CN116232971A - 一种基于结构化p2p中继网络的通讯方法和网络系统 - Google Patents

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CN116232971A CN202211610725.3A CN202211610725A CN116232971A CN 116232971 A CN116232971 A CN 116232971A CN 202211610725 A CN202211610725 A CN 202211610725A CN 116232971 A CN116232971 A CN 116232971A
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Abstract

本说明书提供一种基于结构化P2P中继网络的通讯方法和网络系统，结构化P2P中继网络中的节点为不同结构化P2P物理网络中的中继节点，所述方法包括：第一结构化P2P物理网络中的第一节点基于在第一结构化P2P物理网络中学习得到的第一物理网络路由表，将通讯消息按照最短路径发送至第一中继节点；第一中继节点基于在结构化P2P中继网络中学习得到的中继网络路由表，将通讯消息按照最短路径发送至第二中继节点；第二中继节点基于在第二结构化P2P物理网络中学习得到的第二物理网络路由表，将通讯消息按照最短路径发送至第二节点。

Description

一种基于结构化P2P中继网络的通讯方法和网络系统
技术领域
本说明书实施例属于计算机网络技术领域，尤其涉及一种基于结构化P2P中继网络的通讯方法和网络系统。
背景技术
结构化P2P网络即具有一定结构的P2P(Peer to Peer，点对点)网络，该网络中的各个节点在网络中具有逻辑上的确定位置，通过预设算法确定出的任一节点在网络中的位置是固定的。结构化P2P网络的一个优势在于其中的节点可以在保存有限路由条目的情况下遵循最短路径算法进行消息转发，因此可以通过结构化P2P网络以实现消息的高效转发，例如可以将结构化P2P网络作为维护有NFT(Non-Fungible Token，非同质化代币)或数字藏品的区块链网络的底层网络架构从而加速区块链网络中的消息转发效率。
然而，结构化P2P网络中消息的实际转发效率也会受到网络中节点数量的限制。如果结构化P2P网络中的节点数量过多，也会导致单个节点保存的路由条目过多和整体通讯效率偏低的问题，特别是小范围的通讯效率由于网络规模过于庞大而下降明显，无法发挥结构化P2P网络原有的高效转发的优势。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于结构化P2P中继网络的通讯方法和网络系统。
根据本说明书一个或多个实施例的第一方面，提出了一种基于结构化P2P中继网络的通讯方法，所述结构化P2P中继网络中的节点为不同结构化P2P物理网络中的中继节点，所述方法包括：
第一结构化P2P物理网络中的第一节点基于在第一结构化P2P物理网络中学习得到的第一物理网络路由表，将所述通讯消息按照第一结构化P2P物理网络中的最短路径发送至第一结构化P2P物理网络中的第一中继节点；
第一中继节点基于在所述结构化P2P中继网络中学习得到的中继网络路由表，将所述通讯消息按照所述结构化P2P中继网络中的最短路径发送至第二结构化P2P物理网络中的第二中继节点；
第二中继节点基于在第二结构化P2P物理网络中学习得到的第二物理网络路由表，将所述通讯消息按照第二结构化P2P物理网络中的最短路径发送至第二结构化P2P物理网络中的第二节点。
根据本说明书一个或多个实施例的第二方面，提出了一种基于结构化P2P中继网络的通讯装置，所述结构化P2P中继网络中的节点为不同结构化P2P物理网络中的中继节点，所述装置包括：
第一结构化P2P物理网络转发单元，用于使第一结构化P2P物理网络中的第一节点基于在第一结构化P2P物理网络中学习得到的第一物理网络路由表，将所述通讯消息按照第一结构化P2P物理网络中的最短路径发送至第一结构化P2P物理网络中的第一中继节点；
结构化P2P中继网络转发单元，用于使第一中继节点基于在所述结构化P2P中继网络中学习得到的中继网络路由表，将所述通讯消息按照所述结构化P2P中继网络中的最短路径发送至第二结构化P2P物理网络中的第二中继节点；
第二结构化P2P物理网络转发单元，用于使第二中继节点基于在第二结构化P2P物理网络中学习得到的第二物理网络路由表，将所述通讯消息按照第二结构化P2P物理网络中的最短路径发送至第二结构化P2P物理网络中的第二节点。
根据本说明书一个或多个实施例的第三方面，提出了一种网络系统，所述网络系统包括结构化P2P中继网络与至少两个结构化P2P物理网络，其中：
所述结构化P2P中继网络中的节点为不同结构化P2P物理网络中的中继节点，所述结构化P2P中继网络中的节点用于基于在所述结构化P2P中继网络中学习得到的中继网络路由表，按照所述结构化P2P中继网络中的最短路径实现消息转发；
任一结构化P2P网络中的节点用于基于在该任一结构化P2P物理网络中学习得到的物理网络路由表，按照该任一结构化P2P物理网络中的最短路径实现消息转发。
根据本说明书一个或多个实施例的第四方面，提出了一种电子设备，包括：
处理器；
用于存储处理器可执行指令的存储器；
其中，所述处理器通过运行所述可执行指令以实现如第一方面中任一项所述的方法。
根据本说明书一个或多个实施例的第五方面，提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，该指令被处理器执行时实现如第一方面中任一项所述方法的步骤。
由上述实施例可知，本说明书实施例提出了结构化P2P中继网络的概念，它是在建立在多个结构化P2P物理网络之上的上层网络，它将多个结构化P2P物理网络紧密连接在一起，实现了多个结构化P2P物理网络之间的互联互通，具体而言，结构化P2P中继网络是由各个结构化P2P物理网络中的中继节点重新组建起来的结构化P2P网络，其也具有在一定网络规模内能够高效转发消息的性质；结构化P2P中继网络与多个结构化P2P物理网络共同构成了一种复合型网络系统，该复合型网络系统由于包括多个结构化P2P物理网络因此能够容纳较多的节点，整体具备较大的网络规模，然而，该复合型网络系统中的结构化P2P中继网络或每个结构化P2P物理网络的网络规模都相对有限可控，不会因为复合型网络系统中整体的节点数量过多而影响整体的通讯效率。例如，处于上层的结构化P2P中继网络专用于跨越不同结构化P2P物理网络之间的消息转发，其消息转发效率只与结构化P2P物理网络的数量有关，由于结构化P2P物理网络的数量远小于复合型网络系统中整体的节点数量，因此即使整体的网络规模较大，结构化P2P中继网络内部的消息转发效率也不会受到明显影响；同时，处于下层的任一结构化P2P物理网络的内部通讯仍然由该任一结构化P2P物理网络独立进行，不需要结构化P2P中继网络参与，不会因为整体较大的网络规模而影响到结构化P2P物理网络内部的消息转发效率。因此，即使复合型网络系统中整体的节点数量较多，在将通讯消息从第一结构化P2P物理网络中的第一节点发送至第二结构化P2P物理网络中的第二节点的过程中，其所涉及的第一结构化P2P物理网络内部转发的子过程、结构化P2P中继网络内部转发的子过程以及第二结构化P2P物理网络内部转发的子过程均能够维持较高的消息转发效率，从而在网络整体规模较大时仍然可以维持较高的整体通讯效率。
附图说明
为了更清楚地说明本说明书实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是一示例性实施例提供的一种结构化P2P网络中节点之间逻辑距离的示意图。
图2是一示例性实施例提供的一种网络系统的系统架构图。
