确定关键路由表和普通路由表，基于关键路由表进行簇间通信，基于普通路由表进行簇内通信，使平面化节点形成层级立体化簇型通信结构。通过分层通信的方式，解决了传统的对等网络组网方式网络拥塞的问题，有效提高对等网络的通信效率。
进一步地，在一个实施例中，根据本发明提供的一种对等网络的通信方法，所述将所述对等网络中所有节点划分为多个簇，在每一个簇中确定一个簇头节点，基于每一簇内的普通节点确定普通路由表，基于所述对等网络中所述簇头节点确定关键路由表，具体包括：
基于自动编码器，确定所述对等网络中每一个节点对应的特征向量；
基于所述每一个节点对应的特征向量，根据模糊蚁群优化算法，对所述对等网络中所有节点进行聚类，确定目标簇划分规则；
基于所述目标簇划分规则将所述对等网络中所有节点划分为多个簇，在每一个簇中确定一个簇头节点；
基于每一簇内的普通节点确定普通路由表，基于所述对等网络中所述簇头节点确定关键路由表。
可选的，将对等网络中所有节点划分为多个簇，在每一个簇中确定一个簇头节点，基于每一簇内的普通节点确定普通路由表，基于对等网络中簇头节点确定关键路由表，具体包括：
层次化的网络节点协作簇构建时，基于自动编码器的特征提取算法提取特征向量，使用深度自动编码器的网络节点向量化描述机制，即将结点的属性数据抽象出来形成二进制编码，实现物理节点到网络多维属性空间上的映射，确定对等网络中每一个节点对应的特征向量。
基于自动编码器(Auto Encoder，简称AE)的特征提取算法。在深度自动编码器的多隐层的深度神经网络结构中，自动编码器单元能够以无监督的方式自动学习数据中内在的依赖关系，提取特征数据，并通过逐层的无监督预训练提升方法的适应性。通过将多个自动编码器进行连接形成反向传播机制，形成栈式学习结构。
自动编码器(AE)由编码器和解码器构成，节点的多维属性作为输入x’，编码部分得到的特征矢量z可以表示为：
z＝h(1)(w(1)x’+b(1))
上式为自动编码器(AE)的编码器部分，其中h(1)为激活函数(一般为非线性函数，如Sigmoid函数等)，w(1)和b(1)分别为权重矩阵和偏差向量。
然后，解码器将编码后的特征矢量z映射回原始输入向量的估计值y可以表示为：
y＝h(2)(w(2)z+b(2))
上式为自动编码器(AE)的解码器部分，其中y相当于输入值x’的重构，用重构误差来描述x’和y的逼近程度。对于多个样本的训练集，当平均重构误差达到最小时可以得到最优编码和解码参数。
平均重构误差如下式所示：
L(x’，y)＝||x’-y||^2
在深度自动编码器的逐层无监督预训练之后，编码部分的输出相当于一组无监督降维算法得到的特征。
在确定所有节点对应的特征向量之后，基于每一个节点对应的特征向量的余弦相似值，对对等网络中所有节点进行聚类，初始簇划分规则。
根据深度自动编码器所得到的节点属性空间向量(特征向量)，基于模糊蚁群的聚类分簇机制，进行对等网络节点的分簇。蚂蚁代表等待聚类的节点，食物源为各个聚类中心，聚类的过程为蚂蚁觅食过程。
每个节点广播自己的多维属性特征向量到分簇划分服务器，分簇服务器以此作为训练模型的输入。按照以下步骤进行训练迭代：
初始化：给定样本点集X＝{x1，x2...xn}(其中，x为属性特征向量，为上述自动编码器输出的特征向量y)，迭代代数N，迭代次数l＝0，初始时刻t＝0，各路径信息素
Figure BDA0003093909070000181
初始中心集合为V(l)，计算
Figure BDA0003093909070000182
其中
Figure BDA0003093909070000183
为V(l)其中的一个元素。
优化过程：每个样本点放置一个蚂蚁。
Figure BDA0003093909070000184
表示t时刻蚂蚁k由xk选择到
Figure BDA0003093909070000185
的概率：
Figure BDA0003093909070000186
K为蚂蚁k下一步选择的样本点下标集合，
Figure BDA0003093909070000187
