CN1574774B - 在对等网络中为对等组分配标识符的方法 - Google Patents

Abstract

网络，特别是家庭网络可以利用对等技术来实现。为减轻用户的管理任务，针对该网络的一些配置程序是自动的。因此对等组选择它的一个对等体作为协商对等体，其具有与来自其他对等组的单个其他对等体或协商对等体进行通信的任务。当添加或删除单个对等体，或者合并或分割对等组时，通常对组标签进行修改。但是，保持组标签可能是有利的，尤其是如果该标签对于其他对等组是已知的。如果通过合并或分割其他对等组来创建对等网络中新的对等组，用于为新的对等组选择组标签的方法包括确定协商对等体，在合并的情况下，在协商对等体之间交换信息，比较两对等组的特征，并基于该比较向新对等组分配对等组之一的标签。

Description

在对等网络中为对等组分配标识符的方法

技术领域

本发明涉及一种在对等网络中为对等组选择标识标签的方法。

背景技术

用于消费电子工业的联网设备和家庭网络重要性的增加迫使设备和用户付出了巨大管理努力，并可导致该家庭网络中的PC类配置和管理例程。通常，网络可以被分为具有客户—服务器或具有对等(P2P)结构的网络。在基于P2P的网络中，设备和网络节点也称为对等体。通常每个对等体可以通过唯一标签或标识符，例如，所谓的通用唯一标识符(UUID)明确地寻址。P2P网络中的对等体可以彼此直接通信，因此不需要中心网络结构，而且还可以彼此合作，共享服务和资源，并由此形成所谓的对等组。通常这样的对等组获得例如UUID的专用标签，该标签可以用于标识组中的成员。因此，它也可以用作针对对等组的地址。当修改对等组的结构时，例如添加或删除对等体，标签通常发生改变。例如，在WO02/057917A2中，以详细方式公开了所述的对等网络和机制。

任何时候，对等体可以连接至网络或者从网络中断开。特别地，家庭网络是高度动态的系统，其中对等体可任意地加入和离开系统、或者可以分开或合并对等组。

在没有预先公开的欧洲专利申请EP02027122.7中描述了采用P2P技术创建家庭网络的方法。根据所记载的申请，通过向对等体分配通用组标签，家庭网络可以作为对等组实现。这样得到的对等组被称为所有者域(OwnerZone)，该通用组标签被称为Zone_UUID。如果它们属于相同的所有者域，或者属于特定的所谓可靠域(trusted zone)，则仅允许节点间的通信。该所有者域的概念旨在设备可以自动建立家庭网络，用户只做最低限度的管理或不做任何管理。根据所记载的申请，在任何网络变更之后，对等体可以自动“协商”它们新的Zone_UUID。然而，没有定义一种针对新的对等组自动指定Zone_UUID的方法。

所记载的文献还描述了：所有者域提供服务，所述服务用于提供关于其结构和/或内容的信息，该信息被称为Zone_Info_Data并被标记有唯一标签。针对Zone_Info_Data的数据库可被自动更新，并可以包括如Zone_UUID或Zone_Service_List的信息。Zone_Service_List确定所有者域可以提供哪种服务。它还可以详细定义针对哪些可靠域，哪种服务将是可访问的。

当所有者域的结构发生变化时，例如对等体已连接或者断开，或者两个所有者域合并为单个的新所有者域，那么为了描述新所有者域的结构和内容，产生了新Zone_Info_Data。例如，新的Zone_Info_Data可以包含有关所有的源所有者域的信息，例如其各自的Zone_UUID，因此使追踪所有者域的改变成为可能。

发明内容

通过添加或删除一个或多个对等体而改变所有者域结构的情况下，必须进行管理工作。通常需要用户执行该管理工作，该管理工作可能是烦人的工作，需要特殊网络知识，并导致大量管理数据的流量。这是因为新标识符充当对等组的地址，并且必须在网络中进行分配。特别地，当自动进行该管理工作时，所涉及到的对等体或域必须有共同方法来决定针对新所有者域的标识符，例如，如果适当的话，组标签或Zone_UUID，或诸如Zone_Name的其他标签。

