專利名稱：一種對等網絡應用流量優化方法
技術領域：
本發明涉及計算機網絡的應用，尤其涉及計算機對等網絡(Peer-to-Peer，簡寫P2P)的應用，屬于計算機網絡、分布式計算和博弈理論的交叉技術應用領域，主要用于通過激勵機制，促進互聯網服務提供商(Internet Service Provider,簡寫ISP)和對等網絡服務提供商(Peer-to-Peer Service Provider,簡寫PSP)之間合作，從而優化對等網絡應用流量。
背景技術：
對等網絡是一種基于對等的分布式網絡技術，網絡中的節點既是客戶機，又是服務器。對等網絡技術在文件下載、流媒體、即時消息等領域都有著廣泛的應用。但是，對等網絡應用在不斷豐富網絡應用的同時，也消耗網絡上50-90%的網絡帶寬，對互聯網服務提供商的沖擊很大，對等網絡應用日益增長的巨大流量成為了制約其進一步發展的瓶頸。事實證明互聯網服務提供商對對等網絡應用簡單封堵效果不甚理想，互聯網服務提供商通過在網絡內部署流量優化系統和緩存系統在一定程度上緩解了對等網絡流量帶來的壓力，但對對等網絡應用服務和發展造成了一定的影響。對等網絡產生巨大流量的一個主要原因在于應用層的邏輯網絡拓撲和路由層網絡拓撲的失配，造成了低效的資源使用。優化對等網絡的流量成為解決對等網絡服務提供商和互聯網服務提供商之間緊張關系的唯一途徑。對等網絡服務提供商和互聯網服務提供商開始嘗試以合作的方式來優化網絡資源的使用，即由互聯網服務提供商提供網絡拓撲和狀態信息的服務，對等網絡服務提供商通過訪問上述服務來優化其拓撲和數據調度。當前對等網絡流量優化主要包括如下幾方面技術方案和標準:(I)德國電信實驗室提出的流量優化方案。該方案認為本地化對等網絡流量是優化對等網絡流量和性能的關鍵。為了本地化對等網絡流量，該方案需要收集互聯網服務提供商網絡的拓撲信息，然后根據這些信息向對等網絡應用提供節點匹配建議。當對等網絡客戶端在選擇鄰居或下載數據時，該方案根據網絡拓撲信息對候選節點排序，幫助對等網絡客戶端選擇較優的節點。(2)美國耶魯大學網絡實驗室提出的流量優化方案。該方案是一個靈活的、輕量級的應用框架。它的主要思想是在對等網絡應用與互聯網服務提供商之間開啟顯式的通信接口，對等網絡客戶可以調用該接口得到網絡信息，或請求承載網分配網絡資源，從而能夠更有效的利用網絡資源，并提升對等網絡應用性能。(3)應用層流量優化草案標準(Application-Layer Traffic Optimization,簡寫ALT0)。該標準的目標是:設計和規范應用層流量優化的服務，這些服務可以向應用提供更多的信息進行非隨機的節點選擇，信息將根據不同的應用和需求在各種參數間取得平衡，比如最大化帶寬資源，最小化跨域的流量，最低化節點開銷等等。而應用和需求將以實際運營網絡作為參考。
(4)國內提出的一些流量優化方案。工業和信息化部發布的基于承載網感知的對等網絡流量優化技術框架，基于承載網感知的對等網絡流量優化使用網絡匹配服務來實現，其網絡匹配服務主要功能實體包括承載網信息提供者、網絡匹配服務器、網絡匹配服務發現服務器、網絡匹配服務客戶等。該技術框架已成為中國通信行業標準。此外，中科院聲學研究所高性能網絡實驗室提出一種對等網絡流量優化的管理方案:主要包括對等網絡重定向服務器、對等網絡緩存服務器、和域名解析服務器三個實體。然而，基于對等網絡和互聯網服務提供商的合作存在一定風險，互聯網服務提供商和對等網絡服務提供商為了自身利益，盡管優化流量，但降低對等網絡用戶的服務質量。比如:(1)互聯網服務提供商主導的資源列表，可能向對等網絡應用提供一些本地服務質量差的服務節點進行服務，而屏蔽其他互聯網服務提供商提供的較好的服務節點。