[发明专利]对等通信系统和方法

说明书

相关申请交叉引用

本申请与申请人的同时提交的名为“Bootstrapping in peer-to-peer networks with network address translators”共同待审美国申请相关，因此其 通过参考而并入本文。

技术领域

本发明涉及促进具有网络地址转换器的网络上的对等通信的领域。

背景技术

由于网络中所包含的对等体可能得不到一个全域有效的IP(互联网协 议)地址，因此网络地址转换器(NAT)使对等(P2P)通信造成了公知的 问题。

特别是，当前的互联网地址结构由一个全域地址空间(也就是公共IP 地址)和通过NAT互相连接的许多专用地址空间(也就是专用IP地址) 组成。只有全域地址空间中的对等体(也称为节点，客户端等)能容易地 与网络中的任意位置相联系，这是因为它们具有唯一的、全域可路由的IP 地址。专用网络上的对等体能连接到相同专用网络上的其他对等体，且它 们通常能打开到全域地址空间中的已建立的对等体的TCP(传输控制协 议)或UDP(用户数据报协议)连接。但是，当前的地址结构使得不同专 用网络上的两个对等体难以互相直接联系，或使公共网络中的对等体难以 发起同专用网络中的对等体之间的联系。通常，这种情况的存在是由于 NAT分配临时公共端点以输出连接并转换包含那些会话的分组中的地址和 端口号，同时除非另行配置通常会阻断所有进入流量。

已经提出了许多技术用以克服直接对等通信的问题，但由于NAT的行 为不是标准的，因此这些技术通常没有通用适用性。

发明内容

本发明的某些典型实施例可提供一种方法，使得具有网络地址转换器 (NAT)的对等(P2P)网络中的多个对等体之间能够通信，该方法包括： (a)给P2P网络中的多个对等体中的每个分配一个唯一对等体标识符； (b)建立覆盖拓扑，其基于每个对等体的唯一的对等体标识符以结构化连 接方式将每个对等体连接到多个对等体的子集，多个对等体中的每个到近 端对等体的连接较多而到远端对等体的连接较少；和(c)通过已建立的覆 盖拓扑在对等体间路由消息。

本发明的某些典型实施例可提供一种网络覆盖拓扑，允许具有网络地 址转换器(NAT)的对等(P2P)网络中的多个对等体之间进行通信，该网 络覆盖拓扑包括：可分配给P2P网络中的多个对等体中的每一个的唯一对 等体标识符；和一个覆盖拓扑，其基于每个对等体的唯一对等体标识符以 结构化连接方式将每个对等体连接到多个对等体的子集，多个对等体中的 每个到近端对等体的连接较多和到远端对等体的连接较少，该结构化的连 接方式被安排为通过已建立的覆盖拓扑来路由对等体间的消息。

附图说明

图1根据本发明的实施例阐释了具有多个被构造在覆盖拓扑中的对等 体的对等网络的示意图；

图2根据本发明的一个实施例阐释了局部网格覆盖拓扑的示意图；

图3根据本发明的一个实施例阐释了图1的网络的一部分的示意图以 阐释对等体准许过程；

图4根据本发明的一个实施例阐释了具有结构化连接方式的覆盖拓扑 的示意图；

图5根据本发明的一个实施例阐释了表示增加一个新对等体到网络中 的过程的流程图；和

图6根据本发明的一个实施例阐释了表示使网络中的对等体间的能进 行通信的过程的流程图。

具体实施方式

图1阐释了一个网络拓扑10，其具有一个典型的对等体组12，该对等 体组被构造在P2P覆盖拓扑(简称为拓扑)中。

覆盖实际上是一个建立在另一个网络上端的网络。利用在下层网络中 各自对应一条路径(典型地通过许多物理链路)的虚拟或逻辑链路，连接 覆盖中的节点/对等体。

图1的网络拓扑10包括一系列的子网(子网络)14、16、18、20、 22、24和26，每个都包含一个或多个对等体12，以及互联网28。子网18 和22使用公共IP地址，因为它们是全域地址空间的一部分。子网14、 16、20、24和26使用专用IP地址，由于NAT(网络地址转换器)30位于 各个子网和互联网28之间。子网24个26共享一个单独的NAT30。子网20 表示一个级连式NAT排列，其中两个NAT30位于子网20和互联网28之 间。