通过本发明所要解决的问题是，在对等组结构改变之后，通过添加或删除一个或多个对等体，自动确定针对对等组、例如所有者域的通用标识符。这是所谓的域管理的一部分。保持的前提条件在于：在这种情况下，应当最小化管理工作和数据业务量。这种方法在权利要求1中得到了公开。在权利要求8中公开了根据本发明的设备

本发明定义了用于自动确定针对对等组的标识符的适当参数和算法，同时最小化了新标识符分配所需的数据业务量的大小。根据本发明，确定并再次使用最合适的现有组标识符。有利地，当添加或删除对等体而改变所有者域的结构时，并且当分割或合并所有者域而创建新的所有者域的时，可以使用本发明方法。

考虑到对等体和域的特征，本发明方法包括选择如Zone_UUID的所有者域标识符。这里采用的术语“持久性”反映了域针对其他域友好接管的抵抗性。当两个域要合并时，域的持久性确定了每个域的重要性，或它对新建立的域有多强的影响。单个对等体也可以理解为隐含的所有者域，因此当向或从对等组中添加或断开单个对等体时也可使用该方法。

根据本发明，采用用于确定执行服务的节点的任何方法，在新创建的对等组中自动选择在此称为‘协商对等体’的单个对等体。协商对等体的任务是在改变对等组的结构，例如，将对等组与其他对等组或单个对等体合并的情况下，执行域管理服务。该协商对等体具有关于所有者域结构和性能的所需信息，例如，它能够访问Zone_Service_List和Zone_Info_Data，以得到表现出对等组特征的包含信息。本发明还包括接收到关于结构改变的信息的、对等组中的每个对等体向其协商对等体转发该信息。然后，将要合并的两个对等组的两个协商对等体可以交换其信息的相关部分，并确定针对新对等组的通用标识符。根据相同的数据，两者都执行相同的确定过程是可能的。结果，新所有者域保持源域之一的标识符，例如，Zone_UUID，即该源域具有较高的持久性。如果重新设置与其他对等组连接的对等组，例如，添加或删除对等体，这是特别有利的，因为这种情况下，标识符和这样得到的对等组的地址可以保持不变。这消除了向其他对等组公布新地址的必要性，减少了网络业务量和管理活动。

确定针对新对等组的标识符的过程包括：向每个源所有者域声明某种持久性，并且可以由多个步骤组成，以及分为多组步骤。

第一组步骤研究所有者域最重要的特征，例如，关于其外部连接。以预定次序连续地扫描这些特征的存在，以致于如果任何特征仅存在于源所有者域之一中，该所有者域的持久性较高，并且因而将其Zone_UUID分配给新合并的所有者域。该确定过程可以在这种情况下完成。这也可被理解为评价该特征，，从而使属于第一组的任何特征评价的高于所有较低评估特征的总和。

第二组步骤通过量化来评价其他所有者域特征。如果第一组步骤针对两个源域给出了相同结果，仅需要执行这些步骤。各自的量化特征的每一个被认定为某个值，并针对每个源域，加入该值。具有较高结果总和值的源域具有较高的持久性，并且其标识符用作新所有者域的标识符。

在第一组步骤中所考虑的特征可以包括外部访问、或者可靠域的存在性、用户特定结构和当前域行为的存在，或者至少它们中的一些。第二组步骤可以考虑以下特征，例如，所有者域提供给其他域的服务类型和数量，对等组大小，即，相连的对等体数量，对等组寿命或可用存储容量。

在所附的权利要求、以下的描述和附图中公开了本发明的优选实施例。

附图说明

将参照附图描述本发明的典型实施例，其中，

图1是正在进行连接以形成通用所有者域的两个对等体；

图2是两个所有者域，都具有协商对等体，并合并为一个新的所有者域；

图3是用于确定新所有者域标识符的示意性流程图。

具体实施方式

图1a)示出对等网络中分别标记为UUID_N1和UUID_N2的两个节点。这些节点属于不同的所有者域，因此具有相关的单个组标签UUID_Z1，UUID_Z2。因此通常它们不相互通信。当节点彼此物理相连时，如图1b)所示，可以提示各个所有者域的用户关于其是否想要合并他们的所有者域。在本发明另一个实施例中，未提示各自的用户，但可以为此目的明确地调用服务。因此，可以产生通用所有者域，这需要向节点分配通用组标签。采用本发明方法允许这些节点独立地选择这样的组标签。