(2)對等網絡服務提供商主導的資源列表，可能由于與不同互聯網服務提供商之間合作利益的不同，向對等網絡客戶節點提供有利于它的對等網絡節點，而屏蔽一些較好的服務節點。(3)此外，由于互聯網服務提供商和對等網絡應用之間的一些不透明，或互聯網服務提供商之間的一些不透明，導致一些服務質量的問題。對等網絡中存在著普遍的不合作問題，而節點之間的不合作嚴重影響對等網絡的整體效用，它對網絡健壯性、可用性和生命周期等造成了負面影響。設計、應用合理的對等網絡流量優化機制是當前對等網絡研究的一個重要方向。因此，設計有效的激勵機制促進節點之間的合作具有非常重要的意義。
發明內容
本發明的目的在于通過在網絡平臺中廣泛部署基于博弈思想架構的對等網絡流量優化功能和服務，將達到對等網絡服務提供商、互聯網服務提供商、對等網絡用戶三方多贏的效果。本發明的優點在于動態地、整體地分析對等網絡應用流量優化中對等網絡服務提供商、互聯網服務提供商、對等網絡用戶之間的博弈關系、提出一種對等網絡流量優化方法，在優化對等網絡網絡流量的同時，保證對等網絡用戶的服務質量，兼顧對等網絡服務提供商和互聯網服務提供商的利益分配，實現三者共贏。為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案:一種對等網絡應用流量優化方法，該優化方法包含以下步驟:I)、對等網絡節點向對等網絡服務提供商服務器請求服務；對等網絡服務提供商服務器對對等網絡節點進行響應；對等網絡服務提供商服務器向對等網絡節點的本地互聯網服務提供商服務器發出服務請求；2)、本地互聯網服務提供商在其緩存服務器中去查詢是否包括請求服務的對等網絡節點所需要的資源；若緩存服務器中存在請求服務的對等網絡節點所需要的資源，則本地互聯網服務提供商的緩存服務器向請求服務的對等網絡節點發送對等網絡所需要流量;3)、若本地互聯網服務提供商的緩存服務器中不存在請求服務的對等網絡節點所需要的資源，則本地互聯網服務提供商服務器向物理拓撲屬于遠程互聯網服務提供商的對等網絡種子節點請求下載服務；遠程互聯網服務提供商的對等網絡種子節點將下載流量發送給對請求服務的對等網絡節點的本地互聯網服務提供商服務器；本地互聯網服務提供商服務器將流量作為緩存保存在緩存服務器中；本地互聯網服務提供商的緩存服務器向請求服務的對等網絡節點轉發對等網絡種子節點的下載流量；4)、請求服務的對等網絡節點向對等網絡服務提供商服務器支付一定的費用；對等網絡服務提供商服務器將請求服務的對等網絡節點支付的費用分一部分給本地互聯網服務提供商。本發明的有益效果是:通過在網絡平臺中廣泛部署基于博弈思想架構的對等網絡流量優化功能和服務，將達到對等網絡服務提供商、互聯網服務提供商、對等網絡用戶三方多贏的效果:一方面可以提聞對等網絡應用的服務質量，提聞用戶體驗，另一方面也就提聞了對等網絡服務提供商的用戶量，為其實現盈利打下基礎，同時還可以減少互聯網服務提供商間的流量，降低互聯網服務提供商運營成本，有助于推動互聯網和對等網絡產業持續、健康的發展。
具體實施例方式以下對本發明作進一步的解釋和說明。一種對等網絡應用流量優化方法，該優化方法包含以下步驟:對等網絡服務提供商為對等網絡用戶提供較好的索引和內容服務，對等網絡用戶根據用戶體驗向對等網絡服務提供商付費；對等網絡服務提供商根據互聯網服務提供商提供的緩存服務質量將對等網絡用戶的付費支付一部分給互聯網服務提供商。這樣通過網絡經濟思想的引入，促進對等網絡服務提供商、互聯網服務提供商、對等網絡用戶之間共同合作，實現整體上的對等網絡應用流量優化。