TW201008322A - Methods and apparatus for event distribution and routing in peer-to-peer overlay networks - Google Patents

Description

201008322 六、發明說明： 根據35專利法規定的優先權要求 本專利申請案請求於2008年6月19曰提交的、名稱爲 「Methods and Apparatus for Information Dissemination in Overlay Networks」的臨時申請案No. 61/073,909的優先權， 其被轉讓給其受讓人，從而通過參考明確的併入本文。 本專利申請案請求於2008年6月19曰提交的、題爲 「Methods and Apparatus for Distributed Constant-Hop Routing in Overlay Networks」的臨時申請 No. 61/073,920 的 優先權，其被轉讓給其受讓人，從而通過參考明確的併入本 文。 【發明所屬之技術領域】 本案一般涉及覆蓋網路（overlay network )的操作，更具 體地涉及用於在對等覆蓋網路中的事件分發（distribution ) 和路由的方法和裝置。 【先前技術】 本文將在沒有基於祠服器的架構的情況下成員節點在其 中獲得服務的網路稱爲「對等（Peer_t〇-Peer) J覆蓋網路。 在對等覆蓋網路中’對等節點彼此協同操作以提供服務並維 持網路。對等覆蓋網路可以構造在諸如利用網際協定（IP ) 4 201008322 網路之類的基本網路的頂部上。 通常’在對等覆蓋網路上的事件的路由呈現 待時間、頻寬利用率和路由表大小有關的折衷。例如 等 事件進行路由時希望等待時間較短。辦而，爲了 ，在對 等待時間，就會導致産生較大的路由表，這就與參== 網路中的節點的可用資源不匹配。而且，較大㈣ 2 致較差的頻寬利用率，因爲需要相當大的頻寬來通過覆：： 路傳輸路由表及隨時間出現的任何變化。 傳統系統利用了試圖管理上述折衷的多種技術。例如 -些系統利用了非常大的路由表，如上所述，其會減小等待 時間，但也會使在參與節點處的資源變得緊張或者超出該資 源。其他系統利用了覆蓋網路中的特定節點，這些特定節點 對於事件傳播（dissemination)具有更大的回應度。然而， 在這些特定節點上的頻寬需求是相當大的，以致於需要合理 地規定頻寬需求。 _ 不幸的是，傳統系統所使用的技術會導致在不同節點上 的路由表並不一致，這就引起了散佈（propagation)延遲。此 外，不同路由表會具有不同的長度和項目，這會導致以不同 的散佈樹來從同一事件發信方傳播事件。而且，不同路由表 會導致「空洞」，以致於一些節點可能不會接收到所傳播的 事件。 因此，希望具有一種用於在對等覆蓋網路中的事件分發 和路由的有效機制’其克服了與傳統系統有關的問題。 5 201008322 【發明内容】 在一或多個態樣中，處尤斜楚费& r爲在對等覆蓋網路中的事件分發和 路由提供了包括方法和裝置的事件分發系統。 在-個態樣中’提供了—種用於在包括多個節點的 覆蓋網路中的事件分發和路由的方法。該方法包括：識別續 對等覆蓋網路上的多個區段（bueket)，其中每—個區段都 分別包括-或多個節點；識別區段群組，其中每—個區段群 ❹

組都分別包括選定數量的區段，·基於區段群組來分發事件， 並且基於事件來更新路由表。 在-個態樣中’提供了—種用於在包括多個節點的對等 覆蓋網路令的事件分發和路由的裝置。該裝置包括：用於識 別該對等覆蓋網路上的多個區段的構件，其中每—個區段都 分別包括一或多個節點；用於識別區段群組的構件，其中每 一個區段群組都分別包括選定數量的區段；用於基於區段群 組來分發事件的構件；以及用於基於事件來更新路由表的構 件。 在個態樣中’提供了一種節點，其被配置用於在包括 多個知點的對等覆蓋網路中的事件分發和路由。該節點包括 收發機和耦合到收發機的處理器。該節點被配置爲：識別該 對等覆蓋網路上的多個區段，其中每一個區段都分別包括一 或多個節點；識別區段群組，其中每一個區段群組都分別包 括選定數量的區段；基於區段群組來分發事件；並且基於事 件來更新路由表。 201008322 在-個態樣中，提供了一種電腦程式產品，用於在包括 多個節點的對等覆蓋網路中的事件分發和路由。該電腦程式 産品包括電腦可讀取媒體’該電腦可讀取媒體包含可執行來 進行以下操作的代瑪：識別該對等覆蓋網路上的多個區段， 其中每個區段都分別包括一或多個節點；識別區段群組， 其中每-個區段群組都分別包括選定數量的區段；基於區段 群組來分發事件；並且基於事件來更新路由表。 在閱讀了以下提出的附圖的簡要說明、說明和請求項 後，其他態樣會變得明顯。 【實施方式】 以下描述說明了用於在對等覆蓋網路中的事件分發和路 由的事件分發系統的多㈣樣U態樣中，識別固定數 量的「區段（bucket) | ，其用於接> “ 具用於構成施加在一個節點的路 由表上的「視圖f view、 〇 7ΐι.. 鲁 j 例如’將參與覆蓋網路的節點 分配給特定的區段。因而，由 由所識別的區段構成傳播樹，且 :播樹的陣列表示具有固定的長度。系統通過提供能夠有效 一管理與等待時間、頻寬利用率和路由表大小有關的折衷的 _中繼段 '二中㈣和三中繼段路由，來管理這些折衷。