特别地，使用现有的组标签UUID_Z1，UUID_Z2之一作为通用组标签。这些节点可以周期地发送消息，因此很快进行互相检测。这些通信节点UUID_N1，UUID_N2是协商对等体。根据本发明，两节点相互交换有关它们各自所有者域的信息，例如，它们的域标签UUID_Z1，UUID_Z2之类的参数，属于其各自组的节点数和其是否具有可靠域，即，其是否可以连接到属于其他所有者域的节点。然后，每个协商对等体将接收的信息与其自己的，即其已经发送的信息进行比较，并进行评价。节点UUID_N1和UUID_N2使用相同的评价算法，该算法基于相同的数据并因此给出相同的结果。通常一个节点，例如UUID_N2从该结果检测到其他节点得到了更高的评估，并使用评价较高的节点的标签UUID_Z1重写它自己的组标签UUID_Z2。因此，两个节点具有相同的组标签，因而属于新的通用所有者域。当两个节点评价为相等时，可能会发生临界状态。比较各别最低评价参数可以避免这种情况，例如，具有毫秒分辨率的内部寿命计数器的值，或者节点标签(Node_UUID)或域标签(Zone_UUID)的数值。

所有者域的概念还包括相连的节点不需要彼此非常靠近，而它们可以通过网络来连接。例如，属于相同用户的两个节点位于不同建筑物内，并连接至全球网。当用户想要建立通用所有者域，他必须指定可以彼此通信的节点。然后该节点可以选择通用组标签，如前所述。该概念也可以用于合并属于不同用户的两个所有者域，并为了防止恶意接收而因此需要安全措施。通过各种方法可以增加安全性，例如，预先或在线要求每个所有者域的各个用户明确的接受合并。

所描述的算法可以这样理解，每个节点UUID_N1，UUID_N2为域管理提供特定服务。根据本发明，所有者域提供域管理服务，并且组内的一个节点必须执行或提供该服务。针对包括一个以上节点的对等组，该域管理服务一次只与组中的一个节点自动地关联。由于描述的过程与协商相似，该节点在此称为‘协商对等体’。确定协商对等体的一个简单方法是选择在先前合并过程或协商中所涉及节点之一，例如，保持其组标签的节点。

图2示出两个所有者域OZ_20，OZ_21，每个所有者域由两个节点组成。当所有节点N20，...，N23具有专用节点标识符N_ID₁，...，N_ID₄时，属于第一所有者域OZ_20的节点N20，N21由第一所有者域的组标签Z_ID_A标记，属于其他所有者域OZ_21的节点N22，N23用其他所有者域的组标签Z_ID_B标记。每个所有者域OZ_20、OZ_21的节点之一，例如N21和N23，是协商对等体，并因此针对各自对等组执行域管理服务。为了建立通用所有者域，当第一和第二所有者域的用户想要统一其对等组时，第一所有者域OZ_20的用户可以授权其协商对等体N21去联系由其组标签Z_ID_B指定的其他对等组OZ_21。该协商对等体N21向其他所有者域OZ_21发送消息，其中，该协商对等体N23分析该消息并请求由其相应的用户确认。例如，其还可以请求用户输入保密关键字，该保密关键字只对该目的有效，并且必须由第一和第二所有者域OZ_20、OZ_21的用户提前确定。如果两个用户同意合并它们的所有者域，那么协商对等体N21，N23交换其各自所有者域OZ_20、OZ_21的有关信息，例如，关于它们的连接、结构和性能的数据，并确定各自的持久性，如下面所详细描述的那样。对两者进行总结，例如对第二所有者域OZ_21的评价高于第一OZ_20，即，具有较高的持久性。则具有较低持久性的所有者域OZ_20的协商对等体N21将新通用组标签Z_ID_B宣告给其对等组的节点N20，N21。此外，由于其他协商对等体N23现在针对新对等组OZ_2而进行该服务，节点N21禁用了其域管理服务。总之，已授权用户也可以向所有者域内的其他任何节点分配服务。

