[发明专利]HP2P网络中群的分裂与合并方法

说明书

技术领域

本发明属于互联网计算技术领域，主要涉及P2P网络，尤其涉及混合多层P2P网络(HP2P)，具体是一种HP2P网络中群的分裂与合并方法。本发明可应用于HP2P网络，还可以应用于其它基于随机图的网络上的分裂与合并过程。

背景技术

近几年来，随着点对点网络(P2P)技术的成熟，各种基于P2P的软件逐渐在互联网上流行。当前，较为流行的P2P系统分为两类，分别是基于洪泛的非结构化P2P网络和基于分布式哈希表(DHT)的结构化P2P网络。非结构化P2P网络结构较为简单，容易实现，搜索方式灵活，但是其网络负载高，可扩展性较差；结构化P2P网路网络负载小，查询效率高，并且支持复杂平衡，但是其稳定性较差。混合多层P2P网络(HP2P-Hybrid Hierarchical P2P Network)很好的解决了这一问题。HP2P网络结合了结构化P2P和非结构化P2P各自的优点，是一种稳定性高、查询效率高、可扩展的新型的P2P网络。

在HP2P中，P2P网络中的结点首先按照群(Cluster)的方式进行组织，群内部结点按照IP相近的原则组织，其内部使用非结构化P2P的洪泛算法进行消息的传递，群内部拥有一定数目的超级结点，其中一个作为主超级节点，其它的作为次超级结点。只要群内有结点存在，该群就会长期稳定存在。群之间组成一个结构化的网络，使用改进的Chord作为上层网络的组织结构。每个群在Chord上作为一个虚拟的结点存在，虚拟结点路由表的组织由群中的若干个超级结点共同维护，同时群内部结点与上层Chord网络的通信都通过这些超级结点进行转发。

分析和仿真结果指出，当HP2P网络的上下层结点数量规模比(记为p)过大或过小时，HP2P的性能将退化为Chord网络或洪泛网络。因此，如何保持HP2P网络上下层结点数量的比例成为HP2P网络中研究的重点问题之一。

发明内容

本发明主要针对HP2P网络中上下层结点数量的比例过大或过小会导致网络性能下降的问题，通过群分裂与合并的方法以使得网络保持恰当的层间比例，从而维持HP2P网络的高效率、低负载和可扩展性。

下面对本发明进行详细说明：

本发明是一种HP2P网络中群的分裂与合并方法，其中群分裂方法和群合并方法可以独立使用。

本发明是一种HP2P网络中群的分裂方法，其特征在于：通过计算结点间的亲和度，在分裂过程中将具有高亲和度的结点组织在同一个群。

首先给出亲和度的计算方法：

在无向带权网中，结点v_i对v_j的亲和度的计算公式为：其中v_i和v_j是两个任意的结点，pt表示从v_i到v_j的任意一条路径；称为亲和度因子，其中pt＝{v_i，...，v_k，v_j}，pt₁＝{v_i，...，v_k}，pt₂＝{v_k，v_j}；两个直接相连的结点v_i和v_j之间的亲和度为其中degree(v_i)表示结点的度数，rtt(v_i，v_j)表示结点v_i和v_j之间的网络往返时延，α、β表示两个参数的影响因子；计算亲和度的一种特殊情况为：Affinity(v_i，v_i)＝1。

参见图1，HP2P网络中群的分裂方法的具体步骤包括：

步骤1.首先在下层网络中选择若干个起始结点，每个起始结点组建一个新群；

步骤2.每一个起始结点通过广播裂群消息来启动分裂算法，该消息中携带有一个亲和度因子δ，亲和度因子用来表示裂群消息经过的路径所产生的亲和度；

步骤3.在起始结点广播裂群消息后，每个收到裂群消息的结点将该消息所携带的δ值累加，累加值的最终结果作为起始结点对该结点的亲和度；

步骤4.当消息的生命周期TTL大于0并且消息中的δ值大于预设的阈值时，结点改写裂群消息中的δ值并继续传递该消息，改写δ值是因为消息经过的路径将在下一跳增长；