分布式索引服务器架构下的 P2P 流量优化方法和系统 【技术领域】
本发明涉及互联网上数字媒体的 P2P 应用领域， 特别是涉及一种融合了 P4P 思想 的分布式索引服务器架构下的 P2P 流量优化方法和系统。背景技术
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 Peer-to-Peer 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 (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。 目 前 为 了 解 决 骨 干 流 量 巨 大 的 问 题， 互 联 网 服 务 提 供 商 (InternetService 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。
为了解决上述跨域流量巨大的问题， 耶鲁大学提出了一种较新思想 P4P， P4P 全称 “Proactive network Provider Participation for P2P” ， 是 P2P 技术的升级版， 意在加强 服务供应商 (ISP) 与客户端程序的通信， 降低骨干网络传输压力和运营成本， 并提高改良 的 P2P 文件传输的性能。P4P 是智能选取数据交换对象， 更多的通过智能运算选择同一路 由器或者地域性网络来进行数据交换， 最大程度上解决大型节点和网络出口负载， 同样通 过智能选择数据交换对象也能大大提高数据传输能力。与 P2P 随机挑选 Peer( 对等机 ) 不 同， P4P 协议可以协调网络拓扑数据， 能够有效选择 Peer， 从而提高网络路由效率。
P4P 的核心内容是将网络区域划分为 AS( 自治域 ) 和 PID(P4P 研究人员提出的一 种区域 )， 通过引入 ISP 部署的一些服务器， 将 ISP 底层拓扑和网络策略等信息告知 P2P 中 索引服务器， 再由后者指导终端进行 Peer 选择， 使得 Peer 按照优先从本 AS 本 PID 内选择， 再从本 AS 不同 PID 内选择， 最后从不同 AS 内选择的次序选择 Peer， 以达到优化流量的目 的。但是目前 P4P 的研究主要集中在单索引服务器的 P2P 系统中， 仍存在性能瓶颈和单点 失效等问题。
发明内容 本发明的目的在于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。
为实现本发明的目的而提供的一种分布式索引服务器架构下的 P2P 流量优化方 法， 所述方法， 包括下列步骤 ：
步骤 100. 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 内容提供商在各所述区域中部署索引服务器 ；
步骤 200. 各所述区域中的终端通过所述定位服务器和策略服务器， 定位自身所 属的区域和本地索引服务器 ；
步骤 300. 各所述区域中的终端拥有新资源时将所述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所述新资源的信息建立的索引信息， 并根据所述索引信息 借助所述策略服务器获取策略矩阵信息 ；
步骤 400. 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所述策略服务器的策略矩阵， 按 比例向所述终端返回索引信息 ；
步骤 500. 所述终端根据索引服务器返回的索引信息与相应的终端进行连接并进 行资源下载。
所述步骤 100， 包括下列步骤 ：
步骤 110. 将 P2P 网络划分成若干个区域， 每个区域对应一个 AS 号和 PID 号 ；
步骤 120， P2P 内容提供商在各个区域内部署索引服务器， 索引服务器之间构成 DHT 网络， 索引服务器对其区域内的终端提供索引信息 ；