类似地，图2也可用于解释拆分所有者域的相反过程。当所有者域OZ_2的用户确定分割该所有者域时，有两种可能的方式执行此过程。一种可能性是用户执行受控的分割以分成两组OZ_20、OZ_21，例如通过创建要与第一OZ_20和第二OZ_21部分组相连的节点列表，然后使专用服务例如该协商服务，在规定时间执行分割过程。这还可用于将所有者域分割成两个以上部分组，并以受控方式从所有者域中断开单个的对等体。根据本发明，协商对等体具有只向部分组OZ_20、OZ_21之一分配现有组标签Z_ID_B的任务，也就是，比另一个具有较高的持久性的一个部分组。然后必须向另一部分组分配另一个组标签。有利地，该协商对等体可以使用与合并中所采用的相同的持久性计算、比较第一和第二部分组OZ_20，OZ_21的特征，并这样确定哪一个具有更高持久性。

执行分割过程的另一个可能性是从域中简单地断开一个或多个节点，例如通过移去网络电缆。在这种情况下，因为根据标准P2P协议节点发送和接收发现消息，网络中的每个节点可以检测到该情况。因此每个节点可以检测到其连接的是其他哪个节点。可以配置所有者域以处理这种情况，例如，通过在所有节点中一直存储Zone_Info_Data数据库的拷贝。在将所有者域OZ_2分割成两个部分域OZ_20，OZ_21之后，每个部分域OZ_20，OZ_21可以确定自己的协商对等体，例如OZ_20的N21和OZ_21的N23。由于Zone_Info_Data数据库的拷贝包含两个部分组的有关信息，协商对等体N21、N23可以计算它们自己的对等组的持久性和其他部分的持久性。此外，由于两个部分组OZ_20，OZ_21具有相同的数据并采用相同的算法，它们得到相同结果，从而在分割之前，可以向具有较高持久性的部分组分配先前的对等组的组标签Z_ID_B。其他部分组可以计算并给其自己分配其他组标签。图2中，在分割前所有者域OZ_2具有组标签Z_ID_B，在分割后，一个部分组OZ_20包括节点N20和N21，同时第二部分组OZ_21由节点N22和N23组成。持久性计算由例如N21和N23两协商对等体同等地执行，并得到诸如第二部分组OZ_21的持久性高于第一部分组OZ_20的结果。然后，根据本发明，具有较高持久性的第二部分组OZ_21保持组标签Z_ID_B，同时第一部分组OZ_20得到另一组标签Z_ID_A。特别地，在单个对等体被断开的情况下，剩下的对等组通常将保持其自己的组标签。这样做的优点在于：当一个对等体被添加或者删除时，用户不需要更新其家庭网络的内部结构，并且不需要通过网络将新的组标签或所有者域地址分配给诸如可靠域。

本发明一个重要方面在于协商过程，该协商过程包括所有者域持久性的计算。这意味着协商对等体根据定义的方法针对每个所有者域执行评价。可以在任何时间计算自己的对等组的持久性，优选地，无论何时当对等组的有关参数发生改变时，例如用于任意目的而分配存储器，断开节点或安装附加服务。根据本发明，持久性的计算至少采用两个步骤来进行：这些步骤的第一步是以预定顺序对预定参数进行比较，并且每个参数具有所定义的加权。该加权高于所有较低评价参数的总加权，即，当参数仅应用于一个节点时，可以停止比较，例如要比较的第一参数是节点是否具有可靠域，即，其是否可以与外部对等体相连。其他标准在于，例如，对于Zone_Info_Data的各个数据库是自动生成还是用户操纵的，或者所有者域可以彼此提供什么服务。用户操纵的Zone_Info_Data可以包括对于新所有者域同样有用的信息。另外，用户之一或两个用户同时可能影响该过程或者明确确定采用哪个标签，并且可以具有最高或较低的优先级。