图3是一示例性实施例提供的一种基于结构化P2P中继网络的通讯方法的流程图。
图4是一示例性实施例提供的一种设备的结构示意图。
图5是一示例性实施例提供的一种基于结构化P2P中继网络的通讯装置的框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，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，都应当属于本说明书保护的范围。
P2P(Peer to Peer)网络，即点对点网络；本说明书所述的结构化P2P网络，即具有一定结构的点对点网络，该网络中的各个节点在网络中具有逻辑上的确定位置，通过预设算法确定出的任一节点在网络中的位置是固定的。
结构化P2P网络中包含多个网络节点(下称节点)，以基于Kademlia算法建立的结构化P2P网络为例，各个节点分别具有相应的节点标识，任一节点的节点标识可以是该节点的公钥或者其公钥的摘要(如哈希)等，本说明书并不对此进行限定。对于网络中的各个节点，可以通过散列函数分别计算各个节点标识对应的固定长度的散列值，从而将各个节点标识映射为各个散列值，用于记录散列值的列表(如以散列值作为索引)称为散列表。基于上述散列值可以进一步确定出各个节点之间的逻辑距离，基于该逻辑距离即可绘制各个节点分别对应的树状距离表。当然，上述得到的各个节点对应的散列值也可以同时作为各个节点的节点标识。
对于任一节点而言，其可以维护有用于记录其邻居节点的节点信息的散列表，该散列表可以以各个邻居节点的节点标识所对应的散列值(在节点标识包括散列值时即节点标识本身)为索引记录其他节点的节点信息。假设将结构化P2P网络中各个节点的节点标识可以转换为三位的二进制码，其中节点A～G的节点标识对应的二进制码分别为111、110、101、100、010、001和000。在此基础上，对于其中二进制码为110的节点B而言，其对应的树状距离表可以参见图1，图1是一示例性实施例提供的一种结构化P2P网络中节点之间逻辑距离的示意图。
如图1所示，任意两个节点之间逻辑距离可以通过计算这两个节点对应的二进制码计算得到，具体是通过对两个二进制码进行异或运算，并将得到的值中高位的“0”去掉后的二进制数的位数作为者两个节点之间的逻辑距离。例如，节点B与其他节点之间的逻辑距离可以通过以下方式进行计算：将节点A对应的“111”与节点B对应的“110”执行异或运算得到的“001”，将“001”中最高的“0”去掉后得到二进制数“1”，该数的位数为1，故节点A与节点B之间的逻辑距离为1；将节点C对应的“111”或节点D对应的“100”分别和节点B对应的“101”执行异或运算分别得到的“010”与“011”高位的“0”去掉后得到二进制数“10”和“11”，这两个二进制数的位数均为2，故节点C～D与节点B之间的逻辑距离均为2；同理可以计算得到节点E～G与节点B之间的逻辑距离均为3。其中，在所述结构化P2P网络基于分布式哈希表DHT(distributed hash table)所构建，而该DHT通过Kademlia算法实现的情况下，可以以K-桶(K-bucket)的概念表示上述不同逻辑距离的节点，如对于节点B，bucket＝1(即逻辑距离为1，下同)的子树是右边的节点A所在的子树、bucket＝2的子树是节点C～D所在的子树、bucket＝3的子树是节点E～G所在的子树。
基于上述逻辑距离，节点B可以在本地维护节点列表(即前述散列表)，该节点列表可以用于记录结构化P2P网络中其他节点(如节点A和节点C～G)的节点信息。例如，节点B可以在节点列表中按照逻辑距离记录各个节点的节点信息，每个节点信息因此具有对应的逻辑距离作为索引，因此可以基于逻辑距离来快速查找到对应的节点信息。如节点B可以在K-bucket 1中记录节点A的节点信息、在K-bucket 2中记录节点C～D的节点信息、在K-bucket3中记录节点E～G的节点信息，因此可以通过逻辑距离快速索引到对应K-bucket并找到记录在其中的节点信息。其中，任一K-bucket中最多可以记录K个节点的节点信息，K的具体取值可以根据实际情况预先设置，本说明书并不对此进行限定。
需要说明的是，任一节点在通过节点发现机制获取到任一其他节点的节点信息之后，通常并不会将其全部保存在本地维护的节点列表中，而是会通过前述方式计算自身与该节点之间的逻辑距离，若该逻辑距离对应的K-bucket中已经保存有该节点的节点信息或者保存的节点信息数量已经达到K，则会丢弃该节点信息；只有在该逻辑距离对应的K-bucket中尚未保存该节点信息且已保存的节点信息尚未达到K的情况下，才会将该节点信息保存在这一K-bucket中。另外，所述任一节点还可以根据该节点信息进一步判断自身与所述任一其他节点之间的网络连接状态，并在二者连接正常的情况下再保存该节点信息；若连接不正常则通常不保存该信息。
由前述过程可见，任意两节点之间的逻辑距离仅由二者的节点标识所决定，而与二者在结构化P2P网络中的实际网络连接关系(物理上的直连关系)无关，当然，也可以按照物理上的直连关系去分别设置各个节点的节点标识(散列值)，从而使得上述的逻辑距离也可以一定程度地表征结构化P2P网络中相应节点在世界网络连接中关系。因此，节点B的节点列表中记录的各节点信息对应的各个节点，可以为结构化P2P网络中的任一节点。当然，鉴于被记录的节点可能会被节点B用于消息传输，所以为保证消息的可靠传输，节点B的节点列表中记录的各个节点也可以是节点B的邻居节点，节点B的邻居节点是其能够建立连接、已经建立连接或存在物理上的直连关系的节点，换言之，节点B可以与其邻居节点进行通信。例如在节点列表中仅记录有邻居节点的情况下，节点B可以直接将该节点列表视为自身维护的网络路由表，并按照该节点列表来实现消息路由，在需要转发消息时通过消息对应的目的节点以确定该节点为与自身建立有连接关系的下一跳节点。
可以理解的是，上述过程仅以节点A～G为例，实际上，结构化P2P网络中的各个节点均可以分别维护自身对应的节点列表。而且，任一节点的节点列表中记录的K-bucket的个数可以根据节点标识转换后的散列值的位数确定。如结构化P2P网络中各个节点的节点标识为32bit，则节点B中任一节点与其他节点的逻辑距离的取值范围为[1,32]，此时任一节点的节点列表中可以最多记录32个K-bucket，其中任一K-bucket中可以记录K个节点的节点信息。
其中，任一节点中记录的任一其他节点的节点信息可以包括所述任一其他节点的节点标识、节点标识对应的散列值、该节点的网络地址(如IP地址、端口号等)、该节点的身份信息(如公钥)等，本说明书并不对此进行限定。实际上，结构化P2P网络中的各个节点可以根据分别维护的所述节点列表确定转发路径，即将所述节点列表作为路由表，而节点列表中的节点信息则作为路由条目，用于根据其中记录的节点信息进行消息转发。
通常情况下，结构化P2P网络中的节点可以遵循最短路径算法进行消息转发。从结构化P2P网络中的任一节点到达另一节点可能存在多条转发路径，任一转发路径可能需要经过中间节点，如节点A与节点B之间的转发路径可能为A-C-D-E-B，或者为A-C-D-G-F-B等。在上述多条转发路径中，经过节点数量最少的路径即为二者之间的最短路径。显然，任意两节点之间的最短路径为二者之间间隔节点的数量最少的转发路径，而任一最短路径可能至少一个中间节点，或不含中间节点。结构化P2P网络中的节点可以遵循最短路径算法进行消息转发，具体是指，任一节点在接收到目的节点并非自身的消息时，会首先计算该目的节点与所述任一节点之间的逻辑距离，并在自身维护的节点列表中查找到该逻辑距离对应的若干个(K个)路由条目(节点信息)，如果这若干个路由条目有该目的节点对应的路由条目，则直接按照该路由条目进行转发，如果这若干个路由条目中没有该目的节点对应的路由条目，则会从这若干个路由条目中随机选取一个路由条目进行转发。在上述选路策略(路由策略)中，每次节点转发都将至少将与目的节点的逻辑距离减少1，因此可以确保整体的转发效率较高，同时生成的转发路径即属于上述的最短路径。