步骤 130. 互联网服务提供商部署策略服务器， 来维护各 AS 号和 PID 号与对应区 域中的索引服务器间的映射关系， 所述策略服务器通过向索引服务器提供策略矩阵来指导 索引服务器对终端的索引服务。
所述步骤 200， 包括下列步骤 ：
步骤 210. 终端向所述定位服务器请求获取所述终端对应区域的 AS 号和 PID 号 ；
步骤 220. 根据所述 AS 号和 PID 号， 终端向所述策略服务器发送查询请求， 查询自 身所属的本地索引服务器的 IP 地址和端口信息 ；
步骤 230. 所述终端存储所述 AS 号和 PID 号以及所述索引服务器的 IP 地址和端 口信息到本地文件。
所述终端将所属区域和所属索引服务器的信息存储在本地， 下次启动可直接获 得， 除非当前索引服务器不可用， 否则不重复获取索引服务器信息。
所述步骤 300， 包括下列步骤 ：
步骤 S310， 终端在向本地索引服务器请求索引信息的同时， 定期向本地索引服务 器发送新资源的信息， 本地索引服务器记录并维护上述新资源的信息 ；
步骤 S320， 各个本地索引服务器会定期与策略服务器交互， 策略服务器依据从各 索引服务器搜集的索引信息， 以及互联网服务提供商提供的网络链路信息以及路由策略来 计算和更新策略矩阵， 并定期将策略矩阵下发到各索引服务器 ； 策略服务器同时维护各 AS
号 PID 号与各本地索引服务器间的映射关系。
所述新资源的信息， 是指 < 资源哈希值， 本终端信息 >， 其中本终端信息， 包括终端 身份 ID 标识、 IP 地址、 端口号、 各个资源文件的下载进度。
所述步骤 400， 包括下列步骤 ：
步骤 410. 终端从种子服务器下载种子文件， 其中包含资源哈希值， 以及关于资源 的其他描述信息 ；
步骤 420. 终端根据所述资源哈希值以及终端自身期望返回的终端数目， 请求索 引服务器， 以获得相应的索引信息 ；
步骤 430. 本地索引服务器收到请求后， 根据期望返回的终端数目和策略矩阵记 录的各个区域的 AS 号和 PID 号的百分比， 计算各个区域内能够返回的终端数目 ；
步骤 440. 本地索引服务器通过与其他索引服务器交互， 查询并判断各区域内能 够返回的终端数目是否满足期望返回的终端数目， 若是， 则按比例将本地区域和其他区域 内的索引信息返回给终端 ； 否则执行步骤 450 ；
步骤 450. 判断请求次数是否超过预设值， 若是， 则返回所述能够返回的终端数 目； 否则返回步骤 420。 所述步骤 500， 包括下列步骤 ：
步骤 510. 所述终端根据索引服务器返回的包含终端端口和 IP 地址的索引信息， 与相应的终端进行连接并进行资源下载 ；
步骤 520. 当终端与其他终端的连接数不足时， 本地终端将再次向本地索引服务 器请求索引信息， 执行步骤 420-460 ；
步骤 530. 当索引信息请求失败时， 本地终端将定期重试请求， 直至达到一个请求 次数的上限， 则放弃本次资源下载操作。
所述策略矩阵， 是由策略服务器依据从各索引服务器搜集的终端分布信息以及互 联网服务提供商提供的链路信息以及路由策略信息， 计算得到各个不同区域间终端的理想 比例关系。
所述索引信息， 是指 < 资源哈希值， 终端列表 > 信息对。
为实现本发明的目的还提供一种分布式索引服务器架构下的 P2P 流量优化系统， 所述系统， 包括 ： 定位服务器、 多个索引服务器、 策略服务器和多个 P2P 终端， 其中 ：
所述定位服务器由互联网服务提供商部署在经过区域划分的网络中， 各所述区域 中的终端通过所述定位服务器定位终端所在的区域 ；
所述索引服务器由 P2P 内容提供商部署在各区域中， 用于维护本地终端上报的由 新资源的信息建立的索引信息 ； 并根据本地终端发送的请求索引信息以及策略服务器的策 略矩阵信息， 按比例向本地终端返回索引信息 ；
所述策略服务器由互联网服务提供商部署在经过区域划分的网络中， 定期与各索 引服务器交互， 获取所述索引信息， 更新策略矩阵信息并定期将策略矩阵下发到各索引服 务器 ；
