一种分布式网络的拓扑信息收集方法技术

一种分布式网络的拓扑信息收集方法，分布式网络中的起始节点向其相邻节点发送拓扑收集请求消息；分布式网络中的任一节点Ｘ在接收到拓扑收集请求消息后，进行如下处理：节点Ｘ向该节点的Ｍ个相邻节点发送拓扑收集请求消息；所述Ｍ个相邻节点为节点Ｘ的相邻节点中除向节点Ｘ发送拓扑收集请求消息的节点以外的其它节点；接收到上述Ｍ个相邻节点返回的拓扑收集响应消息、或到达预先设定的时间后，如果接收到的至少一个拓扑收集响应消息中包含网络拓扑信息，则节点Ｘ将本节点记录的网络拓扑信息和本节点接收到的拓扑收集响应消息中的网络拓扑信息包含在拓扑收集响应消息中，返回给向其发送拓扑收集请求消息的节点中的一个；其中，Ｍ≥１。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信领域，尤其涉及。
技术介绍
P2P(Peer-to-Peer，对等互联，或点对点)技术可以让用户直接连接到其他用户 的计算机，进行文件共享与交换，同时P2P在深度搜索、分布计算、协同工作等方面也大有 用途。由大量计算机设备组成的P2P网络具备多种多样的拓扑结构关系，目前主流 的拓扑结构关系的划分形式有如下四种中心化拓扑(CentralizedTopology)，全分 布式非结构化拓扑(Decentralized Unstructured Topology)，全分布式结构化拓扑 (Decentralized Structure Topology)，以及半分布式J石扑(Partially Decentralized Topology)。其中，中心化拓扑结构是以中心服务器(目录系统)为中心，所有节点(Peer)围 绕中心节点设置。采用中心化拓扑结构的网络维护简单，节点发现效率高，但是整个网络过 度依赖于中心服务器，容易造成瓶颈，因此只适用于小型网络，并不适于大型网络应用。全分布式非结构化拓扑结构中没有中心服务器，网络中的设备采用随机方式组 织，采用全分布式非结构化拓扑结构的网络能够较快发现目的节点，容错能力强，能够支持 复杂查询，模糊查询等。全分布式结构化拓扑结构是采用分布式散列表(DHT)的完全分布式结构化网络。 DHT能够提供精确发现操作，只要目的节点存在于网络中，就一定能够被发现。半分布式结构拓扑结构融合了中心化拓扑结构与全分布式结构化拓扑结构的优 点，选择其中性能较强(信息处理能力强)的节点作为超级节点，每个超级节点负责一组普 通节点间消息的转发，同时超级节点完成消息在超级节点间的转发。四种拓扑结构中，除了中心化拓扑结构，以及少数采用一跳路由算法的结构化网 络外(一跳路由算法同样只适用于较小型网络)，在进行消息路由时，都存在一个共同点， 即每个节点都只存储网络路由表的一部分，任何一个节点收到一个资源查找请求时，总是 将其转发给离该目的节点“更近”的节点，直至找到目的节点。图1是全分布式结构化拓扑结构网络中各节点具备的网络拓扑信息示意图。图1 中每个圆圈表示叠加网络中的一个节点，虚线表示节点与节点之间具备的逻辑联系关系， 每个节点只知晓具备逻辑联系关系的节点。如图1所示，节点1只能获知节点2、节点3、节点4和节点5四个节点的存在；节 点6可以获知节点4、节点5、节点7和节点8四个节点的存在；如果网络发生变化，例如节 点5退出了叠加网，节点1与节点6会立即获知节点5的退出，将会分别根据算法选择新的 节点替代节点5。由上可知，在整个网络中，所有节点都只能获知叠加网络中特定部分的拓扑信息， 而没有任何节点能获知整个网络的拓扑信息。因此，在收集整网拓扑信息时，通常都是先选取叠加网中特定的节点，从这些节点分别获取拓扑信息后，组合成完整的网络拓扑信息。但 是，采用上述方法收集拓扑信息时，需要预先获知网络的拓扑结构，根据网络的拓扑结构来 选取特定的节点来完成拓扑信息的收集。目前P2P技术的应用非常广泛，针对不同场景和需求所采用的拓扑结构和路由算 法的种类繁多、千差万别，如果采用以上方法收集整网拓扑信息，需要对所有类型的拓扑结 构和路由算法进行研究后才能进行。现有技术中还没有一种能够适用于所有拓扑结构和路 由算法的网络拓扑信息的收集方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种不依赖与网络拓 扑结构和路由算法的分布式网络的拓扑信息收集方法。为了解决上述问题，本专利技术提供，该方法包 括分布式网络中的起始节点向其相邻节点发送拓扑收集请求消息；分布式网络中的任一节点X在接收到拓扑收集请求消息后，进行如下处理节点X向该节点的M个相邻节点发送拓扑收集请求消息；所述M个相邻节点为节 点X的相邻节点中除向节点X发送拓扑收集请求消息的节点以外的其它节点；接收到上述M个相邻节点返回的拓扑收集响应消息、或到达预先设定的时间后， 如果接收到的至少一个拓扑收集响应消息中包含网络拓扑信息，则节点X将本节点记录的 网络拓扑信息和本节点接收到的拓扑收集响应消息中的网络拓扑信息包含在拓扑收集响 应消息中，返回给向其发送拓扑收集请求消息的节点中的一个；其中，MS 1。此外，如果除向其发送拓扑收集请求消息的节点以外，节点X没有其它相邻节点， 则节点X将本节点的网络拓扑信息包含在拓扑收集响应消息中，返回给向其发送拓扑收集 请求消息的节点中的一个。此外，如果节点X接收到的所有拓扑收集响应消息中都不包含网络拓扑信息，则 节点X将本节点的网络拓扑信息包含在拓扑收集响应消息中返回给向其发送拓扑收集请 求消息的节点中的一个。