同时不难发现，如果结构化P2P网络中的节点数量越多，则网络中两节点之间可能存在的逻辑距离的取值就越多，这意味着每个节点所需要维护的节点列表中的路由条目越多(因为针对不同可能的逻辑距离的取值都会维护若干个路由条目，当可能的逻辑距离的取值增多时，需要维护的路由条目的数量自然相应地增多)；同时，结构化P2P网络中的节点数量越多，则网络中两节点之间可能存在的最大逻辑距离也就越大，因此按照上述最短路径算法的选路策略转发消息时所需要途径的节点的数量就会增多(因为每次节点转发仅能确保与目的节点缩小固定的逻辑距离，而当网络中的最大逻辑距离增大时，将与目的节点之间的逻辑距离缩小至预设阈值以查找到目的节点的路由条目所需要的逻辑距离缩小的次数就越多，即需要更多次的节点转发过程)，这意味着整体的转发效率就越低。可见，为了避免单个节点保存的路由条目过多和整体通讯效率偏低的问题，有必要控制结构化P2P网络的节点数量，使之在一定的可控范围内，从而能够维持较高的通讯效率。
至此，对结构化P2P网络的网络特性介绍完毕，下面对本申请涉及的网络系统与基于结构化P2P中继网络的通讯方法进行说明。
图2是一示例性实施例提供的一种网络系统的系统架构图。如图2所示，所述网络系统包括结构化P2P中继网络与至少两个结构化P2P物理网络，其中：
所述结构化P2P中继网络中的节点为不同结构化P2P物理网络中的中继节点，所述结构化P2P中继网络中的节点用于基于在所述结构化P2P中继网络中学习得到的中继网络路由表，按照所述结构化P2P中继网络中的最短路径实现消息转发；
任一结构化P2P网络中的节点用于基于在该任一结构化P2P物理网络中学习得到的物理网络路由表，按照该任一结构化P2P物理网络中的最短路径实现消息转发。
如图2所示，图2所示出的网络系统包括一个结构化P2P中继网络以及三个结构化P2P物理网络，其中，结构化P2P物理网络1中包含有一个中继节点与四个普通节点，结构化P2P物理网络2中包含有两个中继节点与三个普通节点，结构化P2P物理网络3中包含有三个中继节点与四个普通节点，上述的共6个中继节点又重新构成了一个结构化P2P网络称为结构化P2P中继网络，即结构化P2P中继网络中包含的6个中继节点分别来源于各个结构化P2P物理网络。
本说明书实施例所涉及的中继节点即同时作为某一结构化P2P物理网络的节点成员以及结构化P2P中继网络的节点成员的节点，而本说明书实施例所涉及的普通节点即是网络系统中除中继节点以外的节点，具体指网络系统中仅作为某一结构化P2P物理网络的节点成员而不作为结构化P2P中继网络的节点成员的节点。中继节点与普通节点都属于物理上实在的节点或实例。
本说明书实施例所涉及的结构化P2P中继网络与任一结构化P2P物理网络均属于前述的结构化P2P网络，具有与结构化P2P网络相同的性质，例如都具备高效转发消息的性质。如图2所示，结构化P2P物理网络1中的各个节点均维护有在结构化P2P物理网络1中学习得到的物理网络路由表，从而可以通过前述的最短路径算法在结构化P2P物理网络1内部实现消息的高效转发。类似的，结构化P2P物理网络2与结构化P2P物理网络3中的节点也分别维护有在各自所处结构化P2P物理网络中学习得到的物理网络路由表，并各自在结构化P2P物理网络内部实现消息的高效转发。各结构化P2P物理网络内部所涉及的消息转发彼此独立进行，其转发效率只与各自结构化P2P物理网络的节点数量有关，而不会受到作为整体的网络系统中所有节点数量的规模限制。
在本说明书实施例中，结构化P2P中继网络虽然从性质上属于结构化P2P网络，但仍然与传统的结构化P2P网络具有一定的区别：传统的结构化P2P网络例如结构化P2P物理网络，其中的每个节点的路由策略是计算自身所处节点与目的节点之间的逻辑距离，并基于节点之间的逻辑距离来确定路由条目，该路由条目中仅包含一个节点的节点信息，即指示了接下来应该转发给该路由条目中唯一的那一个节点；而结构化P2P中继网络中的每个中继节点的路由策略虽然也是基于逻辑距离来确定路由条目，但是每个中继节点计算的是自身所处结构化P2P物理网络与目的结构化P2P物理网络之间的逻辑距离，并基于网络之间的逻辑距离来确定路由条目，与传统的路由条目不同，中继节点在结构化P2P中继网络中最终确定的路由条目中可能包含一个或多个中继节点的节点信息(这一个或多个中继节点来源于同一结构化P2P物理网络)，即指示了接下来应该转发给一个或多个中继节点中的任一中继节点。由此可见，在结构化P2P中继网络中，处于同一结构化P2P物理网络中的中继节点之间具有等价性，中继节点基于在结构化P2P中继网络中学习得到的中继网络路由表进行路由时，其实是将处于同一结构化P2P物理网络中的所有中继节点视为一个虚拟节点来执行选路策略的，因此其转发效率实际上只与虚拟节点的数量也即涉及的结构化P2P物理网络的数量有关，而与结构化P2P中继网络中实际包含的中继节点的数量没有必然关系，当然，结构化P2P中继网络内部所涉及的消息转发效率也不会受到作为整体的网络系统中所有节点数量的规模限制。结构化P2P中继网络中的各个中继节点均维护有在结构化P2P中继网络中学习得到的中继网络路由表，从而在结构化P2P中继网络内部实现消息的高效转发。
任一结构化P2P物理网络中的各节点均知晓该任一结构化P2P物理网络中的中继节点的网络地址以及该任一结构化P2P物理网络的网络标识，当其中有节点需要将通讯消息发送至该任一结构化P2P物理网络以外的其他结构化P2P网络中的节点时，就需要首先将通讯消息发送给该任一结构化P2P物理网络中的中继节点，并由中继节点进行转发。
本说明书实施例提出了结构化P2P中继网络的概念，它是在建立在多个结构化P2P物理网络之上的上层网络，它将多个结构化P2P物理网络紧密连接在一起，实现了多个结构化P2P物理网络之间的互联互通，具体而言，结构化P2P中继网络是由各个结构化P2P物理网络中的中继节点重新组建起来的结构化P2P网络，其也具有在一定网络规模内能够高效转发消息的性质；结构化P2P中继网络与多个结构化P2P物理网络共同构成了一种复合型网络系统，该复合型网络系统由于包括多个结构化P2P物理网络因此能够容纳较多的节点，整体具备较大的网络规模，然而，该复合型网络系统中的结构化P2P中继网络或每个结构化P2P物理网络的网络规模都相对有限可控，不会因为复合型网络系统中整体的节点数量过多而影响整体的通讯效率。接下来开始详细介绍本说明书实施例所涉及的一种基于结构化P2P中继网络的通讯方法的实现方法。
请参见图3，图3是一示例性实施例提供的一种基于结构化P2P中继网络的通讯方法的流程图。如图2所示，所述结构化P2P中继网络中的节点为不同结构化P2P物理网络中的中继节点。如图3所示，该方法包括：
S302：第一结构化P2P物理网络中的第一节点基于在第一结构化P2P物理网络中学习得到的第一物理网络路由表，将所述通讯消息按照第一结构化P2P物理网络中的最短路径发送至第一结构化P2P物理网络中的第一中继节点。
在本说明书实施例中，任一结构化P2P物理网络中的任一节点在该任一结构化P2P中继网络中学习得到的物理网络路由表包含的任一路由条目的索引包括：该任一节点与该任一路由条目对应的节点之间的逻辑距离，该任一路由条目的内容包括：该任一路由条目对应的节点的网络地址。例如，第一结构化P2P物理网络中的任一节点在第一结构化P2P物理网络中学习得到的物理网络路由表中的路由条目对应的节点的范围不超过第一结构化P2P物理网络中的节点，这意味着在第一结构化P2P物理网络中学习得到的物理网络路由表只能用于指导第一结构化P2P物理网络内部消息的路由转发。同理，第二结构化P2P物理网络中的任一节点在第二结构化P2P物理网络中学习得到的物理网络路由表中的路由条目对应的节点的范围不超过第二结构化P2P物理网络中的节点，这意味着在第二结构化P2P物理网络中学习得到的物理网络路由表只能用于指导第二结构化P2P物理网络内部消息的路由转发。
