CN114157594A

CN114157594A - 一种用于分布式网络的开源路由器

Info

Publication number: CN114157594A
Application number: CN202111290754.1A
Authority: CN
Inventors: 陈霁红
Original assignee: Beijing Zhonghegu Investment Co ltd
Current assignee: Beijing Zhonghegu Investment Co ltd
Priority date: 2021-11-02
Filing date: 2021-11-02
Publication date: 2022-03-08
Anticipated expiration: 2041-11-02
Also published as: CN114157594B

Abstract

本发明涉及一种用于分布式网络的开源路由器。利用本发明的基于计算机技术实现用于分布式网络的开源路由器的验证试验结果表明，基于同类型产品比较可知，该用于分布式网络的开源路由器的功能多样，性能优异，提高了分布式点对点网络中节点的登录速度，用户体验感更好。

Description

一种用于分布式网络的开源路由器

技术领域

本发明属于互联网技术领域，是一种涉及计算机技术实现快速登录网络的分布式网络的开源路由器。

背景技术

随着互联网的快速发展，人们对于互联网的登录有了更高的要求；然而，现有技术中，路由器的功能比较局限，对于分布式点对点网络中的节点登录速度提升的帮助不是很大；而且路由器不具有分布式点对点网络中节点的功能。

发明内容

本发明一方面涉及了一种用于分布式网络的开源路由器，在这些方法的实施例中,所述分布式网络包括若干开源路由器和普通节点；其特征在于，所述开源路由器被配置为：

每个所述开源路由器具有路由层而不具有服务层；

每个所述开源路由器基于节点转化规则可转化为还包括服务层的开源路由器；所述包括服务层的开源路由器充当所述普通节点；

每个具有路由层而不具有服务层的所述开源路由器可作为所述普通节点的路由。

本发明的有益效果在于，提供了一种用于分布式网络的开源路由器。利用本发明的用于分布式网络的开源路由器的验证试验结果表明，基于同类型产品比较可知，该用于分布式网络的开源路由器的功能多样，性能优异，提高了分布式点对点网络中节点的登录速度，用户体验感更好。

附图说明

图1开源路由器充当路由节点为普通节点提供路由服务的网络拓扑图。

具体实施方式

本发明的不同实施例的技术特征可以在符合本发明主旨的情况下进行任意组合，因此，任何具体实施例不应被理解为对本发明保护范围的限制。

在一些用于分布式网络的开源路由器的实施例中，分布式网络包括若干开源路由器和普通节点；开源路由器被配置为：

每个开源路由器具有路由层而不具有普通节点的服务层；

每个开源路由器基于节点转化规则可转化为还包括服务层的开源路由器；包括服务层的开源路由器可充当普通节点；

每个具有路由层而不具有服务层的开源路由器可作为普通节点的路由。

在一些用于分布式网络的开源路由器的实施例中，分布式网络包括若干分布式虚拟路由器；分布式虚拟路由器由若干个充当其他普通节点路由的路由节点构成。

术语“分布式网络”指P2P网络,即对等计算机网络，是一种在对等者(Peer)之间分配任务和工作负载的分布式应用架构，是对等计算模型在应用层形成的一种组网或网络形式。

在一些用于分布式网络的开源路由器的实施例中，开源路由器转化为普通节点时可以实现1对n的连接，其中n大于4；路由节点为其他普通节点的提供路由服务时可以实现连接m个普通节点，其中m大于4。

在一些用于分布式网络的开源路由器的实施例中，节点转化规则为：

统计分析模块根据每个开源路由器的在线时长和在线状态得到综合分析结果；基于综合分析结果筛选出可为其他普通节点充当路由的开源路由器作为可选路由节点；

可选路由节点自行选择是否充当其他普通节点的路由；若可选路由节点选择充当其他普通节点的路由，则可选路由节点转化为路由节点；若可选路由节点选择不充当其他普通节点的路由，则可选路由节点充当普通节点。

在一些用于分布式网络的开源路由器的实施例中，基于IPFS配置有两套系统程序；开源路由器安装双向可选程序；普通节点安装单向不变程序；双向可选程序配置有统计分析模块和功能选择处理模块；单向不变程序配置有路由选择模块。

在一些用于分布式网络的开源路由器的实施例中，其他的上网设备比如：手机、计算机、平板电脑和普通路由器安装双向可选程序后均具有转换为路由节点和普通节点的功能。

普通的路由器安装双向可选程序后通过功能选择处理模块来选择是否充当路由节点；若普通的路由器选择了充当路由节点，则普通的路由器不具有其他普通节点的服务层，可以使连接了本路由节点的其他普通节点无需NAT穿透可访问其他局域网中的节点；但是仍然具有普通路由器原有的服务层，若普通的路由器选择了不充当路由节点，则关闭普通路由器原有的服务层，同时具有了其他普通节点的服务层；