过個系統尤其適合於你用TPto A 丹逦。π使用1p網路環境的對等覆蓋網路， 旦也可以用於任何類型的網路 啊峪壤境中，包括但不限於：通訊 網路、公用網絡、諸如虛擬專用 规聚寻用網路（VPN)之類的專用網 路、區域網路、廣域網路、長途網路（longhaulnetwork)， 7 201008322 及/或任何其他類型的網路環境。 通過參考以下解釋’本文描述的前述態樣會變得更顯而 易見。 覆蓋網踗 覆蓋網路是這樣的網路，即在該網路中對等節點彼此協 同操作以提供服務並維持網路。覆蓋網路可以虛擬地包括任 何數量的節點。 區段 區段是多個臨近節點的群組。覆蓋網路可以包括多達該 覆蓋網路中節點數量的總共「N」個區段，在此情況下，每 一個區段都會包括一個節點。例如，覆蓋網路可以包括1〇〇〇 個節點，將其分類爲總共N = 1 〇〇個區段，其中每一個區段 都包括10個節點。然而，應注意在每一個區段中的節點數 量可以不同。 同層節點(sibling node ) 一個區段中的節點被稱爲同層「s」。 區段群組(bucket group ) 區段群組是多個區段的群組，用以實現預期的覆蓋網路 組織和路由。「η」表示區段群組的總數。每一個區段群組 包括「m」個區段，從而使得區段的總數爲（n * m) = Ν。爲 201008322 了易於呈現，如相關附圖所示，每—個區段群組都由具有相 同陰影的區段來表示。 夥伴區段（buddy bucket ) 指的是在同一區段群組中的區段。 鄭域（neighborhood ) 鄰域是多個區段的一個集合，該集合包括來自n個區段 群組中每一個區段群組的至少一個區段。 事件 當節點加入或離開覆蓋網路時，或者當進行鄰域更新 時，發生事件。 多層級群組 m 在多層級群組中，將區段群組自身再分類到另外的群組 中。例如，在兩層級群組中，定義〇個群組，且每一個群組 由η個區段群組組成，以便可以根據N = (〇*n*⑷來確定區 段的總數。還可以有多於兩層級的群組；然而，應該針對路 由表大小或等待時間的增加而對群組的層級進行平衡。 圖1顯* 了用於示出事件分發系統的態樣的網路1〇〇。網 路100包括基本網路（underiying netw〇rk) 102，其包括諸 如網際協定網路之類的任何類型的網路。儘管將基本網路 9 201008322 可以包括諸如WAN、LAN、 路之類的任何數量或類型 102顯示爲單個實體，但基本網路 無線網路或者其他任何類型的網 的網路。 對等覆蓋網路1G4包括基本網路⑽的節點的子集並 利用基本網路1()2的服務㈣彳許這㈣點進行 通訊例如，在106處一般性地顯示的多個節點由通訊鍵路 連接，以構成圍繞對等覆蓋網路1G4的環形路由通路。通訊 鏈路可以是由基本網路1G2提供的安㈣道。應注意對等 覆蓋網路HM可以具有用以實現任何路由模式的任意拓撲布 局或架構，其不限於圖i所示的路由。例如，覆蓋網路ι〇4 的節點106可以具有更多的互連’以提供除了所示的環形通 路之外的其他路由通路。 在該事件分發純的操作_，將料覆蓋網路拓撲布 局分爲在108處一般性地顯示的N個區段。覆蓋中的每個節 點都基於其在覆蓋網路拓撲布局中的位置而被分配給一個 •區段’以使得每一個區段都包括s個同層節點。應注意在 每一個區段巾的同層節點的數量可以不同。隨後，以一種或 多種方式將這些區段進行分類。例如，產生η個區段群組， 以使得每—群組都包括敎數量^個區段。爲了易於呈現， 每一個區段群組都通過具有相同陰影的區段來圖形化地進 行表不。産生鄰域，其包括來自每—個區段群組的至少一個 區段。爲了有利於多中繼段路由，構成多個群組，其中所述 群組包括區段群組的群組。 再次參考圖丨’根據事件分發系統來組織對等覆蓋網路 201008322 104’以便包括區段（〇-14)。將每一個節點1〇6都分配給一 個區段。在一個實施方式中，將在兩個區段之間的所有節點 都分配給前一個區段。例如，節點識別符的高位位元用於確 定區段識別符。然而，應注意，任何演算法或分配技術都可 以用於將節點分配給每一個區段。在同一個區段中的節點彼 此是同層者。由於區段的數量是固定的，因此用區段構成的 傳播樹意味著所有節點構成傳播樹的同一視圖。例如，所有 節點都知道將訊息路由經過覆蓋網路104時所通過的區段的 ®準確順序。 在一個實施方式中，一個特定節點充當事件分發伺服 器，並操作以確定區段及相應的區段群組。例如，在覆蓋網 路104中，節點11〇充當事件分發伺服器。節點“ο包括分 發處理器（DP) 112 ’其操作以識別區段（〇_14)，並從而 將節點分配給這些區段eDP 112還根據本文所述的事件分發 系統操作以識別區段群組。在本文的另一節中更詳細描述了 ⑩分發處理器（DP) 112的操作。還應注意，可以以其他方式 執行對區段和區段群組的識別。例如，可以使用一種分發程 序以使得多個節點操作以識別區段和區段群組。在另一個實 施方式中，在網路配置、初始化或登錄期間，爲每一個節點 提供區段資訊。 圖2顯不了根據事件分發系統而産生的傳播樹2⑼。例 如’該傳播樹200由圖1所示的區段（〇14)構成，並且表 不固定長度的陣列。對於事件傳播，在一個特定區段中的節 點通知其自己的區段中的同層者和在其兩個下層區段““Μ 11 201008322 bucket)中的一或多個節點。例如，區段5中的節點通知在 區段5中的其同層節點和在其兩個下層區段4和6中的節點。 因此，在該事件分發系統的―個實施方式中，識別固定 數量的區段，並且這些區段操作以提供在覆蓋網路1〇4中所 有節點處的傳播樹的相同視圖’從而減輕了傳統系統中會出 現的路由表差異所造成的影響。 二中繼段路由和公妍（無同層者） ❹ 以下是對於與圖2所示的傳播樹200有關的一中繼段路 由的分析。例如，以下傳輸是回應於要通過對等覆蓋網路1〇4 傳播的事件而相對於節點進行的。 1. 一個節點從其上層（father)區段中的一個節點接收與該事 件有關的一條訊息。 2. 該節點向其上層區段的所述節點發送一個確認。 3. 該節點將該訊息轉發到每一個下層區段中的一或多個節 參點。 4. 該節點從每一個下層區段中的所述一或多個節點接收一 個確認。 5. 該節點將該訊息轉發到其自己區段中的所有同層者。 6·該節點從其自己區段中的所有同層者接收確認。 此外’假定了二元散佈樹，其中應用以下條件。 1. 半的卽點是蔓葉線（leaves).。 2. —個節點是用於一半事件的蔓葉線。 3. 一個節點必須僅轉發一半事件。 12 201008322 在一個示例中，爲了分析 '辱播樹200相關的—中繼段 路由，將假定以下資訊。 Τ繼仅 1 ·訊息大小=X位元組。 2. 標頭大小=確認大小y位元組。 3. 事件率=r個事件/秒。 4. 在每一個區段内不存在同層者。 .對於下游分析，發生以下傳輪。 1. 來自上層的、對於每一個事 爭件的一條訊息産生每秒) 位元組的傳輸速率。 2. 來自每一個下層的、科私 ^對於一半事件的確認産生每秒 2*(r/2)*y位元組的傳輸速率。 3·對於一中繼段的總下游頻寬是& =以χ+⑼。 對於上游分析，發生以下傳輪。 1.發送到下層的、對於一半事件的兩條訊息產生 2*(r/2)*(x+y) 0 ❹ 發送到上層的、對於每一個事件的-個確認產生每秒 位元組 !y 3.對於中繼段路由的總上游頻寬是每秒a = ρ(χ 元組。 因此’在覆蓋網路包括一百萬個節點，並識別了 一百萬 個區段（即無同層者）的情況下，可以使用以下假設來 頻寬和路由表大小的分析。 丁 1. Γ=每秒200個事件。 2· X - 2G位元組。 13 201008322 3 · y = 3 0位元組。 4.路由表項目是4〇位元組。 以上等式，獲得了以下一中繼段頻 通過將這些假設代入 寬和路由表大小。 1 ·頻寬=128 kbps。 2.路由表大小==40百萬位元組。