图3示出了指定用于合并的协商过程的示意流程图。当协商对等体接收通信请求时，域管理服务启动31协商过程，首先以节点检测32开始，即，确定发送节点的组标签。然后评估两个所有者域之间的关系类型(33)。这可能需要用户确认可以建立至其他节点的连接，数据交换和进行合并。如果用户接受，将与其他协商对等体的连接看作是本地连接，并且可以开始持久性计算。如果诸如经由本地连接向现有P2P网络中加入新对等体，则会发生特别的情况。这种情况下，对等体可由制造商编程以允许协商和合并。否则，如果通过全局连接接收到通信请求，协商对等体检查313已发送该请求信息的节点是否已经属于可靠域。这种情况下，由于所有者域可以彼此通信，因此完成了协商。否则，如果已发送消息的节点仍不属于可靠域，接收协商对等体分析314该信息是否包含在两个所有者域之间建立可靠域关系的请求。这通常也需要用户确认，而且如果两个用户都接受了要建立的可靠域关系，更新针对Zone_Info_Data的内部数据库316。否则，拒绝连接315。

如果与其他协商对等体的连接被看作是本地连接，两个协商对等体交换持久性计算所需的数据，并且可以执行该计算。初始检查34检验消息是否来自另一对等组，例如以前没有连接至该所有者域的对等体。在本发明一个实施例中，从所有者域断开的对等体保持该所有者域的组标签。如果对等体重新连接，由于该组标签相同，在该步骤34之后完成了协商。

根据本发明，对至少两组特征或参数进行评估以找到哪个所有者域具有更高持久性。在图3所示的实施例中，这些组的第一个包含两个特征：第一是该所有者域是否具有外部连接或可靠域35。如果两个所有者域中只有一个可以连接至外部节点，那么针对新的所有者域选择该所有者域的组标签或Zone_UUID(39)。如果由于任意原因两个所有者域都可以连接至外部节点，但是只有一个具有可靠域，那么选择该所有者域的组标签。第二特征36在于要合并的两个所有者域是否具有Zone_Info_Data服务。可能不是这种情况，例如，可能存在不准备成为协商对等体的某些设备。如果两个所有者域中只有一个具有Zone_Info_Data服务，那么选择该所有者域的组标签(39)。

第二组特征37在于只评估第一组是否未确定关于选择哪个组标签。第二组特征37用值来评价，即，在每个评价项目可以获得点的意义上对其进行量化，并且针对每个对等组，对所有项目的点进行总计。在该示例中，这些项目包括属于所有者域的节点数，可用存储空间和可用服务的类型。其他示例是可靠域的数量，或者属于可靠域的节点数。对于第二项目组37，任何项目都是可能的，只要其评估包括向项目分配值，并针对每个所有者域，对值进行总计。这意味着该组内的项目没有次序，因此必须对所有的项目进行比较。

然后，从具有更多点或更高值的对等组获得组标签(39)。也可以产生都具有相同值的确定38。然后，采取任意决定311，例如，根据组标签Zone_UUID的数值。另一可能性在于节点具有足够分辨率的内部寿命计数器，交换这些计数器的当前值并比较该交换值。任何情况下当要合并的所有者域具有Zone_Info_Data服务时，禁止这些服务中的一个，而且对剩余服务的数据库进行更新310，例如与禁止服务的数据库进行合并。

这两步法的优点是在许多情况下可以避免算术计算，因此在协商对等体上不用付出不必要的努力就可以很快发现结果。

当对等体重新连接至网络时，可能存在已连接的一个或多个对等组或所有者域，其可以，但是不必须，周期地发送或广播包含各自对等体或所有者域的特征的广告消息，如WO02/057917中所描述的对等组那样。由对等组发送的广告消息不同于由所有者域发送的广告消息。广告消息可以包含组标签和/或域信息数据。同样，新的对等体可以，但不必须，具有已经附加的所有者域信息，诸如组标签或域信息数据。附加到对等体上的所有者域信息在此被称为“持久的”。