此外，节点X将所述包含网络拓扑信息的拓扑收集响应消息返回给该节点接收到 的第一个拓扑收集请求消息的发送节点。此外，节点X在接收到拓扑收集请求消息后，判断该消息是否为接收到的第一个 拓扑收集请求消息，如果不是，则向该消息的发送节点返回不包含网络拓扑信息的拓扑收 集响应消息。此外，所述本节点的网络拓扑信息中仅包含本节点的节点标识。此外，节点X在接收到拓扑收集请求消息后，根据该消息中包含的转发限制标识 判断是否允许向该节点的相邻节点发送拓扑收集请求消息；如果不允许，则节点X向发送 该拓扑收集请求消息的节点返回拓扑收集响应消息；所述拓扑收集响应消息中包含网络拓 扑信息，所述网络拓扑信息中包含所述M个相邻节点是尚未转发拓扑收集请求消息的节点 的标识；所述起始节点接收到包含所述M个相邻节点是尚未转发拓扑收集请求消息的节 点的标识后，向所述M个相邻节点发送拓扑收集请求消息。此外，向其相邻节点发送拓扑收集请求消息前，所述起始节点将转发限制标识N 的初始值设置为N0，并将所述转发限制标识包含在所述拓扑收集请求消息中发送给其相邻 节点； 分布式网络中的任一节点X在接收到拓扑收集请求消息后，根据该消息中的N值 是否小于等于N1、或是否大于等于N2来判断是否允许向该节点的相邻节点发送拓扑收集请 求消息；如果允许，则将该N值减η后，将其包含在拓扑收集请求消息中发送给该节点的相 邻节点；其中，n> 0 且N0 > N1，或 n < 0 且 N0 < Ν2。此外，所述拓扑收集请求消息中包含用于唯一标识当前的拓扑信息收集操作的拓 扑信息收集标识。此外，所述拓扑信息收集标识中包含所述起始节点的标识和消息序号。综上所述，分布式网络中的任意节点都可以通过采用本专利技术提供的方法获取整网 拓扑信息，并且该方法适用于采用任意拓扑结构、任意路由算法的分布式网络。同时由于本 专利技术的拓扑信息收集采用请求分级复制下发，响应分级汇总、上报的机制，能够有效控制网 络局部流量，从而不对网络造成大的冲击。附图说明图1是全分布式结构化拓扑结构网络中各节点具备的网络拓扑信息示意图；图2是本专利技术第一实施例分布式网络的拓扑信息收集方法流程图；图3为采用本专利技术第一实施例的方法进行拓扑信息收集的网络的拓扑结构示意 图；图4是本专利技术第一实施例在图3所示的场景下起始节点进行拓扑信息收集的消息 交互图；图5是本专利技术第一实施例在图3所示的场景下中间节点进行拓扑信息收集的消息 交互图；图6是本专利技术第一实施例在图3所示的场景下末梢节点进行拓扑信息收本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分布式网络的拓扑信息收集方法，其特征在于，该方法包括：分布式网络中的起始节点向其相邻节点发送拓扑收集请求消息；分布式网络中的任一节点Ｘ在接收到拓扑收集请求消息后，进行如下处理：节点Ｘ向该节点的Ｍ个相邻节点发送拓扑收集请求消息；所述Ｍ个相邻节点为节点Ｘ的相邻节点中除向节点Ｘ发送拓扑收集请求消息的节点以外的其它节点；接收到上述Ｍ个相邻节点返回的拓扑收集响应消息、或到达预先设定的时间后，如果接收到的至少一个拓扑收集响应消息中包含网络拓扑信息，则节点Ｘ将本节点记录的网络拓扑信息和本节点接收到的拓扑收集响应消息中的网络拓扑信息包含在拓扑收集响应消息中，返回给向其发送拓扑收集请求消息的节点中的一个；其中，Ｍ≥１。

【技术特征摘要】
一种分布式网络的拓扑信息收集方法，其特征在于，该方法包括分布式网络中的起始节点向其相邻节点发送拓扑收集请求消息；分布式网络中的任一节点X在接收到拓扑收集请求消息后，进行如下处理节点X向该节点的M个相邻节点发送拓扑收集请求消息；所述M个相邻节点为节点X的相邻节点中除向节点X发送拓扑收集请求消息的节点以外的其它节点；接收到上述M个相邻节点返回的拓扑收集响应消息、或到达预先设定的时间后，如果接收到的至少一个拓扑收集响应消息中包含网络拓扑信息，则节点X将本节点记录的网络拓扑信息和本节点接收到的拓扑收集响应消息中的网络拓扑信息包含在拓扑收集响应消息中，返回给向其发送拓扑收集请求消息的节点中的一个；其中，M≥1。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，如果除向其发送拓扑收集请求消息的节点以外，节点χ没有其它相邻节点，则节点χ将 本节点的网络拓扑信息包含在拓扑收集响应消息中，返回给向其发送拓扑收集请求消息的 节点中的一个。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，如果节点X接收到的所有拓扑收集响应消息中都不包含网络拓扑信息，则节点X将本 节点的网络拓扑信息包含在拓扑收集响应消息中返回给向其发送拓扑收集请求消息的节 点中的一个。4.如权利要求1至3中任一权利要求所述的方法，其特征在于，节点X将所述包含网络拓扑信息的拓扑收集响应消息返回给该节点接收到的第一个 拓扑收集请求消息的发送节点。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，节点X在接收到拓扑收集请求消息后，判断该消息是否为接收到的第一个拓扑收集请 求消息，如果不是，则向该消息的发送节点返回不包含网...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡永生，陈志峰，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]