在本说明书实施例中，所述通讯消息包括作为目的网络标识的第二结构化P2P物理网络对应的网络标识，以及作为目的节点标识的第二节点对应的节点标识。所述将所述通讯消息按照第一结构化P2P物理网络中的最短路径发送至第一结构化P2P物理网络中的第一中继节点，包括：在确定所述目的网络标识不为第一结构化P2P物理网络对应的网络标识的情况下，将所述通讯消息按照第一结构化P2P物理网络中的最短路径发送至第一中继节点；所述方法还包括：在确定所述目的网络标识为第一结构化P2P物理网络对应的网络标识的情况下，基于第一物理网络路由表，将所述通讯消息按照第一结构化P2P物理网络中的最短路径发送至第一结构化P2P物理网络中所述目的节点标识对应的第二节点。第一节点在需要发送通讯消息时，会首先基于通讯消息中携带的目的网络标识来获知该通讯消息所应最终抵达的结构化P2P物理网络，而只有在目的网络标识不为第一结构化P2P物理网络对应的网络标识的情况下，才会基于预先维护的第一中继节点的网络地址将通讯消息发送至第一中继节点。否则，当目的网络标识为第一结构化P2P物理网络对应的网络标识的情况下，则意味着该通讯消息只是发送给第一结构化P2P物理网络内部的第二节点，从而适用于第一结构化P2P物理网络内部的通讯，直接按照第一结构化P2P物理网络中的最短路径发送至第一结构化P2P物理网络中所述目的节点标识对应的第二节点，不需要结构化P2P中继网络参与，具有较高的转发效率，不会因为整体较大的网络规模而影响到结构化P2P物理网络内部的消息转发效率。
在本说明书实施例中，所述将所述通讯消息按照第一结构化P2P物理网络中的最短路径发送至第一结构化P2P物理网络中的第一中继节点，包括：基于第一节点与第一中继节点之间的逻辑距离在第一物理网络路由表中查找对应的至少一个路由条目，将所述通讯消息发送至该至少一个路由条目中任一路由条目对应的节点，第一节点与该任一路由条目对应的节点之间的网络路径包含于第一结构化P2P物理网络中第一节点与第一中继节点之间的最短路径。
以图1为例，假设节点1为第一节点，节点2为第一中继节点，节点3为第二中继节点，节点4为第二节点。那么节点1在获取通讯消息后，首先会检查其中包括的目标网络标识，发现目标网络标识为结构化P2P物理网络2的网络标识，与节点1所处的结构化P2P物理网络1的网络标识不同，那么则意味着该通讯消息需要进行跨网络通讯，于是默认将该通讯消息发送至作为结构化P2P物理网络1中的中继节点的节点2。接下来节点1需要执行选路策略来确定如何将通讯消息发送给节点2，节点1维护的第一物理网络路由表中的每一个路由条目都包含一个关于逻辑距离的索引，任一路由条目对应的逻辑距离即所述任一节点与所述任一路由条目对应的节点之间的逻辑距离。由此，节点1在查找第一物理网络路由表中的路由条目时，可以计算出节点1与节点2之间的逻辑距离，然后通过该逻辑距离首先索引到对应的一个或多个路由条目(例如对应的K-bucket)，再在这一个或多个路由条目中选择其中的一个路由条目作为转发通讯消息的依据，该路由条目中存储有作为下一跳节点的网络地址。最后节点1就可以依据查找到的路由条目将通讯消息发送至该路由条目对应的节点。上述过程是基于最短路径算法确定的路由条目，因此第一节点与该任一路由条目对应的节点之间的网络路径包含于第一结构化P2P物理网络中第一节点与第一中继节点之间的最短路径。
在本说明书实施例中，所述结构化P2P中继网络、第一结构化P2P物理网络、第二结构化P2P物理网络或其他任一结构化P2P物理网络均属于本说明书前述的结构化P2P网络。其中，任一结构化P2P物理网络中至少包括一个中继节点以用于作为所述结构化P2P中继网络的节点成员，任一结构化P2P物理网络中节点的选路策略是基于节点之间的逻辑距离进行的；所述结构化P2P中继网络包括的节点均为属于各个结构化P2P物理网络中的中继节点，由于任一结构化P2P物理网络中的中继节点的数量可能为一个或多个，因此所述结构化P2P中继网络中来自不同结构化P2P物理网络中的中继节点的数量可能不同。结构化P2P中继网络中节点的选路策略是基于结构化P2P物理网络之间的逻辑距离进行的。
在一实施例中，任意两个节点之间的逻辑距离由所述任意两个节点分别对应的节点标识执行异或运算以确定，任一节点对应的节点标识由固定位数的二进制码所构成，不同节点对应的节点标识不同，任一结构化P2P物理网络中的各节点维护有该任一结构化P2P物理网络中的中继节点的节点标识。如前所述，在结构化P2P网络中，可以在节点加入网络中时就确定该节点对应的节点标识，过后该节点的节点标识就不会再变动。例如将每个节点的节点标识都设置为固定位数的二进制码，由此一来，就可以通过计算任意两个节点分别对应的节点标识的异或值，并将该异或值消去高位0后的二进制数的位数作为所述任意两个节点之间的逻辑距离。该方式也是基于Kademlia算法的一般组网方式，这里不再赘述。任一结构化P2P物理网络中的各节点维护有该任一结构化P2P物理网络中的中继节点的节点标识，从而能够在需要发送跨网络的通讯消息时可以基于该任一结构化P2P物理网络中的中继节点的节点标识计算出逻辑距离并执行后续的选路策略。
在另一实施例中，所述任意两个节点之间的逻辑距离由所述任意两个节点分别对应的词向量特征执行相似度运算以确定，任一节点对应的词向量特征通过语义模型生成，所述语义模型通过所述结构化P2P网络中包含的网络路径训练生成，任一网络路径由有向的节点序列构成，该节点序列上彼此相邻的节点在物理上直连。在本说明书实施例中，会给任一结构化P2P物理网络中各个节点各自分配一个动态变化的词向量特征以作为计算任意两个节点之间逻辑距离的基础。该词向量特征是通过语义模型(如word2vec模型)训练得到的，在语义模型的训练过程中，将该任一结构化P2P物理网络中包含的网络路径作为训练集中的语句进行训练，这里的网络路径是指物理上直连的节点序列，节点序列上的节点以文本代码表征。例如，训练集可以包括：ABGDC、GCDBDE、DCBCGE……，这其中的字母文本用于代表节点，相邻的节点表明这两个节点在物理上是直连的。上述训练集中的网络路径是在获得整个结构化P2P物理网络的物理网络架构后从中随机生成的，这些网络路径可以呈环甚至重复，每个网络路径的长度不限。通过将结构化P2P网络中的网络路径作为“语句”送入语义模型进行训练，在多次迭代后从而获得各个节点(即各个文本代码，如A、B、C等)对应的词向量特征。这些语义模型生成词向量特征之间在语义空间具备某种联系，而这种联系可以通过相似性运算予以提取，由于训练语义模型时所采用的“语句”实质上是表达该任一结构化P2P物理网络的物理连接关系的集合，因此最终获取的各个节点对应的词向量特征也将包含各自在该任一结构化P2P物理网络中的特征位置的信息，而词向量特征相似的节点所对应在该任一结构化P2P物理网络中的特征位置(包含实际的物理位置、与其他的节点之间的拓普连接关系等)也相近，即各个节点的词向量特征所处语义空间一定程度上内化了结构化P2P物理网络的物理连接关系，从而可以通过判断不同节点对应的词向量特征的相似度来判断不同节点之间的逻辑距离，而逻辑距离越相近的节点之间在该任一结构化P2P物理网络中所处的特征位置也接近，二者一般在物理上也更为接近。由于该任一结构化P2P物理网络可能会有新加入的节点，因此该任一结构化P2P物理网络的网络架构将可能发生变化，这也就会影响各个节点之间的网络连接关系进而最终影响各个节点对应的词向量特征，因此本实施例所涉及的任一节点的词向量特征将处在动态变化之中，这也意味着任一节点维护的路由表也会根据不断变化的与其他节点之间的逻辑距离而进行更新。