为t时刻蚂蚁k由xk选
Figure BDA0003093909070000188
的启发信息，可取
Figure BDA0003093909070000191
a、β分别为残留信息和启发信息的重要程度。
经过Δt(l)时刻，t＝t+Δt(l)，l＝l+1，完成一次路径搜索；则路径(k,i)的信息素更新为：
Figure BDA0003093909070000192
Figure BDA0003093909070000193
其中，ρ为0～1之间的常数，表示信息素持久度，1-ρ表示信息素的挥发程度。
Figure BDA0003093909070000194
表示第k个蚂蚁在时间t～t+Δt(l)之间，在路径(k,i)上的信息素改变量。Q是一个常量，表示蚂蚁完成一次路径搜索的所释放的信息素总量。计算新的聚类中心V(l)和样本点到该新聚类中心的距离
Figure BDA0003093909070000195
当||V(l+1)-V(l)||＜ε，ε为一个确定的极小值，或者迭代次数l大于迭代代数N时，训练终止，选择最接近聚类中心的点为簇头；否则重复步骤2，直至满足上述条件，确定划分的目标簇，以及各簇对应的簇头。
需要说明的是，极小值和迭代次数的阈值的具体数值，均可根据实际需求进行设置，本发明对此不作限定。
基于划分确定的目标簇中，每一簇内的普通节点确定普通路由表，基于对等网络中簇头节点确定关键路由表。
相比传统P2P网络与层次化的网络节点协作簇构建技术，使用深度自动编码器的网络节点向量化描述机制，即将结点的属性数据抽象出来形成二进制编码，实现物理节点到网络多维属性空间上的映射，本发明确定目标簇为后续网络节点相似性分析提供基础。进一步地，使用模糊蚁群聚类算法分析二进制编码，将属性相似的节点进行聚类，从而形成一个个簇。通过簇的划分进行分层通信。
本发明提供的对等网络的通信方法，通过分析不同空间网络节点的任务特性、系统特征、移动轨迹，等多维属性，建立分层协作簇机制，将对等网络中所有节点聚类划分为不同的簇，使平面化节点形成层级立体化簇型通信结构。确定关键路由表和普通路由表，基于关键路由表进行簇间通信，基于普通路由表进行簇内通信，使平面化节点形成层级立体化簇型通信结构。通过分层通信的方式，解决了传统的对等网络组网方式网络拥塞的问题，有效提高对等网络的通信效率。
需要说明的是，在本发明中，目标发送节点和目标接收节点，可以指代对等网络中任一一对需要进行通信的节点，并且，本发明中对节点和簇的数字编号并没有实际意义，仅为了便于对节点的功能进行区分和说明，可以指代对等网络中任一节点以及任一簇，本发明对此不作限定。
图5是本发明提供的对等网络的通信系统的结构示意图，如图5所示，本发明还提供一种对等网络的通信系统，包括：簇类划分单元510、路径判断单元520、地址确定单元530和节点通信单元540；
所述簇类划分单元510，用于将所述对等网络中所有节点划分为多个簇，在每一个簇中确定一个簇头节点，基于每一簇内的普通节点确定普通路由表，基于所述对等网络中所述簇头节点确定关键路由表；
所述路径判断单元520，用于基于目标发送节点的待通信数据包和所述目标发送节点存储的普通路由表，判断所述目标发送节点的普通路由表中是否包括所述目标接收节点的节点编号；
所述地址确定单元530，用于若确定目标发送节点的普通路由表中包括所述目标接收节点的节点编号，则基于所述目标发送节点的普通路由表，确定与所述目标接收节点的节点编号对应的目标接收节点的节点IP地址；
所述节点通信单元540，用于所述目标发送节点基于所述目标接收节点的IP地址，将所述通信数据包发送给所述目标接收节点。
其中，所述待通信数据包包括：目标接收节点的节点编号和待传输信息；所述普通节点为簇内除簇头节点外的其他节点；所述簇头节点的关键路由表包括：所述对等网络中所有簇头节点的节点信息；所述普通节点的关键路由表包括：当前簇对应的簇头节点的节点信息；所述簇头节点的普通路由表包括：当前簇内所有普通节点的节点信息；所述普通节点的普通路由表包括：当前簇内预设数量的普通节点的节点信息；所述节点信息包括：节点编号、节点IP地址和节点类型；所述节点类型包括：普通节点和簇头节点。
