[发明专利]一种非结构化P2P网络的资源搜索方法

说明书

技术领域

本发明涉及P2P网络。更具体地，涉及一种非结构化P2P网络的资源搜索方法。

背景技术

当前，互联网最流行的网络模型主要可以分为两种：C/S模型和P2P模型。由于网络用户数量的递增以及网络信息内容的爆炸性增长，C/S模型的服务器压力越来越大，往往成为网络性能的瓶颈，并且存在单点故障的可能很难满足用户的日益增长的需要。此时，P2P技术应运而生，并逐渐成为研究的热点。P2P网络是一种应用层的分布式网络，由于其具有去中心化，可扩展性高以及负载均衡等特征，使其在各个领域得到了广泛的应用，其中非结构化P2P网络由于其简单性和高鲁棒性得到了深入的研究。

非结构化P2P网络采用基于洪泛的查询机制进行资源搜索。在洪泛的过程中，节点在有限的TTL内，不断地向所有的邻居节点转发消息，直至查询到所需的结果或TTL变为0。洪泛的优点是响应时间短、覆盖范围广以及可靠性高，但洪泛会在网络中产生大量的冗余消息，不仅增加了节点处理负担，还会占用大量的网络带宽。因此，如何进行有效的资源搜索同时降低冗余消息量，提高系统的可扩展性和稳定性，是非结构化P2P网络的一个核心问题。

针对非结构化P2P网络资源搜索的扩展性问题，现有的技术有三类：改进的洪泛算法、树形结构的P2P网络以及将非结构化P2P网络建立在结构化P2P网络上。改进的洪泛算法虽然减少了洪泛搜索产生的网络流量,但是没有完全消除冗余消息，往往会产生较大的搜索延迟,搜索过程有可能丢失节点；树形结构的P2P网络虽然消除了冗余消息，但是维护代价太大，并且存在负载不均衡的问题；由于协议的语义规定了覆盖网节点应如何连接,在结构化P2P网络上建立非结构化P2P网络的思想并不适合高度结构化的DHT协议。

因此，需要提供一种非结构化P2P网络的资源搜索方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种非结构化P2P网络的资源搜索方法，使用基于转发区间的洪泛算法，使得消息沿着生成树的结构传播，查询消息到达每个节点仅仅一次，解决了洪泛搜索中冗余消息的问题，提高非结构化P2P网络的资源搜索的可扩展性和效率，从而提高非结构化P2P网络在实际中的可用性。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种非结构化P2P网络的资源搜索方法，该方法包括如下步骤：

S1、为非结构化P2P网络中的各节点分别分配一个与节点唯一对应的标识符，并根据各节点在标识符空间中的相对位置分别定义各节点的前向节点、后向节点、邻居表及邻居表中的表项，各节点的邻居表中的表项包括：开始项、结束项、区间项、邻居项和节点冗余度；

S2、发起资源查询请求的节点分别向该节点的邻居表中各表项中的一个邻居节点发送增加转发区间的查询消息；

S3、若在邻居节点中查询到所需资源，则拥有资源的节点向发起资源查询请求的节点发送搜索成功的回复消息，搜索流程结束；若在邻居节点中未查询到所需资源，则邻居节点根据邻居节点的邻居表中的表项向邻居节点的转发区间内的邻居节点转发增加转发区间的查询消息；

S4、重复步骤S3直至查询到所需资源或已查询非结构化P2P网络中所有节点。

优选地，步骤S1进一步包括如下子步骤：

S1.1、使用一致性哈希函数为非结构化P2P网络中的各节点分别分配一个m位的与节点唯一对应的标识符，则标识符空间为以2^m为模依次排列的一个标识符圆环；

S1.2、定义节点在标识符空间中沿逆时针方向的第一个节点为节点的前向节点，定义节点在标识符空间中沿顺时针方向的第一个节点为节点的后向节点；

S1.3、定义与节点在标识符空间中相对距离为2^m-1的节点为节点的界点，定义节点的邻居表，邻居表中记录在标识符空间中沿顺时针和逆时针方向节点至节点的界点范围内的节点为邻居节点；

S1.4、定义节点的邻居表中的表项，第i个表项包含变量：开始项、结束项、区间项、邻居项和节点冗余度，i为节点的邻居表中表项标号，1≤i<m，

第i个表项的开始项为标识符空间中与节点相对距离为2^i-1的节点的标识符，

第i个表项的结束项为标识符空间中与节点相对距离为2ⁱ的节点的标识符，

第i个表项的区间项为开始项到结束项的区间，区间项为[2^i-1,2ⁱ)，

第i个表项的邻居项为第i个表项的邻居节点列表，