[发明专利]一种对等网络应用流量优化方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机网络的应用，尤其涉及计算机对等网络(Peer-to-Peer，简写P2P)的应用，属于计算机网络、分布式计算和博弈理论的交叉技术应用领域，主要用于通过激励机制，促进互联网服务提供商(Internet Service Provider，简写ISP)和对等网络服务提供商(Peer-to-Peer Service Provider，简写PSP)之间合作，从而优化对等网络应用流量。

背景技术

对等网络是一种基于对等的分布式网络技术，网络中的节点既是客户机，又是服务器。对等网络技术在文件下载、流媒体、即时消息等领域都有着广泛的应用。但是，对等网络应用在不断丰富网络应用的同时，也消耗网络上50-90％的网络带宽，对互联网服务提供商的冲击很大，对等网络应用日益增长的巨大流量成为了制约其进一步发展的瓶颈。

事实证明互联网服务提供商对对等网络应用简单封堵效果不甚理想，互联网服务提供商通过在网络内部署流量优化系统和缓存系统在一定程度上缓解了对等网络流量带来的压力，但对对等网络应用服务和发展造成了一定的影响。对等网络产生巨大流量的一个主要原因在于应用层的逻辑网络拓扑和路由层网络拓扑的失配，造成了低效的资源使用。优化对等网络的流量成为解决对等网络服务提供商和互联网服务提供商之间紧张关系的唯一途径。

对等网络服务提供商和互联网服务提供商开始尝试以合作的方式来优化网络资源的使用，即由互联网服务提供商提供网络拓扑和状态信息的服务，对等网络服务提供商通过访问上述服务来优化其拓扑和数据调度。

当前对等网络流量优化主要包括如下几方面技术方案和标准：

(1)德国电信实验室提出的流量优化方案。该方案认为本地化对等网络流量是优化对等网络流量和性能的关键。为了本地化对等网络流量，该方案需要收集互联网服务提供商网络的拓扑信息，然后根据这些信息向对等网络应用提供节点匹配建议。当对等网络客户端在选择邻居或下载数据时，该方案根据网络拓扑信息对候选节点排序，帮助对等网络客户端选择较优的节点。

(2)美国耶鲁大学网络实验室提出的流量优化方案。该方案是一个灵活的、轻量级的应用框架。它的主要思想是在对等网络应用与互联网服务提供商之间开启显式的通信接口，对等网络客户可以调用该接口得到网络信息，或请求承载网分配网络资源，从而能够更有效的利用网络资源，并提升对等网络应用性能。

(3)应用层流量优化草案标准(Application-Layer Traffic Optimization，简写ALTO)。该标准的目标是：设计和规范应用层流量优化的服务，这些服务可以向应用提供更多的信息进行非随机的节点选择，信息将根据不同的应用和需求在各种参数间取得平衡，比如最大化带宽资源，最小化跨域的流量，最低化节点开销等等。而应用和需求将以实际运营网络作为参考。

(4)国内提出的一些流量优化方案。工业和信息化部发布的基于承载网感知的对等网络流量优化技术框架，基于承载网感知的对等网络流量优化使用网络匹配服务来实现，其网络匹配服务主要功能实体包括承载网信息提供者、网络匹配服务器、网络匹配服务发现服务器、网络匹配服务客户等。该技术框架已成为中国通信行业标准。此外，中科院声学研究所高性能网络实验室提出一种对等网络流量优化的管理方案：主要包括对等网络重定向服务器、对等网络缓存服务器、和域名解析服务器三个实体。

然而，基于对等网络和互联网服务提供商的合作存在一定风险，互联网服务提供商和对等网络服务提供商为了自身利益，尽管优化流量，但降低对等网络用户的服务质量。比如：(1)互联网服务提供商主导的资源列表，可能向对等网络应用提供一些本地服务质量差的服务节点进行服务，而屏蔽其他互联网服务提供商提供的较好的服务节点。(2)对等网络服务提供商主导的资源列表，可能由于与不同互联网服务提供商之间合作利益的不同，向对等网络客户节点提供有利于它的对等网络节点，而屏蔽一些较好的服务节点。(3)此外，由于互联网服务提供商和对等网络应用之间的一些不透明，或互联网服务提供商之间的一些不透明，导致一些服务质量的问题。

对等网络中存在着普遍的不合作问题，而节点之间的不合作严重影响对等网络的整体效用，它对网络健壮性、可用性和生命周期等造成了负面影响。设计、应用合理的对等网络流量优化机制是当前对等网络研究的一个重要方向。因此，设计有效的激励机制促进节点之间的合作具有非常重要的意义。

发明内容