所述 P2P 终端根据索引服务器返回的索引信息与相应的终端进行连接并进行资 源下载。
所述定位服务器， 包括 ：
定位信息存储模块， 用于存储所述 P2P 终端对应区域的 AS 号和 PID 号 ；
所述索引服务器之间构成 DHT 网络， 所述索引服务器， 包括 ：
索引信息维护模块， 用于记录并维护由所述 P2P 终端定期发送的新资源信息组成 的索引信息 ；
计算模块， 用于根据本地终端发送的请求索引信息以及策略服务器的策略矩阵信 息， 计算各个区域内应该返回的终端数目 ；
判断模块， 用于判断各区域内能够返回的终端数目是否满足期望返回的终端数 目， 以及判断请求次数是否超过预设值 ；
索引信息返回模块， 用于根据所有其他区域的索引信息， 并连同本区域内的索引 信息一起返回给 P2P 终端。
所述策略服务器， 包括 ：
映射关系维护模块， 用来维护各 AS 号和 PID 号与对应区域中的索引服务器间的映 射关系 ；
策略矩阵存储模块， 用于存储指导索引服务器对终端的索引服务的策略矩阵 ；
策略矩阵计算模块， 用于根据所述 P2P 终端的分布情况、 网络链路状况以及路由 策略， 实时维护和更新策略矩阵。
所述 P2P 终端， 包括 ：
文件下载模块， 用于根据索引服务器返回的包含终端端口和 IP 地址的索引信息， 与相应的终端进行连接并进行资源下载 ；
索引信息获取模块， 用于根据种子文件的哈希值以及 P2P 终端自身期望返回的终 端数目， 请求索引服务器， 以获得相应的索引信息 ；
终端判断模块， 用于判断与终端连接的其他终端的数目是否足够， 以及请求索引 信息次数是否达到上限 ；
定位模块， 用于向所述定位服务器请求获取所述终端对应区域的 AS 号和 PID 号， 再根据所述 AS 号和 PID 号， 向所述策略服务器发送查询请求， 查询自身所属的本地索引服 务器的 IP 地址和端口信息， 并存储所述 AS 号和 PID 号以及所述索引服务器的 IP 地址和端 口信息到本地文件。
所述新资源的信息， 是指 < 资源哈希值， 本终端信息 >， 其中本终端信息， 包括终端 身份 ID 标识、 IP 地址、 端口号、 各个资源文件的下载进度。
所述策略矩阵， 是由策略服务器依据从各索引服务器搜集的终端分布信息以及互 联网服务提供商提供的链路状况以及路由策略信息， 计算得到各个不同区域间终端的理想 比例关系。
所述索引信息， 是指 < 资源哈希值， 终端列表 > 信息对。
本发明的有益效果在于 ：
1. 本发明借助 ISP 提供的服务器， 更加有效地对流量进行区域化管理， 与其他基 于测量的技术相比， 一方面避免了终端自身测量带来的额外开销， 另一方面， 由于 ISP 直接 实时提供底层网络链路和路由策略等信息， 结果更准确有效 ；
2. 本发明借鉴 P4P 中的策略服务器思想， 按照一定合理比例分配流量， 优先从同 一 AS 同一 PID 内选择 Peer， 然后再从同一 AS 不同 PID 内选择， 最后再考虑不同 AS 内的Peer， 这样一定程度上既限制了骨干流量， 又避免了本地资源缺乏时服务质量不高的情况， 有效地将流量优化和性能进行了有机结合 ；
3. 本发明与现有单索引服务器架构的 P2P 系统相比， 避免了单点失效和避免系统 瓶颈， 能将索引服务压力分摊到各个本地索引服务器中， 有效地提高了系统的可扩展性 ；
4. 本发明通过将 P2P 流量按比例地合理分布， 保证系统弹性， 即使在终端上下线 频繁的网络环境中， 也能保证终端的下载速度和服务质量。 附图说明 图 1 是本发明的分布式索引服务器架构下的 P2P 流量优化方法的步骤流程图 ；
图 2 是本发明中结合 P4P 思想划分区域并部署策略服务器、 定位服务器和索引服 务器的步骤流程图 ；
图 3 是本发明中策略矩阵的具体结构图 ；
图 4 是本发明中终端定位自身所属的区域和本地索引服务器的步骤流程图 ；
图 5 是本发明中本地索引服务器获得策略矩阵的步骤流程图 ；