以下是對於與傳播樹200 其中假定在每一個區段中存在 節點有（s-1)個同層者。例如， 而相對於一個節點發生。 相關的一中繼段路由的分析， s個同層節點。因而，每一個 以下傳輸回應於要傳播的事件 對於下游分析，發生以下傳輸。 1.來自上層的、對於每一個畫 认 個ι/s事件的一條訊息產生每秒 (r/s)*(x+y)位元組的傳輸速率。 籲2.來自同層的、對於（s_1)/s個事件的一條訊息産生 (s-l)/s*r*(x+y)。 3.來自下《的、對於-半事件的兩個確認産生每秒 位元組的傳輸速率。 4.來自㈤）個同層的、對於所有接收料事件的一個確認產 生（S_l)*r/s*(X + y) 〇 5·對於一尹繼段的總下游頻寬是D1 = ;r*(x+2yp 對於上游分析，發生以下傳輸。 I.發送到下層的、對於_半事件的兩條訊息產生2*r/2*(x+y) 201008322 =r/s(x+y)。 2. 發送到同層的、對於所有接收到的事件的（si)條訊息產生 (s- l)*r/s*(x+y)。 3. 發送到上層的、對於每一個事件的一個確認產生每秒 r/s + y位元組。 4·發送到同層的、對於（s_1)/s個事件的一個確認産生 (s- 1 )/s*r*y 〇 5.對於一中繼段路由的總上游頻寬是每秒= r*(x+2yM& 元組。 因此，在每一個區段都包括S個節點的情況下，可以發現 頻寬需求獨立於同層的數量。同層的數量影響上游訊務量的 突發性，這可以用於節能目的。 二段^κ-arv事件殽钸槲 以下是對於利用k_ary樹來代替二元樹進行事件傳播的 Φ 中繼段路由的分析。在完全k-ary樹中，節點的大約（k-l)/k 是蔓葉線。—個節點對於所有事件中的（k-l)/k部分是蔓葉 線’並且—個節點僅需轉發訊息中的Ι/k部分。 對於下游分析，發生以下傳輸。 1 ·來自上層的一條訊息産生每秒r*(x+y)位元組的傳輸速 率〇 2_來自下層的、對於事件的Ι/k的k個確認産生每秒k*r/k*y 位元組的傳輪速率。 3_對於一中繼段的總下游頻寬是Dlk = r*(x+2y)。 15 201008322 對於上游分析，發生以下傳輸。 1 ·發送到下層的、對於事件中的1 /k部分的k條訊息產生 k*r/k*(x+y) = r(x+y)。 2_發送到上層的一個確認産生每秒r*y位元組。 3.對於一中繼段路由的總上游頻寬是每秒Uik = r*(x+2y)位 元組。 因此，在使用k> ary傳播樹的情況下，可以發現頻寬需求 獨立於樹的階次。樹的階次的增加影響上游訊務量的突發 性’這可以用於節能目的。 亟中繼段路由 圖3顯示了根據事件分發系統的態樣，被配置爲進行兩 中繼段路由的對等覆蓋網路3 00。 在覆蓋網路300中，將N個區段分爲η個群組，每群組 m個區段。因此，可以由N = (n * m)來確定區段的總數Ν。 @ 例如’覆蓋網路300示出了 N = 16個區段，將其分爲n=4 個區段群組，每群組包括m=4個區段《爲了簡潔，用編號和 陰·影來標識每一群組中的區段。例如，圖3示出了以下區段 群組。 1.群組i —g(1，x)黑色陰影 2·群組2—g(2，x)灰色陰影 3. 群組3_ §(3,4斑紋陰影 4. 群組4_ g(4,x)無陰影（空白的） 圖3中的每一個區段都由群組和各自的編號（即g(群組 16 201008322 虼區段#))來表示。還顯示了鄰域（1-4)，其中每一個鄰 域都包括來自每一群組的一個區段。網路300還包括位於區 段g(l，l)中一個節點處的DP 3〇2。DP 302操作以根據事件分 發系統來識別區段的數量、節點到區段的分配、群組的數量 以及每一群組中區段的數量。應注意，DP 302適於用作圖1 所示的DP 1 12。 在第一實施方式中，在 的距轉總是每一群組的區段數m。在群組中的區段的順序對 於所有群組而言都是相同的；類似的，在鄰域中的區段的順 序對於所有鄰域而言都是相同的。應注意，圖3中所用的群 組分配用於隨後所有圖示。 在第二實施方式中，用映射函數來選擇在具有相同陰影 的兩個連續區段之間的距離。由於隨機化的可能性這個態 樣具有預期的安全特性。 ❹ 在這些實施方式中，覆蓋網路300的節點知道以下資訊， I —個節點知道在包含其自&的區段的其鄰域巾❿個區段 的所有節點。鄰域由m個區段的圓弧來表示。在第一選 =中’在其自己的區段的任一側都具有其鄰域中—半的區 f因此，這是這樣的―個由瓜個區段構成的鄰域，即盆 二己的區段在中間。在第二選項中，鄰域由包含該節點 的、任意m個區段的圓弧來表示。 個郎點知道在盆έθ tb ^ j- 段被稱爲「夥伴7、區段 區段中的所有節點。這些區 I段，並且其一起構成夥伴網路。 17 201008322 兩中繼段路由示例