普通路由器原有的服务层具有的功能包括：

网络互联功能，支持各种局域网和广域网接口，实现不同网络互相通信；

数据处理功能，提供分组过滤、分组转发、优先级、复用、加密、压缩、和防火墙等功能；

网络管理功能，提供配置管理、性能管理、容错管理和流量控制等功能。

在一些用于分布式网络的开源路由器的实施例中，开源路由器基于节点转化规则通过功能选择处理模块来选择是否充当路由节点；若开源路由器选择充当路由节点，则开源路由器具有路由层而不具有服务层；若开源路由器选择不充当路由节点，则开源路由器具有服务层充当所述普通节点。

在一些用于分布式网络的开源路由器的实施例中，统计分析模块统计并分析开源路由器的在线时长和在线状态得到综合分析结果；统计分析模块对综合分析结果进行评分；统计分析模块将开源路由器的评分上传到分布式网络中临近开源路由器的第一层节点当中的路由节点评分列表和其他临近的开源路由器的评分进行比较得到比较结果，基于比较结果选出一部分性能相对较好的可选路由节点；分布式网络当中分布式存储并共同维护若干个路由节点评分列表。

在一些用于分布式网络的开源路由器的实施例中，路由选择模块内部包括路由列表；路由列表的条目包括若干个正在运行的路由节点的名称和路由节点的节点ID；路由节点的节点ID和路由节点的连接路径绑定；普通节点通过路由选择模块选择路由列表中的路由节点进行登录分布式网络。

在一些用于分布式网络的开源路由器的实施例中，路由节点优先为本局域网内的普通节点提供路由服务；路由节点还可为逻辑距离较近的非本局域网的普通节点提供路由服务。

在一些用于分布式网络的开源路由器的实施例中，路由节点安装双向可选程序和普通节点安装单向不变程序时均会随机分配一个节点ID；可采用多种方式制定节点ID，比如优选采用Kademlia二叉状态树结构为各个节点编号，每个节点为叶子节点，从树根开始树根的前缀是空，左子树和右子树的编号分别是1和0；每个节点从根节点出发，沿着他的最短唯一前缀路径到达；最短唯一前缀路径串联起来的数字串编号作为该节点的节点ID；

术语“IPFS”是一个基于内容寻址的、分布式的、新型超媒体传输协议，IPFS支持创建完全分布式的应用；IPFS还是一个分布式文件系统，它的目标是将所有的计算设备连接到同一个文件系统，从而成为一个全球统一的存储系统。

在一些用于分布式网络的开源路由器的实施例中，分布式点对点网络中共同维护着分布式哈希表；分布式哈希表条目包含<key,value>对；key为文件的哈希值；value是节点ID；key和value有相同的值域，都是160位；<key,value>在160位Hash上，判断第一节点x和第二节点y的距离远近通过二进制运算异或，d(x,y)＝x⊕y；若两个二进制位结果相同，则它们的异或值是0；若两个二进制位结果不相同，则它们的异或值是1；沿着所述异或值距离降低的方向查找，从任意一个网络节点开始查询，最多只需Log N步即可到达；基于分布式哈希表和二进制运算异或可查找逻辑距离较近的若干路由节点和普通节点。

在一些用于分布式网络的开源路由器的实施例中，基于IPFS，分布式点对点网络中配置有节点路由表；节点路由表用于保存每个路由节点或者普通节点与自己一定距离范围内其他路由节点或者普通节点的连接信息；每一条路由信息包括：IP地址、UDP接口和节点ID；路由表将距离分成160个K桶(存放K个数据的桶)，分开存储。编号为i的路由表，存放着距离为[2^i,2(i+1)-1]的K条路由信息；并且每个K桶内部信息存放位置是根据上次看到的时间顺序排列的，最早看到的放在头部，最后看到的放在尾部；基于节点路由表的功能可判断哪些路由节点在线时间长和在线状态稳定。

下面通过更加具体的实施例对本发明做进一步的说明：

参考图1所示，本实施例的一种用于分布式网络的开源路由器充当路由节点为普通节点提供路由服务的网络拓扑图；其中,分布式网络包括若干分布式虚拟路由器；分布式虚拟路由器由若干个充当其他普通节点路由的路由节点构成；普通节点与路由节点无线连接。

在本说明书中描述的处理和逻辑流程可以由一个或多个可编程计算机执行，该计算机通过运算输入数据并且生成输出而执行一个或多个的计算机程序，以运行函数。

为了发送与用户的交互，本说明书中描述的主题的实施方式可以被实施在计算机上，该计算机具有：显示装置，例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监控器，用于向用户显示信息；以及键盘和例如鼠标或者追踪球这样的定位装置，用户利用它们可以将输入发送到计算机。其他种类的装置也可以用于发送与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任意形式的传感反馈，例如，视觉反馈、听觉反馈或者触觉反馈；以及来自用户的输入可以以任意形式接收到，包括声响输入、语音输入或者触觉输入。另外，计算机可以通过将文档发送至由用户使用的装置并且接收来自该装置的文档而与用户交互；例如，通过响应于接收到的来自网络浏览器的请求，而将网页发送到用户的客户端装置上的网络浏览器。