可选的，构建新型P2P网络，每个节点都是对等节点，获取对等网络中各节点的相关信息，确定各节点能够满足分层通信需求的低时延网络。需要说明的是，对等网络中可能存在部分节点无法满足当前的通信需求，可以提前进行筛选，仅保留能够满足目标需求的节点利用本发明提供的对等网络的通信方法实现各节点之间的通信。
簇类划分单元510，用于将对等网络中所有满足通信要求的节点划分为多个簇，在每一个簇中确定一个簇头节点，每一簇内除簇头节点之外的其他节点为普通节点。
需要说明的是，在本发明中，将通信节点划分为不同簇的划分规则，可以是基于节点的位置特征、任务特性、系统特征、移动轨迹等多维属性中的一项或多项作为划分标准，可根据实际需求进行调整。具体使用的簇内聚合算法可根据实际情况进行选择。此外，簇头节点的选择，可以是簇内最中心的节点，也可以是簇内通信能力最强的节点，具体的簇头节点的设置规则，可以根据实际情况进行选择，本发明对此不作限定。
在确定好了对等网络节点划分的簇和每一簇中的簇头节点之后，基于每一簇内的普通节点确定普通路由表，基于对等网络中簇头节点确定关键路由表。
本发明提出一种分布式动态路由控制表(DRT)，每个节点能够存储用于分层通信的路由信息。基于<K,V>键值对类型的路由表，主要包括节点编号，IP号以及端口号信息，节点类型(簇头节点或簇内节点)，关键路由表(簇头存储其他簇头的路由信息)，普通路由表(簇内节点互相存储相邻节点的路由信息)。其中，路由表的设置规则为：
将对等网络中各节点划分成多个簇，每个簇内将最中心的点设为簇头(仅作为一个例子，还可以其他的规则确定簇头节点)，每个簇的簇头负责节点的身份认证和通信交互，分层协作簇中的每个普通节点类似于P2P网络中的每个节点，具有消息消费者和消息提供者的双重身份，可以直接和簇内的其他节点进行通信，但其无法直接合其他簇的节点进行通信。
每个节点维护一张动态路由控制表(DRT)。DRT基于DHT的思想进行设计，每个节点维护全网部分节点的信息，是一种分布式的动态路由表。节点的通信过程以及区块链的共识过程与之息息相关。基于这张表，可以实现心跳链接，基于分簇的路由转发功能。DRT表在分簇完成后初始化完成。
DRT路由表包含KRT(关键路由表)和GRT(普通路由表)，路由表中包括以下几个参数：NodeID(节点编号)，NodeInfo(节点IP和节点端口号)，NodeType(节点类型，节点分为普通节点和簇头节点)。
节点的NodeID在每次进行实施例一分簇前指定(可以由人为按照编码规则进行编码，也可根据节点的特性生成唯一编码，例如：根据人为编码和节点地理位置对应的唯一编码组合确定节点的节点编号，NodeID由二进制编码构成，编码包含了其所处的地理位置信息(geo))。
KRT由节点的NodeID和NodeInfo构成。KRT存储其他簇头的路由信息，对于簇头节点而言KRT存储所有其他簇头节点信息；对于普通节点而言KRT存储此簇的簇头节点信息，并且把其所在簇的簇头节点信息放在KRT表的第一位。可以理解的是，还可以存储几个(如2个)其他簇头节点信息，能够保证在当前簇的簇头节点出现故障无法正常工作时，和其他簇的簇头节点进行通信，加入其他簇，保证对等网络通信的稳定性。
GRT同样由节点的NodeID和NodeInfo构成。对于簇头节点，GRT存储的是簇内所有节点信息；对于普通节点，GRT存储此表维护随机2/3(向上取整)簇内节点信息。
需要说明的是，对于普通节点，GRT仅随机存储簇内2/3簇内节点信息，仅作为一个具体的例子，在实际应用中，也可以是存储所有的簇内节点信息，或是预设数量的簇内节点信息，选择的方法可以是随机选择，或是选择与该普通节点地理位置相近的节点信息进行存储等方法，具体的设置可根据实际需求进行调整，本发明对此不作限定。
使簇内的普通节点仅存储簇内一定数量的节点信息，使簇内普通节点在无法直接和簇内未存储其节点信息的节点进行通信时，需要通过簇头节点进行间接通信，能够有效的对簇头节点进行心跳检测，防止簇头节点故障却未被获知，导致影响对等网络正常通信。