圖4顯示了對等覆蓋網路4〇〇，其示出了根據事件分發系 統的態樣的兩中繼段路由的程序。在以下描述中，將一令、 段路由定義爲從第一節點到在該第—節點自己的鄰域中的Ί 個區段中所有其他節點的路由。將兩中繼段路由定義爲從第 一節點到在該第一節點的區段群組中、但在不同的鄰域中的 第二節點的路由，隨後路由到在該第二節點的鄰域中的目標 節點。例如，參考圖4,當從鄰域3中的區段g(1，3)中的節 點向鄰域1中夥伴區段g(l，i)中的節點發送訊息時，第—中 繼段402發生，其中鄰域i是目標節點的鄰域。當從鄰域1 中的夥伴區段g(l，l)中的這個節點向鄰域i中的區段g(4 1) 中的目標節點發送訊息時’第二中繼段404發生。 以下說明了根據事件分發系統的態樣，用於兩中繼段路 由的區段配置，其中假定了以下資訊。 . 個百萬個郎點的網路，其中n=In= 1 〇〇〇。 2·每一個節點都知道在其鄰域中的1〇〇〇個節點（包括 3.每一個節點都知道在其夥伴網路中的1〇〇〇個節點（包括 自己）’並且其夥伴網路中的1〇〇〇個節點中的每—個都头 道1000個其他的節點（包括自己）。 4_與所有夥伴區段相關的鄰域圓弧彼此不重叠， 攸肩相互排 5·所有夥伴區段的鄰域圓弧覆蓋了該覆蓋網路中的 吓哥區 段’以使得其總體上是無遺漏的。 201008322 …因而，每一個節點都可以到達1000*1000 = 1,〇〇〇,〇〇〇個 1點例如，一個節點可以在一中繼段中到達其鄰域中的所 有1〇〇〇個節點。此外’ _個節點可以使用其夥伴節點在兩 中繼段中到達所有其他的節點（即，第—中繼段到達目標節 點的鄰域中的夥伴節點，第二中繼段從目標節點的鄰域中的 該夥伴節點到達該目標節點）。 鲁查路由中的事件肀砰 爲了支援兩中繼段路由，一個節點知道在其自己的鄰域 中所有區段中和所有其夥伴區段中的加人/離開。將兩個二元 :用於事件散佈。一個樹包括在節點自己的鄰域中的所有區 & ’其被稱爲本地樹。另—個樹包括所有夥伴區段，其被稱 爲夥伴樹。在克美的離開程序中，節點在離開之前通知所有 其他的節點。對於節點失效（即不完美的離開），監視節點 檢測到節點失效’並向在該失效節點的夥伴區段中的節點傳 播事件。 應注意，監視節點的夥伴區段可以具有與失效節點的屆 段不同的陰影（即’失效節點在與監視節點不同的群組中） 在此情況下，監視節點的夥伴區段中的節點通知失效節點每 夥伴區段中的節點，這可以利用—個附加中繼段來進行。你 如’在黑色區段中的節點失效，且在該區段中沒有其他節製 存在。會假定在灰色區段中的節點檢_這個失效並向驾 群組中的所有灰色區段傳播與這個失效事件有關的資訊。名 灰色區段中的節點隨後通知相鄰的黑色區段。 201008322 兩中繼段路由 以下是對於根插重灿、 课事件分發系統的態樣的兩中繼段路由的 分析。假定了以下參數。 1. 區段的總數= 暮 , . 疋義η個群組，每個群組有瓜個區段，