图 6 是本发明中本地索引服务器根据策略矩阵返回索引信息的步骤流程图 ；
图 7 是本发明中终端根据索引信息与相应的终端进行连接并进行资源下载的步 骤流程图 ；
图 8 是本发明的分布式索引服务器架构下的 P2P 流量优化系统中各装置布局图 ；
图 9 是本发明的分布式索引服务器架构下的 P2P 流量优化系统的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、 技术方案及优点更加清楚明白， 以下结合附图及实施例， 对 本发明的分布式索引服务器架构下的 P2P 流量优化方法和系统进行进一步详细说明。应当 理解， 此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明， 并不用于限定本发明。
本发明的分布式索引服务器架构下的 P2P 流量优化方法和系统， 是基于 P4P 的思 想， 采用分布式索引服务器的架构， 借助 ISP 的服务器对 P2P 中 Peer 选择进行指导， 优化了 P2P 流量分布， 减少骨干网流量， 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。
下面结合上述目标详细介绍本发明的分布式索引服务器架构下的 P2P 流量优化 方法， 图 1 是本发明的分布式索引服务器架构下的 P2P 流量优化方法的步骤流程图， 如图 1 所示， 所述方法， 包括下列步骤 ：
步骤 100. 结合 P4P 思想， 互联网服务提供商 (Internet Service Provider， ISP) 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 ；
借助 ISP 提供的服务器， 更加有效地对流量进行区域化管理， 与其他基于测量的 技术相比， 一方面避免了终端自身测量带来的额外开销， 另一方面， 由于 ISP 直接实时提供 底层拓扑和路由策略等信息， 结果更准确有效。
图 2 是本发明中结合 P4P 思想划分区域并部署策略服务器、 定位服务器和索引服 务器的步骤流程图， 如图 2 所示， 所述步骤 100， 包括下列步骤 ：步骤 110. 将 P2P 网络划分成若干个区域， 每个区域对应一个 AS 号和 PID 号 ；
步骤 120， P2P 内容提供商在各个区域内部署索引服务器， 索引服务器之间构成 DHT 网络， 索引服务器对其区域内的终端提供索引信息 ；
与现有单索引服务器架构的 P2P 系统相比， 分布式多索引服务器架构避免了单点 失效和避免系统瓶颈， 能将索引服务压力分摊到各个本地索引服务器中， 有效地提高了系 统的可扩展性。
步骤 130. 互联网服务提供商 (ISP) 部署策略服务器， 来维护各 AS 号和 PID 号与 对应区域中的索引服务器间的映射关系， 所述策略服务器通过向索引服务器提供策略矩阵 来指导索引服务器对终端的索引服务 ；
其中， 所述策略矩阵， 是由策略服务器依据从各索引服务器搜集的终端分布信息 以及 ISP 提供的链路信息 ( 终端数目、 拥塞情况、 远近情况 ) 以及路由策略信息， 计算得到 各个不同区域 ( 由 AS 号、 PID 号决定的区域 ) 间 peer 的理想比例关系。
假设有 AS1、 AS2、 AS3 三个自治域， 假设现有域内终端数目为 ： 3 ∶ 2 ∶ 1， 拥塞 状况倒数的比例关系是 3 ∶ 2 ∶ 1( 越大越不拥塞 )， 并假设根据其他域与 AS1 域的距离 比例关系， 得到的针对 AS1 的选取终端数目的比例为 4 ∶ 3 ∶ 2。此时， 计算 AS1 在策略 矩阵中对应行的内容， 方法是将上述比例加权相加， 为简便起见， 假设权重为 1， 则比例为 ： (3+3+4) ∶ (2+2+3) ∶ (1+1+2)， 即 10 ∶ 7 ∶ 4。该比例表明， 如果 AS1 内某终端选择 peer 列表， 则为从本域、 从 AS2 以及从 AS3 选取理想的比例关系为 10 ∶ 7 ∶ 4。 其中终端数目信息可以通过索引服务器搜集， 并上报策略服务器获得 ； 拥塞状况、 距离信息等可由 ISP 自身获得， 并通知策略服务器。策略服务器收到上述信息后， 从而定期 重新计算测量矩阵。