确定了各个节点的普通路由表和关键路由表之后，基于路由表进行节点之间的通信。路径判断单元520，用于确定存在目标发送节点向目标接收节点发送数据包，基于目标发送节点的待通信数据包和目标发送节点存储的普通路由表，判断目标发送节点的普通路由表中是否包括目标接收节点的节点编号，即根据普通路由表确定目标发送节点是否能够直接与该目标接收节点进行通信(若目标发送节点的普通路由表中存储该簇内所有节点的节点信息，即判断该目标接收节点是否与目标发送节点位于相同簇内)。
地址确定单元530，用于若确定目标发送节点的普通路由表中包括目标接收节点的节点编号，则确定目标发送节点能够直接与目标接收节点进行通信，基于目标发送节点的普通路由表，根据确定的目标接收节点的节点编号，在路由表中查找与之对应的目标接收节点的节点IP地址。
节点通信单元540，用于目标发送节点基于查找获得的目标接收节点的IP地址，将通信数据包发送给目标接收节点，完成节点间的簇内通信。
图2是本发明提供的对等网络的簇内通信方法示意图之一，如图2所示，该簇内，A0为簇头节点，A1和A2均为普通节点。在进行节点的簇内通信时，首先访问主动发送消息节点(A1)的GRT，寻找是否有目标节点(A2)的IP信息。若存在，直接获取其IP地址，进行通信。
在传统的P2P网络DHT(Distributed Hash Table，分布式哈希表)算法的基础上，本发明建立分层协作簇机制，确定DRT(Dynamic Routing Table分布式动态路由控制表)，DRT是根据层次化的网络节点协作簇构建而成的，方便各个簇间以及簇内节点通信。本发明提高的对等网络的通信方法，能够优化传统P2P网络为中心的动态路由过程。通过数值结果测试算法的收敛性。与最先进的策略相比，本发明在数据发现时延和缓存命中率方面都有更好的性能。
本发明提供的对等网络的通信系统，通过将对等网络中所有节点聚类划分为不同的簇，建立分层协作簇机制，确定分布式动态路由控制表(关键路由表和普通路由表)，基于关键路由表进行簇间通信，基于普通路由表进行簇内通信，实现了同一簇内节点直接通信，不同簇节点通过簇头间接通信的分层通信机制。使平面化节点形成层级立体化簇型通信结构。通过分层通信的方式，解决了传统的对等网络组网方式网络拥塞的问题，有效提高对等网络的通信效率。
需要说明的是，本发明提供的对等网络的通信系统用于执行上述对等网络的通信方法，其具体的实施方式与方法实施方式一致，在此不再赘述。
图6是本发明提供的一种电子设备的实体结构示意图，如图6所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)610、通信接口(communication interface)611、存储器(memory)612和总线(bus)613，其中，处理器610，通信接口611，存储器612通过总线613完成相互间的通信。处理器610可以调用存储器612中的逻辑指令，以执行如下方法：将对等网络中所有节点划分为多个簇，在每一个簇中确定一个簇头节点，基于每一簇内的普通节点确定普通路由表，基于对等网络中簇头节点确定关键路由表；基于目标发送节点的待通信数据包和目标发送节点存储的普通路由表，判断目标发送节点的普通路由表中是否包括目标接收节点的节点编号；若确定目标发送节点的普通路由表中包括目标接收节点的节点编号，则基于目标发送节点的普通路由表，确定与目标接收节点的节点编号对应的目标接收节点的节点IP地址；目标发送节点基于目标接收节点的IP地址，将通信数据包发送给目标接收节点。其中，待通信数据包包括：目标接收节点的节点编号和待传输信息；普通节点为簇内除簇头节点外的其他节点；簇头节点的关键路由表包括：对等网络中所有簇头节点的节点信息；普通节点的关键路由表包括：当前簇对应的簇头节点的节点信息；簇头节点的普通路由表包括：当前簇内所有普通节点的节点信息；普通节点的普通路由表包括：当前簇内预设数量的普通节点的节点信息；节点信息包括：节点编号、节点IP地址和节点类型；节点类型包括：普通节点和簇头节点。