以使得n*m=N 2. 訊息大小=χ 3 ·標頭大小=y ® 4·系統事件率=r個事件/秒 5. 每一個鄰域中的事件率=r*(m/N)=r/n 6. 夥伴網路中的事件率=r*(n/N) = r/m 7. 假定區段中沒有同層者，並完美地加入和離開。 對於下游分析，發生以下傳輸。 1. 來自本地樹中上層的一條訊息産生（r/n)*(x+y)。 2. 來自夥伴樹中上層的一條訊息産生（r/m)*(x+y)。 φ 3.來自本地樹中下層的、對於一半本地事件的兩個確認產生 2*(r/2n)*y 〇 4. 來自夥伴樹中下層的、對於一半夥伴事件的兩個確認産生 2*(r/2m)*y。 5. 對於兩中繼段路由的總下游頻寬是 d2 = r*(x+2y)*((m+ii)/mn = D/Cm+iO/mn。 對於上游分析，發生以下傳輸。 1.發送到本地樹中下層的、對於一半本地事件的兩條訊息産 生 2*(r/2n)*(x+y)。 20 201008322 2. 發送到夥伴樹中下層的、對於一半本地事件的兩條訊息産 生 2*(r/2m)*(x+y)。 3. 發送到本地樹中上層的一個確認產生（r/n) * y。 4. 發送到夥伴樹中上層的一個確認産生（r/m)*y。 5_ 對於兩中繼段路由的總上游頻寬是 u2 = r*(x+2y)*((m+n)/mn) = ui*(m+n)/mn。 可由以上等式發現，在兩中繼段路由中，當使（m+n)/rnn 最小時’頻寬最小。然而，m*n是固定的（即，m*n等於區 ® 段的總數N)。因此’對於固定的m*!!，當m = n=平方根 (m*n)時，量值（m+n)/mn最小。 作爲示例，假定以下參數。 1.網路包括1〇6個節點 2· x= 20位元組 3· y= 30位元組 4· m = η =平方根（1〇6) = 1〇3 ❹ 5.路由表項目大小=4〇位元組 將以上參數帶入兩中繼段路由的等式，産生以下結果。 1. 頻寬=256bps 2. 路由表大小=(m+n) * 40 = 2000 項目 * 40 = 80 kB » 爲具有108個節點的網路重複以上操作，且r等於2000 個事件/秒，産生以下結果。 1. m = η = 1 〇4

2. 頻寬=2_56kbpS 3·路由表大小= 20000項目 * 40 = 800 kB。 21 201008322 因此，可以發現，愈 , 兩中繼段路由 贫現與—令繼段路由相比 提供了減小的頻寬和較小的路由表 三中繼段路由 在事件分發系統的另一個眚 個貫施方式中，提供了三中 路由。在三中繼段路由中， 繼心 將兩層級群組的所有區段坟八^ 〇個群組，每個群組包含個 刀馬 3 η段群組，每個區段群級 m個區段。例如，在ι〇6個節點網路中，其中〇 = n = m = 1()() 每一個節點都知道以下内容。 ’ 參1_在其鄰域巾的1〇〇個節點（到1〇〇個節點H繼段路 2· 100個其他節點，其每一個在最多一中繼段中都可以到達 1〇〇個更多的節點（提供了到1000個節點的兩中繼段路由） 3· 100個更多的節點，其每一個在最多兩中繼段中都可以到 達10000個節點（提供了到1〇6個節點的三中繼段路由） 三中繼段路由合析 以下是對於根據事件分發系統的態樣的三中繼段路由的 Φ 分析。假定了以下參數。

1. 區段的總數=N，其中m*n*〇 = N 2. 對於固定的m*n*〇，當m = n = 〇=立方根（m*n*〇)時， 量值（m+n+o)/mno最小

3. 訊息大小=X 給定以上參數，可以使用與以上提供的分析類似的分析 來確定以下下游和上游頻寬。 1 ·下游頻寬 D3 =r*(x+2y)*(m+n+o)/mno = Di*(m+n+o)/mno 22 201008322 2.上游頻寬 U3 = r*(x+2y)*(m+n+o)/mno = U, *(m+n+o)/mno 爲了說明三中繼段路由，假定以下參數。 1. 網路包括1〇6個節點 2· x=20位元組 3· y=30位元組 4. m = n == 〇 = loo ❹ 5·路由表項目大小=40位元組 將以上參數帶入三中繼段路由的等式中，産生以下結果。 1 ·頻寬=3 8.4bps

2. 路由表大小=(m+n+0) * 40 = 3〇〇 項目 * 40 = 12 kB 爲具有1〇9個節點的網路重複以上操作且r等於2〇〇 〇〇〇 個事件/秒，産生以下結果。 1. m = n = 〇 = looo 2. 頻寬=3 84bps ❹ 3_路由表大小=3〇〇〇項目* 4〇 = ⑽ 施方式的比鲂 圖5顯示了表500,其示出了根據事件分發系統的各種路 由實施方式的比較。通常，中繼段路由實施方式，可 以由以下來確定頻寬和路由表大小。 1.頻寬 Dn — K*r*(x+2y) 其中 κ = (mi+m2+m3+."+mn) /(mi*m2*m3* 2_路由表大小是〇*(N的n次方根） 23 201008322 其中N是節點/區段的總數量。 如圖5所示，顯示了路由類型5〇2、節點數量5〇4、頻寬 506和路由表大小508。因此，表5〇〇可以用於管理在等待 時間與頻寬或路由表大小之間的折衷。例如，在具有ι〇6個 節點的覆蓋網路中，提供三中繼段路由的群組配置產生了圖 5所示的最小的路由表大小。 圖6顯示了用於事件分發系統的態樣的示例性分發處理 籲器600。例如’DP 600適於在對等覆蓋網路中的節點處使用， 例如，如同圖3所示的DP 302 —樣。DP 600包括處理器6〇2、 區段配置邏輯604、記憶體600和收發機608，其全部都耦 合到資料匯流排610。應注意，DP 600僅僅是一個實施方式， 在所述態樣的範圍内其他實施方式也是可行的。 收發機608包括硬體及/或硬體執行的軟體，其操作以允 許DP 600與對等覆蓋網路上的多個節點進行資料事件或 其他資訊的傳遞。在一個態樣中，收發機6〇8用於與對等覆 ❹蓋網路的節點建立一條或多條通訊鍵路612。例如，利用基 本1P網路的服務來構成通訊鏈路612。 圮憶體606包括用於儲存路由表614的任何適合的儲存 X備，路由表614描述了使用所識別的區段在對等覆蓋網路 上進仃的訊息路由。例如，路由表614提供路由資訊，以允 5_根據如本文所述的事件分發系統的一中繼段、兩中繼段或 中繼#又路由。記憶體606還用於儲存分發模組014，其包 或夕個包含指令或代碼的模組，所述指令或代碼可由處 器602執行以提供本文所述的功能。 24 201008322 處理器602包括CPU、處理器、閘陣列、硬體邏輯電路、 错存單元及/或硬體執行的軟體中的至少一個。在一個態樣 中’處理器模组602執行分發模組61 6的指令或代碼，以控 制DP 600模組來執行本文所述的功能。