在本发明一个实施例中，连接至P2P网络的对等体具有附加的非持久的所有者域信息，并且可以从现有的所有者域或其他对等组接收广告消息。这种情况下，如果其仅从一个所有者域接收广告消息，其可以简单地假定现有所有者域组标签，并因而加入该所有者域。如果相反地，其从一个以上的对等组接收到广告消息，其可以通过选择指向作为当前所有者域的对等组的广告来选择有效的所有者域。如果相反地，其从一个以上所有者域接收到所有者域广告消息，其可以诸如根据用户偏爱而选择与哪个所有者域联系。

在本发明另一个实施例中，连接至P2P网络的对等体不具有自己的附加的持久所有者域信息，并且不从网络中接收所有者域广告消息。这种情况下，如上所述，可以创建新的所有者域。

在本发明另一个实施例中，连接至P2P网络对等体具有附加的持久的所有者域信息，但不从网络中接收对等组广告消息。这种情况下，新的对等体可以保持其所有者域信息，并且网络中的其他对等体可以作为实例，或加入新对等体所有者域。

在本发明另一个实施例中，连接至P2P网络的对等体具有附加的持久所有者域信息，而且还从网络中接收对等组广告消息。在此情况下，可以执行上述域管理过程。

本发明可用于能连接至P2P网络，特别是P2P家庭网络的所有类型的设备。这些设备可以是计算机，也可以是如TV、CD或DVD播放器/录音机或存储单元等的其他电子设备。而且，本方法不仅可以用于选择标识标签，而且无论何时，P2P网络中的对等组必须得到共同的结果。

Claims (7)

1.一种向网络中目标节点组自动分配标识符的方法，通过合并第一节点组与第二节点组，或者通过将源节点组分割为目标节点组和剩余节点组，创建目标节点组，所述方法包括步骤：

-在合并的情况下，针对第一节点组和第二节点组中每一节点组，自动确定节点来为相应节点组执行与合并有关的域管理服务，在分割的情况下，针对目标节点组和剩余节点组中每一节点组，自动确定节点来为相应节点组执行与分割有关的域管理服务；

其中，每个所确定的节点为其相应的组执行如下步骤：

-在合并第一节点组与第二节点组的情况下，访问表现出第一节点组和第二节点组特征的信息，

-在将源节点组分割的情况下，访问表现出所述目标节点组特征的信息以及表现出剩余节点组特征的信息；

-比较所述第一和第二节点组、或所述目标节点组和剩余节点组的多个特征，其中所述特征基于所述特征信息；以及

-根据所述比较的结果，为目标节点组确定标识符，其中，在通过合并而创建目标节点组的情况下，所述标识符或者是第一节点组的标识符、或者是第二节点组的标识符，而在通过分割来创建目标节点组的情况下，所述标识符或者是所述源节点组的标识符、或者是新标识符，所确定的标识符用作所述目标节点组的地址；

该方法还包括如下步骤：

-向所述目标节点组的节点分配所确定的标识符，

其中，在分割的情况下，所确定的目标节点组的节点执行所述分配，以及

在合并的情况下，如果所确定的标识符是第二节点组的标识符，则所确定的第一节点组的节点将所确定的标识符分配给第一节点组中的节点，而如果所确定的标识符是第一节点组的标识符，则所确定的第二节点组的节点将所确定的标识符分配给第二节点组中的节点。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述第一和第二节点组各自所比较的特征，或者所述目标节点组和剩余节点组各自所比较的特征，均包括第一和第二组特征，每一组包括多于一个特征，并且以预定次序对属于所述第一组特征的特征进行比较，并且以任意次序对第二组特征的特征进行比较。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：给所述第二组特征中的特征分配数值，并且针对每一个节点组，对这些数值进行累积。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：属于第一组特征的特征包括：连接至外部节点的可能性、以及来自所述第一或第二节点组的节点具有各自的访问权的其他节点组的存在性。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：属于第二组特征的特征包括：属于所述第一或第二节点组的节点数、或在所述第一或第二节点组中的可用存储空间。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述节点组是对等家庭网络。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在通过分割源节点组而创建目标节点组的情况下，将所述源节点组的标识符或者分配给所述目标节点组、或者分配给剩余节点组。

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