图 3 是本发明中策略矩阵的具体结构图， 如图 3 所示， 本发明中的策略矩阵就是各 个行列的矩阵， 例如图中第一行表示 ： 如果某个向索引服务器请求索引信息的终端在 AS1/ PID1 区域内， 则依据策略矩阵信息， 索引服务器向它提供的 peer 的数目应为 ： 从 AS1/PID1 内提供 70％， 从 AS1/PID2 内提供 10％， 从 AS2/PID1 内提供 20％等等。步骤 200. 各所述区 域中的终端通过所述定位服务器和策略服务器， 定位自身所属的区域和本地索引服务器 ；
图 4 是本发明中终端定位自身所属的区域和本地索引服务器的步骤流程图， 如图 4 所示， 所述步骤 200， 包括下列步骤 ：
步骤 210. 终端向所述定位服务器请求获取所述终端对应区域的 AS 号和 PID 号 ；
步骤 220. 根据所述 AS 号和 PID 号， 终端向所述策略服务器发送查询请求， 查询自 身所属的本地索引服务器的 IP 地址和端口信息 ；
步骤 230. 所述终端存储所述 AS 号和 PID 号以及所述索引服务器的 IP 地址和端 口信息到本地文件。
较佳地， 所述终端将所属区域和所属索引服务器的信息存储在本地， 下次启动可 直接获得， 除非当前索引服务器不可用， 否则不重复获取索引服务器信息。步骤 300. 各所 述区域中的终端拥有新资源时将所述新资源的信息上报本地索引服务器， 本地索引服务器 维护由所述新资源的信息建立的索引信息， 并根据所述索引信息借助所述策略服务器得到 策略矩阵信息 ；
所述新资源的信息具体是指 ： < 资源哈希值， 本终端信息 (ID 号、 IP 地址、 端口、 下
载进度等 )> 信息对。本地索引服务器维护由所有终端上报的信息对。
其中， 所述索引信息， 是指可提供资源下载的 Peer 列表， 所述 Peer 列表中包含 Peer 端口和 IP 地址。
图 5 是本发明中本地索引服务器获得策略矩阵的步骤流程图， 如图 5 所示， 所述步 骤 300， 包括下列步骤 ：
步骤 S310， 终端在向本地索引服务器请求索引信息 ( 即 < 资源哈希值， Peer 列表 > 信息对 ) 的同时， 定期向本地索引服务器发送新资源的信息 < 资源哈希值， 本终端信息 (ID 号、 IP 地址、 端口、 下载进度等 )>， 本地索引服务器记录并维护上述新资源的信息 ；
所述信息的组织形式与上面是统一的， 都是信息对， 内容不同。
其中， 所述本终端信息包括节点身份 ID 标识、 IP 地址、 端口号、 各个资源文件的下 载进度等 ； 索引服务器同时记录并维护上述的信息对。
步骤 S320， 各个本地索引服务器会定期与策略服务器交互， 策略服务器依据从各 索引服务器搜集的包含终端分布情况的索引信息， 以及 ISP 提供的网络链路信息 ( 如底层 拓扑、 链路拥塞、 延迟等 ) 以及路由策略来计算和更新策略矩阵， 并定期将策略矩阵下发到 各索引服务器 ； 策略服务器同时维护各 AS 号 PID 号与各本地索引服务器间的映射关系 ； 步 骤 400. 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 务器请求索引信息， 本地索引服务器根据所述策略服务器的策略矩阵， 按比例向所述终端 返回索引信息 ； 其中， 所述索引信息， 是指 < 资源哈希值， Peer 列表 > 信息对。其中包含 Peer 的 ID 号、 IP 地址、 端口等信息。
本发明借鉴 P4P 中的策略服务器思想， 按照一定合理比例分配流量， 优先从同一 AS 同一 PID 内选择 Peer， 然后再从同一 AS 不同 PID 内选择， 最后再考虑不同 AS 内的 Peer， 这样一定程度上既限制了骨干流量， 又避免了本地资源缺乏时服务质量不高的情况， 有效 地将流量优化和性能进行了有机结合 ；