在一個實施方式中，處理器602接收覆蓋網路配置參數， 其包括節點識別符、區段識別符和區段群組識別符。在網路 配置、初始化或登錄程序中，可以從覆蓋網路中的一或多個 節點接收覆蓋網路配置參數，或者從中央伺服器接收覆蓋網 路配置參數。還可以從用戶輸入接收覆蓋網路配置參數。覆 蓋網路配置參數儲存在記憶體6〇6中，處理器6〇2使用這些 配置參數來初始地産生路由表，該路由表作爲路由表614儲 存在記憶艎606中》路由表614可以被配置爲提供一中繼 段、兩中繼段或三中繼段路由。

在另一個實施方式中，區段配置邏輯6〇4操作以産生覆 蓋網路配置參數。區段配置邏輯6〇4包括CPU、處理器、閉 陣列、硬體邏輯電路、儲存單元及/或硬體執行軟體中的至少 -個。區段配置邏輯604操作以確定固定數量的區段以及分 ⑽這些區段㈣點。區段配置邏輯電路6G4還操作以執朽 區段群組，以便實現如本文所㈣-層級或多層級群組。由 區段配置邏輯604産生的涛笔_政A & 座生的覆蓋網路配置參數隨後儲存在記憶 體606中，並传用！ 亚便用收發機608分發到覆蓋網路中的其他 點。處理器602隨始-Γ ^ 隨後可以獲得這些配置參數，以初始地産生 路由表614。在霜：^ 私砧“甘 €網路中的其他節點執行相同的功能以衣 始地産生其自己的路由表。 25 201008322 在操作期間，收發機608操作以接收一或多個事件，並 將這些事件傳送到處理器602。處理器6〇2操作以基於路= 表…中的區段群組來分發事件。處理器6〇2還操作 接收到的事件來更新路由表614。例如，當節點加人、_ ::生：鄰域的更新時，處理器6。2接收與這些事件有關： 處理器術使用路由表614來將這些亊件在覆蓋網路 上進行路由。處理器602還操作以更新路由表614， 映填些變化。在覆蓋網路中的其他節點處重複這個操作，以 =-個節點都更新其自己的路由表。因此，系統爲在對 等覆蓋網路中的事件分發和路由提供了有效的機制。 在—個態樣中，事件分發系統包括電腦程式產品，盆且 二”在機器可讀取媒體上的-條或多條程二 或代碼」構成的電腦程式。當由至少一個處理 得^^處理器6〇2)執行所述代碼時，所述代瑪的執行使 提供本文所述的事件分發系統的各個功能。例如， 媒趙包括:軟碟—、光碟、記憶卡、快閃 其RAM'_’或者可讀DP _交互的任何 其他類型的儲存設備蠖應 可以你“讀取媒體。在另-個態樣中， 並^卜核備或通訊網路資源將代碼下載到DP _中， ==器Γ取媒艘中’用於務後執行。代碼*當被執 圖7 k供本文所述的事件分發系統的各個態樣。 # $ +方法系統的示例性方法700，用於在 :等覆蓋網路中提供事件路由。例如，可以在一個節點處t 圖6所示的來執行方法700。 綠點處由 26 201008322 爲由圖6所示的Dp 執行儲存在記憶體 以控制DP 600執行 爲了清楚起見，以下將方法700描述 600來執行。在一個態樣中，處理器6〇2 606中的分發模組616的一或多個代碼， 以下所述的功能。 在方塊702,識別包括對等覆蓋網路中一或多個節點的固 定數量的區段。例如，處理器6〇2操作以識別這些區段。在 -個態樣中’處理器602基於儲存在記憶體6〇6中的配置資 訊來識別這些區段。例如，基於區段在覆蓋網路上的位置， 將在覆蓋網路上的節點分配給每一個區段。例如，節點識別 符的高位位元用於確定區段朗符。在—個實施方式中，將 在兩個區段之間的所有節點都分配給與較小識別符相關聯 的區段。然而，應注意，任何演算法或分配技術都可以用於 將節點分配給每一個區段。 在方塊704,識別包括一或多個區段的固定數量的區段群 組。例如，處理器602操作以識別區段群組。在一個態樣中， ❹處理器602基於儲存在記憶體6〇6中的配置資訊來識別區段 群組。 在方塊706,基於區.段群組來初始地産生路由表，以便提 供一中繼段、兩中繼段或三中繼段路由。在一個態樣中，處 理器602操作以基於區段群組操作來產生路由表。 在方塊708，基於路由表的區段群組，來分發接收到的事 件。在一個實施方式中，這些事件包括加入、離開或鄰域更 新。例如，處理器602操作以基於路由表614的區段群組來 分發事件。用收發機608在覆蓋網路上分發事件。 27 201008322 A在方塊710，基於事件來更新路由表。例如，處理器602 "於接收到的加入、離開或鄰域更新來更新路由表614。 因此，可以執行方& 7QQ卩㈣㈣㈣ 蓋網路中提供塞丛八β w ^ ^ b 供事件刀發和路由表更新。應注意，方法700僅 實方式，在多個態樣的範圍内可以重新排列或者修 改方法700的各個操作。