本说明书所述的任一结构化P2P物理网络或所述结构化P2P中继网络可以基于Kademlia、Chord、Pastry、Tapestry等算法所构建，本说明书并不对此进行限定。
另外，任一结构化P2P物理网络可以为区块链网络，此时该任一结构化P2P网络中的节点即为区块链网络中的区块链节点。任一节点也可以作为相应区块链节点中的P2P模块所实现。以及，第一结构化P2P物理网络与第二结构化P2P物理网络属于相同或不同的区块链网络。当第一结构化P2P物理网络与第二结构化P2P物理网络属于相同的区块链网络时，本说明书实施例所涉及的网络系统能够实现同一区块链网络内部的高效通讯；当第一结构化P2P物理网络与第二结构化P2P物理网络属于不同区块链网络时，本说明书实施例所涉及的网络系统能够实现各个区块链网络内部的高效通讯，以及不同区块链网络之间的高效的跨链通讯。在任一结构化P2P物理网络作为区块链网络时，可以维护有NFT或数字藏品，也即区块链网络里具有唯一性特点的可信数字权益凭证，是一种可在区块链上记录和处理多维、复杂属性的数据对象，由于NFT或数字藏品具备可交易的属性且NFT或数字藏品依托于区块链网络的基础设施，因此本说明书实施例通过对区块链网络的通讯进行优化，也就意味着能够提高NFT或数字藏品在生产、维护与交易等各个环节上的效率。
S304：第一中继节点基于在所述结构化P2P中继网络中学习得到的中继网络路由表，将所述通讯消息按照所述结构化P2P中继网络中的最短路径发送至第二结构化P2P物理网络中的第二中继节点。
在本说明书实施例中，所述结构化P2P中继网络中的任一中继节点在所述结构化P2P中继网络中学习得到的中继网络路由表包含的任一路由条目的索引包括：该任一中继节点所属的结构化P2P物理网络与该任一路由条目对应的结构化P2P物理网络之间的逻辑距离，该任一路由条目的内容包括：该任一路由条目对应的结构化P2P物理网络中的中继节点的网络地址。
结构化P2P中继网络中的任一节点在结构化P2P中继网络中学习得到的中继网络路由表中的路由条目对应的节点的范围不超过结构化P2P中继网络中的节点，这意味着在结构化P2P中继网络中学习得到的中继网络路由表只能用于指导结构化P2P中继网络内部消息的路由转发。任一中继网络路由表中的任一路由条目的内容包括：该任一路由条目对应的结构化P2P物理网络中的所有中继节点的网络地址，这意味着一个路由条目中可能包含多个中继节点的网络地址，当第一中继节点执行选路策略并最终确定路由条目后，可以从该路由条目中随机选择或按照预设规则选择任一中继节点作为下一跳需要发送的节点。
在本说明书实施例中，所述将所述通讯消息按照所述结构化P2P中继网络中的最短路径发送至第二结构化P2P物理网络中的第二中继节点，包括：基于第一结构化P2P物理网络与第二结构化P2P物理网络之间的逻辑距离在所述中继网络路由表中查找对应的至少一个路由条目，将所述通讯消息发送至该至少一个路由条目中任一路由条目对应的中继节点，第一中继节点与该任一路由条目对应的中继节点之间的网络路径包含于第二结构化P2P中继网络中第一中继节点与第二中继节点之间的最短路径。
与节点之间的逻辑距离类似，任意两个结构化P2P物理网络之间的逻辑距离由所述任意两个结构化P2P物理网络分别对应的网络标识执行异或运算以确定，任一结构化P2P物理网络对应的网络标识由固定位数的二进制码所构成，不同结构化P2P物理网络对应的网络标识不同。在结构化P2P中继网络中，可以在节点加入网络中时作为给该节点确定一个对应的节点标识的替代，使该节点维护一个对应的网络标识，该网络标识即该节点所处结构化P2P物理网络对应的网络标识，过后该节点对应的网络标识就不会再变动，因此处于同一结构化P2P物理网络中的中继节点所维护的网络标识是相同的。例如将每个结构化P2P物理网络对应的网络标识都设置为固定位数的二进制码，由此一来，就可以通过计算任意两个结构化P2P物理网络分别对应的网络标识的异或值，并将该异或值消去高位0后的二进制数的位数作为所述任意两个结构化P2P物理网络之间的逻辑距离。
以图1为例，假设节点1为第一节点，节点2为第一中继节点，节点3为第二中继节点，节点4为第二节点。那么节点2在获取通讯消息后，首先会检查其中包括的目标网络标识，发现目标网络标识为结构化P2P物理网络2的网络标识，于是确定将该通讯消息需要发送至结构化P2P物理网络2中的中继节点。接下来节点2需要执行选路策略来确定如何将通讯消息发送给结构化P2P物理网络2中的中继节点，节点2维护的中继网络路由表中的每一个路由条目都包含一个关于逻辑距离的索引，任一路由条目对应的逻辑距离即所述任一节点所属的结构化P2P物理网络与该任一路由条目对应的结构化P2P物理网络之间的逻辑距离。由此，节点2在查找中继网络路由表中的路由条目时，可以计算出节点2所属结构化P2P物理网络1与结构化P2P物理网络2之间的逻辑距离，然后通过该逻辑距离首先索引到对应的一个或多个路由条目(例如对应的K-bucket)，再在这一个或多个路由条目中选择其中的一个路由条目作为转发通讯消息的依据，该路由条目的内容可能包含多个节点的网络地址，这里可以随机选择其中一个节点作为需要发送的下一跳节点。最后，节点2就可以依据查找到的路由条目将通讯消息发送至该路由条目所对应的任一中继节点。上述过程是基于最短路径算法确定的路由条目，因此第一中继节点与该任一路由条目对应的中继节点之间的网络路径包含于第二结构化P2P中继网络中第一中继节点与第二中继节点之间的最短路径。
S306：第二中继节点基于在第二结构化P2P物理网络中学习得到的第二物理网络路由表，将所述通讯消息按照第二结构化P2P物理网络中的最短路径发送至第二结构化P2P物理网络中的第二节点。
在本说明书实施例中，所述将所述通讯消息按照第二结构化P2P物理网络中的最短路径发送至第二结构化P2P物理网络中的第二节点，包括：基于第二中继节点与第二节点之间的逻辑距离在第二物理网络路由表中查找对应的至少一个路由条目，将所述通讯消息发送至该至少一个路由条目中任一路由条目对应的节点，第二中继节点与该任一路由条目对应的节点之间的网络路径包含于第二结构化P2P物理网络中第二中继节点与第二节点之间的最短路径。
以图1为例，假设节点1为第一节点，节点2为第一中继节点，节点3为第二中继节点，节点4为第二节点。那么节点3在获取通讯消息后，首先会检查其中包括的目标网络标识，发现目标网络标识为结构化P2P物理网络2的网络标识，与节点3所处的结构化P2P物理网络2的网络标识相同，那么则意味着该通讯消息只涉及结构化P2P物理网络2内部的通讯，于是进一步检查该通讯消息中包括的目的节点标识，发现需要将该通讯消息发送至结构化P2P物理网络2中的节点4。接下来节点3需要执行选路策略来确定如何将通讯消息发送给节点4，节点3维护的第二物理网络路由表中的每一个路由条目都包含一个关于逻辑距离的索引，任一路由条目对应的逻辑距离即所述任一节点与所述任一路由条目对应的节点之间的逻辑距离。由此，节点3在查找第二物理网络路由表中的路由条目时，可以计算出节点3与节点4之间的逻辑距离，然后通过该逻辑距离首先索引到对应的一个或多个路由条目(例如对应的K-bucket)，再在这一个或多个路由条目中选择其中的一个路由条目作为转发通讯消息的依据，该路由条目中存储有作为下一跳节点的网络地址。最后节点3就可以依据查找到的路由条目将通讯消息发送至该路由条目对应的节点。上述过程是基于最短路径算法确定的路由条目，因此第二中继节点与该任一路由条目对应的节点之间的网络路径包含于第二结构化P2P物理网络中第二中继节点与第二节点之间的最短路径。