此外，上述的存储器中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机电源屏(可以是个人计算机，服务器，或者网络电源屏等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
进一步地，本发明公开一种计算机程序产品，计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，计算机程序包括程序指令，当程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的对等网络的通信方法，例如包括：将对等网络中所有节点划分为多个簇，在每一个簇中确定一个簇头节点，基于每一簇内的普通节点确定普通路由表，基于对等网络中簇头节点确定关键路由表；基于目标发送节点的待通信数据包和目标发送节点存储的普通路由表，判断目标发送节点的普通路由表中是否包括目标接收节点的节点编号；若确定目标发送节点的普通路由表中包括目标接收节点的节点编号，则基于目标发送节点的普通路由表，确定与目标接收节点的节点编号对应的目标接收节点的节点IP地址；目标发送节点基于目标接收节点的IP地址，将通信数据包发送给目标接收节点。其中，待通信数据包包括：目标接收节点的节点编号和待传输信息；普通节点为簇内除簇头节点外的其他节点；簇头节点的关键路由表包括：对等网络中所有簇头节点的节点信息；普通节点的关键路由表包括：当前簇对应的簇头节点的节点信息；簇头节点的普通路由表包括：当前簇内所有普通节点的节点信息；普通节点的普通路由表包括：当前簇内预设数量的普通节点的节点信息；节点信息包括：节点编号、节点IP地址和节点类型；节点类型包括：普通节点和簇头节点。
另一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的对等网络的通信方法，例如包括：将对等网络中所有节点划分为多个簇，在每一个簇中确定一个簇头节点，基于每一簇内的普通节点确定普通路由表，基于对等网络中簇头节点确定关键路由表；基于目标发送节点的待通信数据包和目标发送节点存储的普通路由表，判断目标发送节点的普通路由表中是否包括目标接收节点的节点编号；若确定目标发送节点的普通路由表中包括目标接收节点的节点编号，则基于目标发送节点的普通路由表，确定与目标接收节点的节点编号对应的目标接收节点的节点IP地址；目标发送节点基于目标接收节点的IP地址，将通信数据包发送给目标接收节点。其中，待通信数据包包括：目标接收节点的节点编号和待传输信息；普通节点为簇内除簇头节点外的其他节点；簇头节点的关键路由表包括：对等网络中所有簇头节点的节点信息；普通节点的关键路由表包括：当前簇对应的簇头节点的节点信息；簇头节点的普通路由表包括：当前簇内所有普通节点的节点信息；普通节点的普通路由表包括：当前簇内预设数量的普通节点的节点信息；节点信息包括：节点编号、节点IP地址和节点类型；节点类型包括：普通节点和簇头节点。
以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机电源屏(可以是个人计算机，服务器，或者网络电源屏等)执行各个实施例或者实施例的某些部分的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种对等网络的通信方法，其特征在于，包括：
将所述对等网络中所有节点划分为多个簇，在每一个簇中确定一个簇头节点，基于每一簇内的普通节点确定普通路由表，基于所述对等网络中所述簇头节点确定关键路由表；
基于目标发送节点的待通信数据包和所述目标发送节点存储的普通路由表，判断所述目标发送节点的普通路由表中是否包括所述目标接收节点的节点编号；
若确定目标发送节点的普通路由表中包括所述目标接收节点的节点编号，则基于所述目标发送节点的普通路由表，确定与所述目标接收节点的节点编号对应的目标接收节点的节点IP地址；