因此’在本文所述的多個 圍内，其他實施方式也是可行的。 的範 圖一 8顯不了在事件分發系統的多個態樣中，在節點處使 用的不例14分發處理器8〇〇。例如，分發處理$嶋可以實 現爲圖6中所示的分發處理器_。在一個態樣中，分發處 理器800由包括一或多個模組的至少一個積體電路來實現， 所述模組被配置爲提供本文所述的事件分㈣統的多個態 樣例如在一個態樣中，每一個模組都包括硬體及/或硬體 執行軟體。 分發處理器800包括第一模組，其包括用於識別覆蓋绅 響路上的多個區段的構件（8〇2)，其中每一個區段都分別矣 括一或多個節點’在-個態樣中，第一模組包括處理器602 分發處理器800還包括第二模組，其包括用於識別區段群备 的構件（804 )，其中每一個區段群組都分別包括選定數^ 的區#又’在一個態樣中，第二模組包括處理器6〇2。分發肩 理器800還包括第三模組，其包括用於基於區段群組來分考 事件的構件（806)，在一個態樣中，第三模組包括收發未 6〇8。分發處理器8()〇還包括第四模組，其包括用於基於； 件來更新路由表的構件（8〇8)，在一個態樣中，第四模矣 28 201008322 包括處理器602。 可以採用通用處理器、數位信號處理器（DSP )、專用藉 體電路（ASIC)、現場可程式閉陣列（卿幻或其他可種 式邏輯器件、個別閘門或電晶體邏輯電路、個別硬體元件， 或者被設計爲執行本文所述功能的其^意組合，來實現或執 行結合本文所揭示的各個態樣所述的各種示例性邏輯、邏輯 區塊、模組和電路。通用處理器可以是微處理器，但可替換 ❹ ❹ 地該處理器可以是任何常規處理器、控制器微控制器， 或狀態機。處理器還可以實現爲計算設備的組合例如㈣ 與微處理器的組合、多個微處理器的組合、結合了 DSP内核 的-或多個微處理器的組合’或者任何其他這種結構 釔σ本文所揭不的各個態樣所述的方法或演算法的步驟 可以直接包含在硬體中、由處理器執行的軟體模組中，或者 二者的組合中。軟體模組可以位於Ram記憶體、快閃纪憶 體、麵記憶體、猶⑽記憶體、EEpR()M記憶體、暫存 器、硬碟、可移除磁碟、CD_R〇M，或者本領域已知的任何 其他形式的儲存媒體中。示例性儲存媒體麵合到處理器，以 使得處理器能夠從储存媒體讀取資訊，並向其寫人資訊。可 替換地，儲存媒體可以整合到處理器中。處理器和儲存媒體 可以位於ASIClASIC可以位於無線通訊設傷中。可替換 地，處理器和儲存媒體可以作爲個別元件位於無線通訊設備 中〇 提供了所揭示的各個態樣的描述以允許本領域—般技藝 人士能夠實現或使用本發明。在不背離本發明的精神或範圍 29 201008322 的it况下’對這些態樣的各種修改對於本領域技藝人士而言 都疋顯而易見的，並且本文定義的普遍性原理可以適用於其 他態樣’例如用於即時訊息發送服務或任何常用無線資料通 訊應用中。因此’本發明不是旨在限於本文所示的這些態 接 ’而是與符合本文所揭示的原理和創新性特點的最廣泛的 範圍相一致。本文專有地使用了詞語「示例性」，意思是「用 作不例、實例或說明」。本文描述爲「示例性」的任何態樣 都不必解釋爲優選的，或者比其他態樣更有優勢。 因此’儘管本文示出並描述了事件分發系統的多個態 樣’但會意識到，在不背離其精神或基本特性的情況下，可 以對這些態樣做出各種變化。因此，本文的揭示文本和描述 對於以下請求項中闡明的本發明範圍旨在是示例性的，而不 是限制性的。 【圖式簡單說明】 通過結合附圖參考以下的說明，本文所述的前述態樣會 變得顯而易見： 圖1顯示了示出事件分發系統的各個態樣的網路； 圖2顯示了根據事件分發系統而產生的傳播樹； 圖3顯示了根據事件分發系統的態樣，被配置爲進行兩 中繼段（two-hop )路由的對等覆蓋網路； 圖4顯示了對等覆蓋網路，其示出了根據事件分發 的態樣的兩中繼段路由的程序； 30 201008322 圖5顯示了表格，其示出了根據事件分發系統的各種路 由實施方式的比較； 圖6顯示了在事件分發系統的態樣中，在節點處使用的 示例性分發處理器； 圖7顯示了根據事件分發系統，用於根據事件分發系統 在對等覆蓋網路中提供事件路由的示例性方法； 圖8顯示了在事件分發系統的態樣中，在節點處使用的 示例性分發處理器。 【主要元件符號說明】 100 網路 102 基本網路 104 對等覆蓋網路 106 多個節點由通訊鏈路連接 〇 108 N個區段 110 節點 112 分發處理器 200 傳播樹 300 對等覆蓋網路 302 分發處理器 400 對等覆蓋網路 500 表 31 201008322