在本说明书实施例中，任一结构化P2P物理网络对应的节点数量不超过结构化P2P物理网络对应的性能阈值，所述结构化P2P中继网络中的中继节点所属的结构化P2P物理网络的数量不超过所述性能阈值。如前所述，结构化P2P网络的转发效率受到其节点数量的影响，结构化P2P网络的节点数量越多，则其内部消息的转发效率就越慢。为了发挥结构化P2P网络原有的高效转发的优势，同时又需要确保结构化P2P网络具有合适的网络规模，需要在网络规模与转发效率之间进行权衡。本说明书实施例提出了一个结构化P2P物理网络对应的性能阈值的概念，它指的是结构化P2P网络中为了维持较为高效的转发效率所不可超过的节点数量，当结构化P2P网络的节点数量超过这个性能阈值时，将导致转发效率存在较大的影响，当结构化P2P网络的节点数量不超过这个性能阈值时，则可以维持高转发效率。由于结构化P2P中继网络是基于结构化P2P物理网络之间的逻辑距离执行路由策略的，因此其转发效率仅与其包含的虚拟节点(即结构化P2P中继网络中的中继节点所属的结构化P2P物理网络)的数量有关，因此对于结构化P2P中继网络而言，只需要限制其虚拟节点的数量不超过性能阈值就能够维持结构化P2P中继网络内部较高的转发效率。例如，作为一个经验值，可以将结构化P2P物理网络对应的性能阈值设置为1024，同时将任一结构化P2P物理网络对应的节点数量设置为结构化P2P物理网络对应的性能阈值，所述结构化P2P中继网络中的中继节点所属的结构化P2P物理网络的数量设置为所述性能阈值，就可以在维持网络系统具有整体高效转发效率的同时，使得网络系统总的节点数量达到1024*1024＝1048576个，实现了具有高效转发效率的百万级规模的网络系统。
由上述实施例可知，本说明书实施例提出了结构化P2P中继网络的概念，它是在建立在多个结构化P2P物理网络之上的上层网络，它将多个结构化P2P物理网络紧密连接在一起，实现了多个结构化P2P物理网络之间的互联互通，具体而言，结构化P2P中继网络是由各个结构化P2P物理网络中的中继节点重新组建起来的结构化P2P网络，其也具有在一定网络规模内能够高效转发消息的性质；结构化P2P中继网络与多个结构化P2P物理网络共同构成了一种复合型网络系统，该复合型网络系统由于包括多个结构化P2P物理网络因此能够容纳较多的节点，整体具备较大的网络规模，然而，该复合型网络系统中的结构化P2P中继网络或每个结构化P2P物理网络的网络规模都相对有限可控，不会因为复合型网络系统中整体的节点数量过多而影响整体的通讯效率。例如，处于上层的结构化P2P中继网络专用于跨越不同结构化P2P物理网络之间的消息转发，其消息转发效率只与结构化P2P物理网络的数量有关，由于结构化P2P物理网络的数量远小于复合型网络系统中整体的节点数量，因此即使整体的网络规模较大，结构化P2P中继网络内部的消息转发效率也不会受到明显影响；同时，处于下层的任一结构化P2P物理网络的内部通讯仍然由该任一结构化P2P物理网络独立进行，不需要结构化P2P中继网络参与，不会因为整体较大的网络规模而影响到结构化P2P物理网络内部的消息转发效率。因此，即使复合型网络系统中整体的节点数量较多，在将通讯消息从第一结构化P2P物理网络中的第一节点发送至第二结构化P2P物理网络中的第二节点的过程中，其所涉及的第一结构化P2P物理网络内部转发的子过程、结构化P2P中继网络内部转发的子过程以及第二结构化P2P物理网络内部转发的子过程均能够维持较高的消息转发效率，从而在网络整体规模较大时仍然可以维持较高的整体通讯效率。
可选的，任一结构化P2P物理网络中的中继节点会周期性地更换为该任一结构化P2P物理网络中的其他节点，以同步更新所述结构化P2P中继网络对应的节点成员。在本说明书实施例中，任一结构化P2P物理网络均会基于该任一结构化P2P物理网络采用的节点维护协议，来周期性或定时更换中继节点。对于任一结构化P2P物理网络而言，其中继节点的更换不会涉及网络结构的改变；而对于结构化P2P中继网络而言，中继节点的更换也就意味着对应的节点成员的改变，因此，结构化P2P中继网络也采用了相应的节点维护协议，以使即时响应并处理旧中继节点退出以及新中继节点的加入。通过本说明书实施例，可以定期灵活地变更结构化P2P中继网络的网络架构，从而能够按照需求灵活地调整综合转发性能并实现网络的自适应维护。
图4是一示例性实施例提供的一种设备的示意结构图。请参考图4，在硬件层面，该设备包括处理器402、内部总线404、网络接口406、内存408以及非易失性存储器410，当然还可能包括其他业务所需要的硬件。本说明书一个或多个实施例可以基于软件方式来实现，比如由处理器402从非易失性存储器410中读取对应的计算机程序到内存408中然后运行。当然，除了软件实现方式之外，本说明书一个或多个实施例并不排除其他实现方式，比如逻辑器件抑或软硬件结合的方式等等，也就是说以下处理流程的执行主体并不限定于各个逻辑单元，也可以是硬件或逻辑器件。
如图5所示，图5是一示例性实施例提供的一种基于结构化P2P中继网络的通讯装置的框图，该装置可以应用于如图4所示的设备中，以实现本说明书的技术方案。所述结构化P2P中继网络中的节点为不同结构化P2P物理网络中的中继节点，所述装置包括：
第一结构化P2P物理网络转发单元501，用于使第一结构化P2P物理网络中的第一节点基于在第一结构化P2P物理网络中学习得到的第一物理网络路由表，将所述通讯消息按照第一结构化P2P物理网络中的最短路径发送至第一结构化P2P物理网络中的第一中继节点。
结构化P2P中继网络转发单元502，用于使第一中继节点基于在所述结构化P2P中继网络中学习得到的中继网络路由表，将所述通讯消息按照所述结构化P2P中继网络中的最短路径发送至第二结构化P2P物理网络中的第二中继节点。
第二结构化P2P物理网络转发单元503，用于使第二中继节点基于在第二结构化P2P物理网络中学习得到的第二物理网络路由表，将所述通讯消息按照第二结构化P2P物理网络中的最短路径发送至第二结构化P2P物理网络中的第二节点。
可选的，任一结构化P2P物理网络中的任一节点在该任一结构化P2P中继网络中学习得到的物理网络路由表包含的任一路由条目的索引包括：该任一节点与该任一路由条目对应的节点之间的逻辑距离，该任一路由条目的内容包括：该任一路由条目对应的节点的网络地址；
所述结构化P2P中继网络中的任一中继节点在所述结构化P2P中继网络中学习得到的中继网络路由表包含的任一路由条目的索引包括：该任一中继节点所属的结构化P2P物理网络与该任一路由条目对应的结构化P2P物理网络之间的逻辑距离，该任一路由条目的内容包括：该任一路由条目对应的结构化P2P物理网络中的中继节点的网络地址。
可选的，所述第一结构化P2P物理网络转发单元501具体用于：
基于第一节点与第一中继节点之间的逻辑距离在第一物理网络路由表中查找对应的至少一个路由条目，将所述通讯消息发送至该至少一个路由条目中任一路由条目对应的节点，第一节点与该任一路由条目对应的节点之间的网络路径包含于第一结构化P2P物理网络中第一节点与第一中继节点之间的最短路径；
所述第二结构化P2P物理网络转发单元503具体用于：
基于第二中继节点与第二节点之间的逻辑距离在第二物理网络路由表中查找对应的至少一个路由条目，将所述通讯消息发送至该至少一个路由条目中任一路由条目对应的节点，第二中继节点与该任一路由条目对应的节点之间的网络路径包含于第二结构化P2P物理网络中第二中继节点与第二节点之间的最短路径。
可选的，所述第二结构化P2P物理网络转发单元503具体用于：
基于第一结构化P2P物理网络与第二结构化P2P物理网络之间的逻辑距离在所述中继网络路由表中查找对应的至少一个路由条目，将所述通讯消息发送至该至少一个路由条目中任一路由条目对应的中继节点，第一中继节点与该任一路由条目对应的中继节点之间的网络路径包含于第二结构化P2P中继网络中第一中继节点与第二中继节点之间的最短路径。
可选的，任意两个节点之间的逻辑距离由所述任意两个节点分别对应的节点标识执行异或运算以确定，任一节点对应的节点标识由固定位数的二进制码所构成，不同节点对应的节点标识不同，任一结构化P2P物理网络中的各节点维护有该任一结构化P2P物理网络中的中继节点的节点标识；或者，