虽然本说明书包含很多具体的实施细节，但是这些不应当被解释为对任何发明的范围或者对可以要求保护的内容的范围的限制，而是作为可以使特定发明的特定实施方式具体化的特征的说明。在独立的实施方式的语境中的本说明书中描述的特定特征还可以与单个实施方式组合地实施。相反地，在单个实施方式的语境中描述的各种特征还可以独立地在多个实施方式中实施，或者在任何合适的子组合中实施。此外，虽然以上可以将特征描述为组合作用并且甚至最初这样要求，但是来自要求的组合的一个或多个特征在一些情况下可以从该组合去掉，并且要求的组合可以转向子组合或者子组合的变形。

Claims

1.一种用于分布式网络的开源路由器，所述分布式网络包括若干开源路由器和普通节点；其特征在于，所述开源路由器被配置为：

每个所述开源路由器具有路由层而不具有普通节点的服务层；

每个所述开源路由器基于节点转化规则可转化为还包括服务层的开源路由器；所述包括服务层的开源路由器可充当所述普通节点；

每个具有路由层而不具有服务层的所述开源路由器可充当所述普通节点的路由。

2.根据权利要求1所述一种用于分布式网络的开源路由器，其特征在于，所述分布式网络包括若干分布式虚拟路由器；所述分布式虚拟路由器由若干个充当其他普通节点路由的路由节点构成。

3.根据权利要求1所述一种用于分布式网络的开源路由器，其特征在于，所述开源路由器转化为普通节点时可以与其他所述普通节点实现1对n的建立连接关系，其中n大于4；所述路由节点为其他普通节点的提供路由服务时可以实现连接m个普通节点，其中m大于4。

4.根据权利要求1所述一种用于分布式网络的开源路由器，其特征在于，所述节点转化规则为：

统计分析模块根据每个所述开源路由器的在线时长和在线状态得到综合分析结果；基于所述综合分析结果筛选出可为其他普通节点充当路由的所述开源路由器作为可选路由节点；

所述可选路由节点自行选择是否充当其他所述普通节点的路由；若所述可选路由节点选择充当其他所述普通节点的路由，则所述可选路由节点转化为路由节点；若所述可选路由节点选择不充当其他所述普通节点的路由，则所述可选路由节点充当所述普通节点。

5.根据权利要求1所述一种用于分布式网络的开源路由器，其特征在于，基于IPFS配置有两套系统程序；所述开源路由器安装双向可选程序；所述普通节点安装单向不变程序；所述双向可选程序配置有所述统计分析模块和功能选择处理模块；所述单向不变程序配置有路由选择模块。

6.根据权利要求5所述一种用于分布式网络的开源路由器，其特征在于，所述开源路由器基于节点转化规则通过所述功能选择处理模块来选择是否充当路由节点；若所述开源路由器选择充当路由节点，则所述开源路由器具有路由层而不具有服务层；若所述开源路由器选择不充当路由节点，则所述开源路由器具有服务层充当所述普通节点。

7.根据权利要求5所述一种用于分布式网络的开源路由器，其特征在于，所述统计分析模块统计并分析所述开源路由器的在线时长和在线状态得到综合分析结果；所述统计分析模块对所述综合分析结果进行评分；所述统计分析模块将所述开源路由器的评分上传到分布式网络中临近所述开源路由器的第一层节点当中的路由节点评分列表和其他所述临近的开源路由器的评分进行比较得到比较结果，基于所述比较结果选出一部分性能相对较好的可选路由节点；分布式网络当中分布式存储并共同维护若干个路由节点评分列表。

8.根据权利要求5所述一种用于分布式网络的开源路由器，其特征在于，所述路由选择模块内部包括路由列表；所述路由列表的条目包括若干个正在运行的路由节点的名称和路由节点的节点ID；所述路由节点的节点ID和所述路由节点的连接路径绑定；所述普通节点通过路由选择模块选择所述路由列表中的路由节点进行登录分布式网络。

9.根据权利要求5所述一种用于分布式网络的开源路由器，其特征在于，所述路由节点优先为本局域网内的普通节点提供路由服务；所述路由节点还可为逻辑距离较近的非本局域网的普通节点提供路由服务。

10.根据权利要求7所述一种用于分布式网络的开源路由器，其特征在于，所述路由节点安装双向可选程序和所述普通节点安装单向不变程序时均会随机分配一个节点ID；基于IPFS，采用Kademlia二叉状态树结构为各个节点编号，每个所述节点都有一个从二叉状态树的树根沿着所述节点的最短唯一前缀的路径到达；所述最短唯一前缀路径串联起来的数字串编号作为所述节点的节点ID。