502 路由 504 節點數量 506 頻寬 508 路由表大小 600 表 602 處理器 604 區段配置邏輯 606 記憶體 608 收發機 610 資料匯流排 612 覆蓋網路 614 路由表 616 分發模組 700〜710 步驟流程 800 分發處理器 802 用於識別覆蓋網路上的多個區段的構件 804 用於識別區段群組的構件 806 用於基於區段群組來分發事件的構件 808 用於基於事件來更新路由表的構件 32

Claims (1)

1. 201008322 七、申請專利範圍： 1、-種用於在包括多個節點的__對等覆蓋網路 分發和路由的方法，該方法包括以下步驟： 、識別該對等覆蓋網路上的多健段，其中每—個區 分別包括一或多個節點； 識別區段群組’其中每-個區段群組都分別包括_選一 數量的區段； 選疋 m 基於該區段群組分發事件；並且 基於該事件更新一路由表。 鄰:更==1法，其中該事件包括-加人、離開和 、如請求項1之方法，其中該更新步驟包括以下步驟： U該表’以便構成具有固定阵列長度的—傳播樹。 如》青求項1之方法，其中該識別多個區段之步驟包括 、步驟·識別該多個區段，以使得有總共N個區段。 如請求項4之方法，其中該識別區段群組之步驟包括 —下步驟·識別該區段群組，以便構成總共η個區段群組， 每個區段群組包括m個區段，其中N=n*m。 33 201008322 6、如明求項1之方法，其中該更新-路由表之步驟包括 以下步驟：基於該事件來更新該路由表，以便進行兩中繼段 路由。 7、如请求項4之方法，其中該識別區段群組之步驟包括 以下步驟：識別該區段群組，以便構成總共。個群組，每一 個群組包括η個區段群組，每__個區段群組包括⑺個區段， 其中 N=n*m*〇。 如明求項7之方法，其中該更新一路由表之步驟包括 以下步驟：基於該事件來更新該路由表，以便進行三中繼段 路由。 9、如請求項1之方法，還包括以下步驟：基於該區段群 組來初始地產生該路由表。 10、-種用於在包括多個節點的—對等覆蓋網路中的事 件分發和路由的裝置，該裝置包括： 用於識別該對等覆蓋網路上的多個區段的構件，其中每 一個區段都分別包括一或多個節點； 用於識別區段群組的構件， 包括一選定數量的區段； 其中每一個區段群組都分別 用於基於該區段群組來分發事件的構件；以及 用於基於該事件來更新一路由表的構件。 34 201008322 11、 如請求項10之裝置，其中該事件包括一加入、離開 和鄰點更新中的至少一個。 12、 如凊求項1〇之裝置’其中用於更新的該構件包括： 用於更新該路由表以便構成具有固定陣列長度的一傳播樹 的構件》 φ 13、如請求項1〇之裝置，其中用於識別多個區段的該構 件包括：用於識別該多個區段以使得有總共N個區段的構件。 W、如請求項13之裝置，其中用於識別區段群組的該構 件包括：用於識別該區段群組以便構成總共η個區段群組且 每一個區段群組包括m個區段的構件，其中N=n*m。 參 15、如請求項1〇之裝置’其中用於更新一路由表的該構 件包括：用於基於該事件來更新該路由表以便進行兩中繼段 路由的構件。 16、如請求項13之裝置，其中用於識別區段群組的該構 件包括：用於識別該區段群組以便構成總共〇個群組，每一 個群組包括η個區段群組，每一個區段群組包括m個區段的 構件’其中N=n*m*o。 35 201008322 17、如請求項16之裝罟，甘山 <展置，其中用於更新—路 件包括：用於基於哕由表的該構 丞於该事件來更新該路 路由的構件。 之進仃二中繼段 18、如請求項1〇之狴 ，還匕括：用於基於該區段群組 來初始地產生該路由表的構件。 ⑩ 種被配置用於在包括多個節點的-對等覆蓋網路 中的事件分發和路由的節點，該節點包括： 一收發機；以及 耦合到該收發機的一處理器，該處理器被配置爲： 識別該對等覆蓋網路上的多_段，其中每-個區段 都分別包括一或多個節點； 識別區段群組，其中每一個區段群組都分別包括一選 定數量的區段； _ 基於該區段群組來分發事件；並且 基於該事件來更新一路由表。 2〇、如請求項19之裝置，其中該事件包括一加入、離開 和鄰點更新中的至少一個。 21、如請求項19之裝置，其中該處理器被配置爲：更新 該路由表，以便構成具有固定陣列長度的一傳播樹。 36 201008322 被配置爲：識別 22、如請求項19之裝置，其中該處理器 該多個區段’ β使得有總共N個區段。 23、如請求項22之裝置， 該區段群組’以便構成總共η 包括in個區段，其中* m 其中該處理器被配置爲：識別 個區段群組，每—個區段群組

   24、如請求項19之裝置，其中該處理器被 該事件來更新該路由表，以便進行兩中繼段路 配置爲 由。 基於 25、如請求項22之裝置，其中該處理器被配置爲：識別 該區段群組’以便構成總共。個群組，每—個群組包括η個 區段群組，每-個區段群組包括,個區段，其中Μ*心。 %、如請求項25之裝置’其中該處理器被配置爲：基於 參該事件來更新該路由表，以便進行三中繼段路由。' π你巴栝多個節點的 裡％腦程式産 對等 覆蓋網路中的事件分發和路由，該電腦程式產品包2 一電腦可讀取媒體’包含可執行來進行以下操作的代· 識別該對等覆蓋網路上的多個區段，其中每；· 1固區段 37 201008322 都分別包括一或多個節點； 識別區段群組，其中每一個區段群組都分別包括—選 定數量的區段； 基於該區段群組來分發事件；並且 基於該事件來更新一路由表。 29、 如請求項28之電腦可讀取媒體，其中該事件包括— 加入、離開和鄰點更新中的至少一個。 30、 如請求項28之電腦可讀取媒體，其中該等代碼被配 置爲：更新該路由表，以便構成具有固定陣列長度的一傳播 樹0 31'如請求項28之電腦可讀取媒體，其中該等代碼被配 置爲：識別該多個區段，以使得有總共N個區段。 32、 如請求項31之電腦可讀取媒體，其中該等代碼被配 置爲·識別該區段群組’以便構成總共η個區段群組，每一 個群組包括m個區段，其中N=n*m。 33、 如請求項28之電腦可讀取媒體，其中該等代碼被配 置爲基於該事件來更新該路由表，以便進行兩中繼段路由。 34、 如請求項33之電腦可讀取媒體，其中該代碼被配置 38 201008322 爲：識別該區段群組，以便構成總共〇個群鈿， 母一個群組 包括η個區段群組，每一個區段群組包括 IL4跑段，其中 N=n*m*o ° 35、如請求項34之電腦可讀取媒體，其中該等代碼被配 置爲：基於該事件來更新該路由表，以便進行三中繼段路由。 36、如請求項33之電腦可讀取媒體，其中該等代碼被配 置爲：基於該區段群組來初始地産生該路由表》 39