所述任意两个节点之间的逻辑距离由所述任意两个节点分别对应的词向量特征执行相似度运算以确定，任一节点对应的词向量特征通过语义模型生成，所述语义模型通过所述结构化P2P网络中包含的网络路径训练生成，任一网络路径由有向的节点序列构成，该节点序列上彼此相邻的节点在物理上直连。
可选的，任意两个结构化P2P物理网络之间的逻辑距离由所述任意两个结构化P2P物理网络分别对应的网络标识执行异或运算以确定，任一结构化P2P物理网络对应的网络标识由固定位数的二进制码所构成，不同结构化P2P物理网络对应的网络标识不同。
可选的，所述通讯消息包括作为目的网络标识的第二结构化P2P物理网络对应的网络标识，以及作为目的节点标识的第二节点对应的节点标识。
可选的，所述第一结构化P2P物理网络转发单元501具体用于：
在确定所述目的网络标识不为第一结构化P2P物理网络对应的网络标识的情况下，将所述通讯消息按照第一结构化P2P物理网络中的最短路径发送至第一中继节点；
所述装置还包括：目的网络标识确定单元504，用于在确定所述目的网络标识为第一结构化P2P物理网络对应的网络标识的情况下，基于第一物理网络路由表，将所述通讯消息按照第一结构化P2P物理网络中的最短路径发送至第一结构化P2P物理网络中所述目的节点标识对应的第二节点。
可选的，任一结构化P2P物理网络中的中继节点会周期性地更换为该任一结构化P2P物理网络中的其他节点，以同步更新所述结构化P2P中继网络对应的节点成员。
可选的，任一结构化P2P物理网络对应的节点数量不超过结构化P2P物理网络对应的性能阈值，所述结构化P2P中继网络中的中继节点所属的结构化P2P物理网络的数量不超过所述性能阈值。
可选的，第一结构化P2P物理网络与第二结构化P2P物理网络属于相同或不同的区块链网络。
可选的，任一结构化P2P物理网络或所述结构化P2P中继网络通过Kademlia算法构建。
上述装置实施例与前述方法实施例相对应，不存在本质上的差异，详细的说明在前述相应的方法实施例中均有记载，这里不再赘述。
在20世纪90年代，对于一个技术的改进可以很明显地区分是硬件上的改进(例如，对二极管、晶体管、开关等电路结构的改进)还是软件上的改进(对于方法流程的改进)。然而，随着技术的发展，当今的很多方法流程的改进已经可以视为硬件电路结构的直接改进。设计人员几乎都通过将改进的方法流程编程到硬件电路中来得到相应的硬件电路结构。因此，不能说一个方法流程的改进就不能用硬件实体模块来实现。例如，可编程逻辑器件(Programmable Logic Device,PLD)(例如现场可编程门阵列(Field Programmable GateArray，FPGA))就是这样一种集成电路，其逻辑功能由用户对器件编程来确定。由设计人员自行编程来把一个数字系统“集成”在一片PLD上，而不需要请芯片制造厂商来设计和制作专用的集成电路芯片。而且，如今，取代手工地制作集成电路芯片，这种编程也多半改用“逻辑编译器(logic compiler)”软件来实现，它与程序开发撰写时所用的软件编译器相类似，而要编译之前的原始代码也得用特定的编程语言来撰写，此称之为硬件描述语言(Hardware Description Language，HDL)，而HDL也并非仅有一种，而是有许多种，如ABEL(Advanced Boolean Expression Language)、AHDL(Altera Hardware DescriptionLanguage)、Confluence、CUPL(Cornell University Programming Language)、HDCal、JHDL(Java Hardware Description Language)、Lava、Lola、MyHDL、PALASM、RHDL(RubyHardware Description Language)等，目前最普遍使用的是VHDL(Very-High-SpeedIntegrated Circuit Hardware Description Language)与Verilog。本领域技术人员也应该清楚，只需要将方法流程用上述几种硬件描述语言稍作逻辑编程并编程到集成电路中，就可以很容易得到实现该逻辑方法流程的硬件电路。
控制器可以按任何适当的方式实现，例如，控制器可以采取例如微处理器或处理器以及存储可由该(微)处理器执行的计算机可读程序代码(例如软件或固件)的计算机可读介质、逻辑门、开关、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器的形式，控制器的例子包括但不限于以下微控制器：ARC 625D、Atmel AT91SAM、Microchip PIC18F26K20以及Silicone Labs C8051F320，存储器控制器还可以被实现为存储器的控制逻辑的一部分。本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为服务器系统。当然，本发明不排除随着未来计算机技术的发展，实现上述实施例功能的计算机例如可以为个人计算机、膝上型计算机、车载人机交互设备、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。
虽然本说明书一个或多个实施例提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的手段可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或终端产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境，甚至为分布式数据处理环境)。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、产品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、产品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，并不排除在包括所述要素的过程、方法、产品或者设备中还存在另外的相同或等同要素。例如若使用到第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本说明书一个或多个时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现，也可以将实现同一功能的模块由多个子模块或子单元的组合实现等。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、装置(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储、石墨烯存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
本领域技术人员应明白，本说明书一个或多个实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本说明书一个或多个实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本说明书一个或多个实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本说明书一个或多个实施例可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本本说明书一个或多个实施例，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本说明书的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
