[发明专利]一种基于社交关系的BitTorrent阻塞算法

说明书

技术领域

本发明涉及网络文件传输技术领域，更具体地，涉及一种基于社交关系的BitTorrent阻塞算法。

背景技术

传统的数据下载大多是基于客户端/服务端(C/S)模型，但随着互联网的高速发展，用户规模急剧增加，这种单一的服务器上传带宽、处理能力成为性能瓶颈，除此之外还存在系统鲁棒性差和带宽资源浪费等问题.

在这种背景下，对等(peer-to-peer，简称P2P)网络迅速发展。P2P不像传统网络依赖于单一的中心服务器，而是让客户端同时肩负服务端和客户端的工作，客户端之间可以直接交换数据。

BitTorrent系统是P2P文件分发最常用的系统，在BT系统中存在节点只下载不上传，即所谓的“搭便车”情况，Tit-for-Tat阻塞算法为此而设计，下载集群中的节点每10秒运行一次TFT阻塞算法来选择对本节点所拥有资源块感兴趣且对本节点最近上传贡献最大的4个节点提供上传服务。但这种阻塞算法引入了新的问题，即“第一块资源获取难”和“节点僵持”。对于新加入的节点，由于之前没有为其他节点服务过，根据TFT算法，会存在其它节点不为该节点提供上传服务的情况；同时对于两个之前没有互动过的节点，双方也不会主动为对方提供上传服务。

在真实的社交关系中，同一个朋友圈的用户通常具有相似的身份、兴趣爱好以及类似的朋友交际。随着互联网对人们生活的渗入，有共同爱好的人可以在网上创建自己的兴趣圈。当他们需要某个兴趣相关资源时，往往会先向兴趣相投的朋友寻求资源；当拥有相关资源时，往往也会主动与他们分享。每一个P2P客户端一般都有一个真实的社会人在操控着，这些客户端可以看做是真实人类在网络世界中的一个映射。通过真实的社交关系建立的下载集群里的客户端，往往以更大的概率将服务提供给那些与自己有亲密关系的客户端，所以一定程度上避免了只下载不上传情况的发生；同时由于社交关系的引入，BT系统的“第一块资源获取难”和“节点僵持”的问题也得到了缓解。

发明内容

本发明提供一种提升BT系统性能的基于社交关系的BitTorrent阻塞算法。

为了达到上述技术效果，本发明的技术方案如下：

一种基于社交关系的BitTorrent阻塞算法，包括以下步骤：

S1：Tracker服务器每隔10秒获取该下载集群内各个节点的最新朋友列表，并构造评分矩阵M_n*n；

S2：对矩阵M_n*n做矩阵分解，用随机梯度下降法求出M_n*m矩阵，使得M_n*n＝W_n*m*Q_m*n成立，其中M_n*m是两个矩阵的乘积，其中m是隐因子的个数，W_n*m的每行表示节点对各个隐因子的喜欢程度，Q_m*n的每一列表示节点在各个隐因子上的概率分布；

S3：对于某个上传节点，遍历其朋友列表和邻居节点，将对本节点所拥有资源块感兴趣的节点选出，组成候选列表；

S4：对于上传节点i和候选列表中的任意节点j，根据W_n*m计算出相似度S(i,j)；

S5：根据j的活跃值、j与i的相似度以及j是否拥有i感兴趣的资源块，计算出i与j的亲密值；

S6：对候选列表中的节点按照计算出的亲密值从大到小排序，对前4个节点发送所需资源块，对其余候选节点阻塞。

进一步地，所述Tracker服务器收集下载节点信息，并提供各节点信息给下载节点，当新节点加入下载时，会先与Tracker服务器连接注册；Tracker服务器将其邻居节点信息发给该节点，使其能与邻居节点连接起来，相互传输数据。

进一步地，所述Tracker服务器获取各个节点的朋友列表、构造矩阵M_n*n及求出W_n*m并且每10秒计算一次。

进一步地，所述步骤S1中构造评分矩阵M_n*n的过程如下：

矩阵A_n*n表示节点朋友关系矩阵，其中A_ij表示节点i与j的亲近程度，值越高表示越亲近，其中i，j表示节点ID；SUM_i表示i的朋友列表中的朋友个数，若j在i的朋友列表中，则A_ij＝1/SUM_i，否则A_ij＝0；

矩阵B_n*n表示三度朋友关系的朋友矩阵，其中