所述目标发送节点基于所述目标接收节点的IP地址，将所述通信数据包发送给所述目标接收节点。
其中，所述待通信数据包包括：目标接收节点的节点编号和待传输信息；所述普通节点为簇内除簇头节点外的其他节点；所述簇头节点的关键路由表包括：所述对等网络中所有簇头节点的节点信息；所述普通节点的关键路由表包括：当前簇对应的簇头节点的节点信息；所述簇头节点的普通路由表包括：当前簇内所有普通节点的节点信息；所述普通节点的普通路由表包括：当前簇内预设数量的普通节点的节点信息；所述节点信息包括：节点编号、节点IP地址和节点类型；所述节点类型包括：普通节点和簇头节点。
2.根据权利要求1所述的对等网络的通信方法，其特征在于，在所述基于目标发送节点的待通信数据包和所述目标发送节点存储的普通路由表，判断所述目标发送节点的普通路由表中是否包括所述目标接收节点的节点编号的步骤之后，还包括：
若确定目标发送节点的普通路由表中不包括所述目标接收节点的节点编号，则基于所述目标发送节点的关键路由表，确定第一簇头节点，将所述通信数据包发送给所述第一簇头节点；其中，所述第一簇头节点与所述目标发送节点同时位于第一簇内；
基于所述第一簇头节点存储的普通路由表，判断所述第一簇头节点存储的普通路由表中是否包括所述目标接收节点的节点编号；
若确定所述第一簇头节点存储的普通路由表中包括所述目标接收节点的节点编号，则基于所述第一簇头节点的普通路由表，确定与所述目标接收节点的节点编号对应的目标接收节点的节点IP地址；
所述第一簇头节点基于所述目标接收节点的IP地址，将所述通信数据包发送给所述目标接收节点。
3.根据权利要求2所述的对等网络的通信方法，其特征在于，在所述基于所述第一簇头节点存储的普通路由表，判断所述第一簇头节点存储的普通路由表中是否包括所述目标接收节点的节点编号的步骤之后，还包括：
若确定所述第一簇头节点存储的普通路由表中不包括所述目标接收节点的节点编号，则基于所述第一簇头节点的关键路由表，将所述待通信数据包发送给所述对等网络中其他簇头节点；
若存在第二簇头节点确定存储的普通路由表中包括所述目标接收节点的节点编号，则基于所述第二簇头节点的普通路由表确定与所述目标接收节点的节点编号对应的目标接收节点的节点IP地址；
所述第二簇头节点基于所述目标接收节点的IP地址，将所述通信数据包发送给所述目标接收节点。
4.根据权利要求1-3任一项所述的对等网络的通信方法，其特征在于，在所述将所述对等网络中所有节点划分为多个簇，在每一个簇中确定一个簇头节点，基于每一簇内的普通节点确定普通路由表，基于所述对等网络中所述簇头节点确定关键路由表的步骤之后，还包括：
新增节点向目标簇头节点发送入网请求数据包；其中，所述入网请求数据包包括：所述新增节点的节点编号和节点IP地址；所述目标簇头节点为所述新增节点确定加入的目标簇的簇头节点；
所述目标簇头节点接收所述入网请求数据包，基于所述入网请求数据包，将所述新增节点的节点信息加入所述目标簇头节点的普通路由表中，更新所述目标簇头节点的普通路由表；
所述目标簇头节点将所述更新后的目标簇头节点的普通路由表和所述目标簇头节点的关键路由表发送给所述新增节点；
所述新增节点基于所述目标簇头节点的普通路由表和所述目标簇头节点的关键路，生成新增节点的普通路由表和关键路由表。
5.根据权利要求1-3任一项所述的对等网络的通信方法，其特征在于，在所述将所述对等网络中所有节点划分为多个簇，在每一个簇中确定一个簇头节点，基于每一簇内的普通节点确定普通路由表，基于所述对等网络中所述簇头节点确定关键路由表的步骤之后，还包括：
第三簇头节点根据存储的普通路由表确定第三簇中节点数量小于第一预设阈值，确定第三簇为待融合簇；其中，所述第三簇头节点为所述第三簇的簇头节点；
基于所述第三簇头节点存储的关键路由表，向所述对等网络中其他簇头节点发送簇融合请求包；所述簇融合请求包包括：所述第三簇头节点的地理位置信息；
若存在第四簇头节点确定第四簇中节点数量小于第二预设阈值，则基于所述第三簇头节点的地理位置信息，计算所述第三簇头节点与第四簇头节点之间的距离；其中，所述第四簇头节点为所述第四簇的簇头节点；