以上所述仅为本说明书一个或多个实施例的实施例而已，并不用于限制本本说明书一个或多个实施例。对于本领域技术人员来说，本说明书一个或多个实施例可以有各种更改和变化。凡在本说明书的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在权利要求范围之内。

Claims (16)

1.一种基于结构化P2P中继网络的通讯方法，所述结构化P2P中继网络中的节点为不同结构化P2P物理网络中的中继节点，所述方法包括：
第一结构化P2P物理网络中的第一节点基于在第一结构化P2P物理网络中学习得到的第一物理网络路由表，将所述通讯消息按照第一结构化P2P物理网络中的最短路径发送至第一结构化P2P物理网络中的第一中继节点；
第一中继节点基于在所述结构化P2P中继网络中学习得到的中继网络路由表，将所述通讯消息按照所述结构化P2P中继网络中的最短路径发送至第二结构化P2P物理网络中的第二中继节点；
第二中继节点基于在第二结构化P2P物理网络中学习得到的第二物理网络路由表，将所述通讯消息按照第二结构化P2P物理网络中的最短路径发送至第二结构化P2P物理网络中的第二节点。
2.根据权利要求1所述的方法，任一结构化P2P物理网络中的任一节点在该任一结构化P2P中继网络中学习得到的物理网络路由表包含的任一路由条目的索引包括：该任一节点与该任一路由条目对应的节点之间的逻辑距离，该任一路由条目的内容包括：该任一路由条目对应的节点的网络地址；
所述结构化P2P中继网络中的任一中继节点在所述结构化P2P中继网络中学习得到的中继网络路由表包含的任一路由条目的索引包括：该任一中继节点所属的结构化P2P物理网络与该任一路由条目对应的结构化P2P物理网络之间的逻辑距离，该任一路由条目的内容包括：该任一路由条目对应的结构化P2P物理网络中的中继节点的网络地址。
3.根据权利要求2所述的方法，所述将所述通讯消息按照第一结构化P2P物理网络中的最短路径发送至第一结构化P2P物理网络中的第一中继节点，包括：
基于第一节点与第一中继节点之间的逻辑距离在第一物理网络路由表中查找对应的至少一个路由条目，将所述通讯消息发送至该至少一个路由条目中任一路由条目对应的节点，第一节点与该任一路由条目对应的节点之间的网络路径包含于第一结构化P2P物理网络中第一节点与第一中继节点之间的最短路径；
所述将所述通讯消息按照第二结构化P2P物理网络中的最短路径发送至第二结构化P2P物理网络中的第二节点，包括：
基于第二中继节点与第二节点之间的逻辑距离在第二物理网络路由表中查找对应的至少一个路由条目，将所述通讯消息发送至该至少一个路由条目中任一路由条目对应的节点，第二中继节点与该任一路由条目对应的节点之间的网络路径包含于第二结构化P2P物理网络中第二中继节点与第二节点之间的最短路径。
4.根据权利要求2所述的方法，所述将所述通讯消息按照所述结构化P2P中继网络中的最短路径发送至第二结构化P2P物理网络中的第二中继节点，包括：
基于第一结构化P2P物理网络与第二结构化P2P物理网络之间的逻辑距离在所述中继网络路由表中查找对应的至少一个路由条目，将所述通讯消息发送至该至少一个路由条目中任一路由条目对应的中继节点，第一中继节点与该任一路由条目对应的中继节点之间的网络路径包含于第二结构化P2P中继网络中第一中继节点与第二中继节点之间的最短路径。
5.根据权利要求2所述的方法，任意两个节点之间的逻辑距离由所述任意两个节点分别对应的节点标识执行异或运算以确定，任一节点对应的节点标识由固定位数的二进制码所构成，不同节点对应的节点标识不同，任一结构化P2P物理网络中的各节点维护有该任一结构化P2P物理网络中的中继节点的节点标识；或者，
所述任意两个节点之间的逻辑距离由所述任意两个节点分别对应的词向量特征执行相似度运算以确定，任一节点对应的词向量特征通过语义模型生成，所述语义模型通过所述结构化P2P网络中包含的网络路径训练生成，任一网络路径由有向的节点序列构成，该节点序列上彼此相邻的节点在物理上直连。
6.根据权利要求2所述的方法，任意两个结构化P2P物理网络之间的逻辑距离由所述任意两个结构化P2P物理网络分别对应的网络标识执行异或运算以确定，任一结构化P2P物理网络对应的网络标识由固定位数的二进制码所构成，不同结构化P2P物理网络对应的网络标识不同。
7.根据权利要求1所述的方法，所述通讯消息包括作为目的网络标识的第二结构化P2P物理网络对应的网络标识，以及作为目的节点标识的第二节点对应的节点标识。
8.根据权利要求7所述的方法，所述将所述通讯消息按照第一结构化P2P物理网络中的最短路径发送至第一结构化P2P物理网络中的第一中继节点，包括：
在确定所述目的网络标识不为第一结构化P2P物理网络对应的网络标识的情况下，将所述通讯消息按照第一结构化P2P物理网络中的最短路径发送至第一中继节点；
所述方法还包括：在确定所述目的网络标识为第一结构化P2P物理网络对应的网络标识的情况下，基于第一物理网络路由表，将所述通讯消息按照第一结构化P2P物理网络中的最短路径发送至第一结构化P2P物理网络中所述目的节点标识对应的第二节点。
9.根据权利要求1所述的方法，任一结构化P2P物理网络中的中继节点会周期性地更换为该任一结构化P2P物理网络中的其他节点，以同步更新所述结构化P2P中继网络对应的节点成员。
10.根据权利要求1所述的方法，任一结构化P2P物理网络对应的节点数量不超过结构化P2P物理网络对应的性能阈值，所述结构化P2P中继网络中的中继节点所属的结构化P2P物理网络的数量不超过所述性能阈值。
11.根据权利要求1所述的方法，第一结构化P2P物理网络与第二结构化P2P物理网络属于相同或不同的区块链网络。
12.根据权利要求1所述的方法，任一结构化P2P物理网络或所述结构化P2P中继网络通过Kademlia算法构建。
13.一种基于结构化P2P中继网络的通讯装置，所述结构化P2P中继网络中的节点为不同结构化P2P物理网络中的中继节点，所述装置包括：
第一结构化P2P物理网络转发单元，用于使第一结构化P2P物理网络中的第一节点基于在第一结构化P2P物理网络中学习得到的第一物理网络路由表，将所述通讯消息按照第一结构化P2P物理网络中的最短路径发送至第一结构化P2P物理网络中的第一中继节点；
结构化P2P中继网络转发单元，用于使第一中继节点基于在所述结构化P2P中继网络中学习得到的中继网络路由表，将所述通讯消息按照所述结构化P2P中继网络中的最短路径发送至第二结构化P2P物理网络中的第二中继节点；
第二结构化P2P物理网络转发单元，用于使第二中继节点基于在第二结构化P2P物理网络中学习得到的第二物理网络路由表，将所述通讯消息按照第二结构化P2P物理网络中的最短路径发送至第二结构化P2P物理网络中的第二节点。
14.一种网络系统，所述网络系统包括结构化P2P中继网络与至少两个结构化P2P物理网络，其中：
所述结构化P2P中继网络中的节点为不同结构化P2P物理网络中的中继节点，所述结构化P2P中继网络中的节点用于基于在所述结构化P2P中继网络中学习得到的中继网络路由表，按照所述结构化P2P中继网络中的最短路径实现消息转发；
任一结构化P2P网络中的节点用于基于在该任一结构化P2P物理网络中学习得到的物理网络路由表，按照该任一结构化P2P物理网络中的最短路径实现消息转发。
15.一种电子设备，包括：
处理器；
用于存储处理器可执行指令的存储器；
其中，所述处理器通过运行所述可执行指令以实现如权利要求1-12中任一项所述的方法。
16.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，该指令被处理器执行时实现如权利要求1-12中任一项所述方法的步骤。
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