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分布式索引服务器架构下的P2P流量优化方法

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2022-11-12 16:43:44

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:“科创中国”科技创新全链条服务生态系统专业科技服务团| bayuegua123 | 2022-11-18 09:32:56

P2P由于其重叠网络 的特性,缺乏对底层网络拓扑信息的了解,常采用随机的Peer选择方法,造 成大量的跨域流量,尤其是占有了大量互联网骨干流量,给网络运营商带来巨 大的运营成本并且不利于保证P2P的下载性能,此外容易引起网络拥塞,对其 他传统应用(WWW、Email等)造成不良影响;另一方面,P2P往往采用单索引 服务器的架构,容易引起性能瓶颈和单点失效等问题,影响系统的可扩展性。本项目属于分布式索引服务器架构下的P2P流量优化方法和系统。所述方法包括下列步骤:结合P4P思想互联网服务提供商将网络划分区域,并部署策略服务器和定位服务器,P2P内容提供商在各区域中部署索引服务器;各所述区域中的终端定位自身所属的区域和本地索引服务器;各区域中的终端拥有新资源时将新资源的信息上报本地索引服务器,本地索引服务器维护由新资源的信息建立的索引信息,并借助策略服务器获取策略矩阵信息;终端从种子服务器下载种子文件,并根据种子文件中的资源哈希值向本地索引服务器发送请求索引信息,本地索引服务器根据策略矩阵,按比例向终端返回索引信息;终端根据返回的索引信息与相应终端进行连接并进行资源下载。

目前为了解决骨干流量巨大的问题,互联网服务提供商(Internet Service Provider,ISP)采用了多种尝试:例如结合报文深度探测以及P2P 特征对其进行流量限制,但存在影响用户体验的问题。一些研究通过Peer彼 此测量来发现拓扑信息,虽然取得一些成效但准确度不高。此外,对于索引服 务器压力的问题,目前也存在一些多索引服务器的系统,但往往服务器间缺乏 联系和协作,系统整体性能不高。 本项目提供分布式索引服务器架构下的P2P流量优化方法和 系统,其能够实现流量优化并提高P2P的下载性能,同时能够解决单索引服务 器架构下的性能瓶颈和单点失效问题,具有较好的可扩展性。是一种一种分布式索引服务器架构下的P2P流量 优化方法。

随着国际互联网和数字化技术的快速发展,P2P技术作为一种数字媒体内 容分发技术得到了广泛应用。P2P是英文PeertoPeer的简称,又被称为点 对点对等技术,是一种网络新技术,不同于传统的C/S结构,P2P技 术充分利用网络中用户的计算能力和带宽,而不是把服务需求都聚集在较少的 服务器上,用户在下载的同时,也为其他用户提供上传服务,这种下载方式, 人越多速度越快。一般来说,随着用户数的增加系统服务能力也会增强,具有 很好的可扩展性和健壮性,并且部署和维护成本较低。P2P技术虽然较传统C/S 结构有众多优势,但自身同时也存在一些问题:一方面,P2P由于其重叠网络 的特性,缺乏对底层网络拓扑信息的了解,常采用随机的Peer选择方法,造 成大量的跨域流量,尤其是占有了大量互联网骨干流量,给网络运营商带来巨 大的运营成本并且不利于保证P2P的下载性能,此外容易引起网络拥塞,对其 他传统应用(WWWEmail)造成不良影响;另一方面,P2P往往采用单索引 服务器的架构,容易引起性能瓶颈和单点失效等问题,影响系统的可扩展性。目前为了解决骨干流量巨大的问题,互联网服务提供商(Internet Service ProviderISP)采用了多种尝试:例如结合报文深度探测以及P2P 特征对其进行流量限制,但存在影响用户体验的问题。一些研究通过Peer彼 此测量来发现拓扑信息,虽然取得一些成效但准确度不高。此外,对于索引服 务器压力的问题,目前也存在一些多索引服务器的系统,但往往服务器间缺乏 联系和协作,系统整体性能不高。为了解决上述问题,研发了分布式索引服务器架构下的P2P流量优化方法。

孙毅  男  博导  中国科学院计算技术研究所 研究领域 区块链、分布式应用 李军 男 硕导 计算技术研究所 研究领域 分布式总账(区块链) “区块链”是基于分布式系统和密码学而形成的概念与技术的集合,属于一种网络信任技术(Networked Trust Tech)。区块链系统采用多中心的分布式部署方式,无单一中心控制,平等地协作完成数据验证和一致性存储。每个中心的数据记录以及与之关联的执行代码 (或脚本,Script)在逻辑上存储在区块(Block)中,这些块又在逻辑上顺序串联起来构成链条(Chain),其中应用了数字签名等密码学技术保证数据的真实性、实时性与时序性。因此在应用场景上能够以技术建立参与方之间端到端的信任,是可被广泛应用的FinTech。 能够完善的克服现有P2P网络中对于P2SP架构的索引服务不完善并且网络系统安全性差的缺陷。

IDC预测,2017-2022年,全球软件定义存储市场规模的平均增速为14.7%,而中国软件定义存储市场的平均增速为32.5%。有分析师乐观地预测,未来3年,在中国市场上,软件定义存储将占据整个存储市场的半壁江山。

P2P流量的逐年增加也给运营商的IP承载网络带来了冲击,运营商主要采用增加出口带宽投资的方式。但此种方式,却无法带来实际的经济收益,且P2P协议吞噬带宽的特性很快就发挥的淋漓尽致。

3 P2P优化方案工程应用  P2P cache缓存应用平台部署在运营商IP城域网出口路由器或业务路由器,通过DPI等设备对用户行为进行分析,将热点内容存储在平台缓存池的服务器硬盘中。平台监控全网用户请求,用户发送域名请求到DNS服务器,DNS服务器通过forward转发功能将请求转发给DNS Forword服务器,DNS Forword服务器根据一定策略规则将返回WEB以及APP服务器地址,用户通过WEBAPP服务器访问相关域名的资源,该资源如果已经缓存就从磁盘或内存中读取给用户,如果该资源没有缓存就通过方式边下载边服务。  4 P2P技术发展的机遇  P2P技术高效的传输效率,以及丰富的资源提高了用户上网体验,上网用户飞速发展为运营商提供了更大的商机,也给网络运营商带来了巨大的成本压力。  (1P2P可以消除服务器瓶颈,使得流量分布平衡,同样的网络资源可以支持更多用户的文件下载业务;  (2P2P推动着以博客、手机电视、无线点播、手机即时通信为代表的网络新媒体的发展,这将促使运营商发展更多互联网的增值服务;  (3)软交换和P2P是目前语音通信的两种模式,在测试中,P2P具有更高的网络利用率和通话质量,将会在未来有很大的发展空间。

技术许可、技术转让;寻求资源对接,最好有明确的目标合作区域、目标合作领域、目标合作企业等;目标合作投融资机构等