若确定所述第三簇头节点与第四簇头节点之间的距离小于预设距离阈值，则将所述第三簇与所述第四簇融合确定目标融合簇和目标融合簇头节点；
更新所述目标融合簇内所有节点的关键路由表和普通路由表。
6.根据权利要求1-3任一项所述的对等网络的通信方法，其特征在于，在所述将所述对等网络中所有节点划分为多个簇，在每一个簇中确定一个簇头节点，基于每一簇内的普通节点确定普通路由表，基于所述对等网络中所述簇头节点确定关键路由表的步骤之后，还包括：
第五簇头节点根据存储的普通路由表确定第五簇中节点数量大于第三预设阈值，确定第五簇为待分解簇；其中，所述第五簇头节点为所述第五簇的簇头节点；
所述第五簇头节点在所述第五簇内选取一个普通节点作为新簇头节点，将目标分解路由表发送给所述新簇头节点，将所述第五簇分解为第一分解簇和第二分解簇；其中，所述第五簇头节点为所述第一分解簇的簇头节点；所述新簇头节点为所述第二分解簇的簇头节点；所述目标分解路由表包括所述第二分解簇内所有节点的节点信息；
所述第五簇头节点根据所述目标分解路由表，更新所述第一分解簇内所有节点的关键路由表和普通路由表；所述新簇头节点根据所述目标分解路由表，更新所述第二分解簇内所有节点的关键路由表和普通路由表。
7.根据权利要求1-3任一项所述的对等网络的通信方法，其特征在于，所述将所述对等网络中所有节点划分为多个簇，在每一个簇中确定一个簇头节点，基于每一簇内的普通节点确定普通路由表，基于所述对等网络中所述簇头节点确定关键路由表，具体包括：
基于自动编码器，确定所述对等网络中每一个节点对应的特征向量；
基于所述每一个节点对应的特征向量，根据模糊蚁群优化算法，对所述对等网络中所有节点进行聚类，确定目标簇划分规则；
基于所述目标簇划分规则将所述对等网络中所有节点划分为多个簇，在每一个簇中确定一个簇头节点；
基于每一簇内的普通节点确定普通路由表，基于所述对等网络中所述簇头节点确定关键路由表。
8.一种对等网络的通信系统，其特征在于，包括：簇类划分单元、路径判断单元、地址确定单元和节点通信单元；
所述簇类划分单元，用于将所述对等网络中所有节点划分为多个簇，在每一个簇中确定一个簇头节点，基于每一簇内的普通节点确定普通路由表，基于所述对等网络中所述簇头节点确定关键路由表；
所述路径判断单元，用于基于目标发送节点的待通信数据包和所述目标发送节点存储的普通路由表，判断所述目标发送节点的普通路由表中是否包括所述目标接收节点的节点编号；
所述地址确定单元，用于若确定目标发送节点的普通路由表中包括所述目标接收节点的节点编号，则基于所述目标发送节点的普通路由表，确定与所述目标接收节点的节点编号对应的目标接收节点的节点IP地址；
所述节点通信单元，用于所述目标发送节点基于所述目标接收节点的IP地址，将所述通信数据包发送给所述目标接收节点。
其中，所述待通信数据包包括：目标接收节点的节点编号和待传输信息；所述普通节点为簇内除簇头节点外的其他节点；所述簇头节点的关键路由表包括：所述对等网络中所有簇头节点的节点信息；所述普通节点的关键路由表包括：当前簇对应的簇头节点的节点信息；所述簇头节点的普通路由表包括：当前簇内所有普通节点的节点信息；所述普通节点的普通路由表包括：当前簇内预设数量的普通节点的节点信息；所述节点信息包括：节点编号、节点IP地址和节点类型；所述节点类型包括：普通节点和簇头节点。
9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述处理器和所述存储器通过总线完成相互间的通信；所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如权利要求1至7任一项所述的对等网络的通信方法。
10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的对等网络的通信方法。
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