I)、對等網絡節點向對等網絡服務提供商服務器請求服務；對等網絡服務提供商服務器對對等網絡節點進行響應；對等網絡服務提供商服務器向對等網絡節點的本地互聯網服務提供商服務器發出服務請求；2)本地互聯網服務提供商在其緩存服務器中去查詢是否包括請求服務的對等網絡節點所需要的資源；若緩存服務器中存在請求服務的對等網絡節點所需要的資源，則本地互聯網服務提供商的緩存服務器向請求服務的對等網絡節點發送對等網絡所需要流量;3)、若本地互聯網服務提供商的緩存服務器中不存在請求服務的對等網絡節點所需要的資源，則本地互聯網服務提供商服務器向物理拓撲屬于遠程互聯網服務提供商的對等網絡種子節點請求下載服務；遠程互聯網服務提供商的對等網絡種子節點將下載流量發送給對請求服務的對等網絡節點的本地互聯網服務提供商服務器；本地互聯網服務提供商服務器將流量作為緩存保存在緩存服務器中；本地互聯網服務提供商的緩存服務器向請求服務的對等網絡節點轉發對等網絡種子節點的下載流量；互聯網服務提供商的緩存服務器服務質量好壞影響網絡服務質量和對等網絡用戶的體驗。而互聯網服務提供商的緩存服務器是否購買的內在激勵動力主要來自于互聯網服務提供商能否從對等網絡服務提供商獲得收益。4)、請求服務的對等網絡節點向對等網絡服務提供商服務器支付一定的費用；對等網絡服務提供商服務器將請求服務的對等網絡節點支付的費用分一部分給本地互聯網服務提供商。
這樣，今后在物理網絡拓撲隸屬于本地互聯網服務提供商的對等網絡中節點今后請求相應數據可直接在本地互聯網服務提供商的緩存服務器中獲取。
權利要求
1.一種對等網絡應用流量優化方法，其特征在于，該流量優化方法包含以下步驟: 1)、對等網絡節點向對等網絡服務提供商服務器請求服務；對等網絡服務提供商服務器對對等網絡節點進行響應；對等網絡服務提供商服務器向對等網絡節點的本地互聯網服務提供商服務器發出服務請求； 2)本地互聯網服務提供商在其緩存服務器中去查詢是否包括請求服務的對等網絡節點所需要的資源；若緩存服務器中存在請求服務的對等網絡節點所需要的資源，則本地互聯網服務提供商的緩存服務器向請求服務的對等網絡節點發送對等網絡所需要流量； 3)、若本地互聯網服務提供商的緩存服務器中不存在請求服務的對等網絡節點所需要的資源，則本地互聯網服務提供商服務器向物理拓撲屬于遠程互聯網服務提供商的對等網絡種子節點請求下載服務；遠程互聯網服務提供商的對等網絡種子節點將下載流量發送給對請求服務的對等網絡節點的本地互聯網服務提供商服務器；本地互聯網服務提供商服務器將流量作為緩存保存在緩存服務器中；本地互聯網服務提供商的緩存服務器向請求服務的對等網絡節點轉發對等網絡種子節點的下載流量； 4)、請求服務的對等網絡節點向對等網絡服務提供商服務器支付一定的費用；對等網絡服務提供商服務器將請求服務的對等網絡節點支付的費用分一部分給本地互聯網服務提供商。
全文摘要
本發明公開了一種對等網絡應用流量優化方法，涉及計算機對等網絡的應用，主要用于開放的網絡環境中。本發明中對等網絡服務提供商為對等網絡用戶提供較好的索引和內容服務，對等網絡用戶根據用戶體驗向對等網絡服務提供商付費；對等網絡服務提供商根據互聯網服務提供商提供的緩存服務質量將對等網絡用戶的付費支付一部分給互聯網服務提供商。這樣通過網絡經濟思想的引入，促進對等網絡服務提供商、互聯網服務提供商、對等網絡用戶之間共同合作，實現整體上的對等網絡應用流量優化。本發明的優點是在于動態地、整體地分析對等網絡應用流量優化中對等網絡服務提供商、互聯網服務提供商、對等網絡用戶之間的博弈關系、提出一種對等網絡流量優化方法，在優化對等網絡網絡流量的同時，保證對等網絡用戶的服務質量，兼顧對等網絡服務提供商和互聯網服務提供商的利益分配，實現三者共贏。
文檔編號H04L29/08GK103179199SQ20131007248
公開日2013年6月26日 申請日期2013年3月6日 優先權日2013年3月6日
發明者陳宏偉, 王春枝, 葉志偉, 劉偉, 徐慧, 宗欣露, 孫亮, 喻東陽, 陳秋霞, 周正 申請人:湖北工業大學