图 6 是本发明中本地索引服务器根据策略矩阵返回索引信息的步骤流程图， 如图 6 所示， 所述步骤 400， 包括下列步骤 ：
步骤 410. 终端从种子服务器 ( 一般为 web 站点 ) 上下载种子文件， 其中包含资源 哈希值 ( 可唯一标识资源 )， 以及关于资源的其他一些描述信息 ；
步骤 420. 终端根据所述资源哈希值以及终端自身期望返回的终端 (Peer) 数目 N， 请求索引服务器， 以获得相应的索引信息 ；
步骤 430. 本地索引服务器收到请求后， 根据期望返回的终端数目 N 和策略矩阵记 录的各个区域的 AS 号和 PID 号的百分比， 计算各个区域内期望返回的终端数目 ；
如图 3 所示， 假设 N ＝ 100( 即终端期望得到 100 个 peer 供下载资源 )， 则按照策 略矩阵的终端 Peer1 应向 AS1/PID1 内请求 100*70％＝ 70 个 Peer， 同理从 AS1/PID2、 AS2/ PID1 内各取 10 个。如果是本区域 AS1/PID1 内的 Peer 则直接从本地获得， 对于其他区域 ( 如 AS1/PID2) 内的 Peer， 索引服务器借助策略服务器来获得 AS1/PID1 区域内的索引服务 器信息 (IP 地址、 端口 )， 并向其请求数目为 10 的 Peer 列表信息。最终将本地以及其他域 内全部的 Peer 列表信息返回给终端， 指导其进行资源下载 ；
步骤 440. 本地索引服务器通过 DHT 网络与其他索引服务器交互， 查询并判断自身
区域以及其他各区域内能够返回的终端数目是否满足期望返回的终端数目， 若是， 则按比 例将本地区域和其他区域内的索引信息返回给终端 ； 否则， 执行步骤 450 ；
步骤 450. 判断请求次数是否超过预设值， 若是， 则返回所述能够返回的终端数 目； 否则返回步骤 420 ；
步骤 500. 所述终端根据本地索引服务器返回的索引信息与相应的终端进行连接 并进行资源下载 ；
图 7 是本发明中终端根据索引信息与相应的终端进行连接并进行资源下载的步 骤流程图， 如图 7 所示， 所述步骤 500， 包括下列步骤 ：
步骤 510. 所述终端根据索引服务器返回的包含 Peer 端口和 IP 地址的索引信息， 与相应的 Peer 进行连接并进行资源下载 ；
所述包含 Peer 端口和 IP 地址的索引信息将用于本地终端与这些终端连接， 并进 行其后的数据下载过程 ；
步骤 520. 当终端与其他终端的连接数不足时， 本地终端将再次向本地索引服务 器请求索引信息， 执行步骤 420-460 ；
由于有些其他终端当下载完后， 可能会退出程序或关闭机器， 就可能会造成连接 数不足， 因此， 需要重新获取索引信息。
步骤 530. 当索引信息请求失败时， 本地终端将定期重试请求， 直至达到一个请求 次数的上限， 则放弃本次资源下载操作。
相应于本发明的一种分布式索引服务器架构下的 P2P 流量优化方法， 还提供一种 分布式索引服务器架构下的 P2P 流量优化系统。
图 8 是本发明的分布式索引服务器架构下的 P2P 流量优化系统中各装置布局图， 图 9 是本发明的分布式索引服务器架构下的 P2P 流量优化系统的结构示意图， 如图 8 和图 9 所示， 所述系统， 包括 ： 定位服务器 1、 多个索引服务器 2、 策略服务器 3 和多个 P2P 终端 4， 其中 ：
所述定位服务器 1 由互联网服务提供商部署在经过区域划分的网络中， 各所述区 域中的 P2P 终端 4 通过所述定位服务器 1 定位 P2P 终端所在的区域 ；
所述索引服务器 2 由 P2P 内容提供商部署在各区域中， 用于维护本地 P2P 终端上 报的由新资源的信息建立的索引信息 ； 并根据本地 P2P 终端发送的请求索引信息以及策略 服务器 3 的策略矩阵信息， 按比例向本地 P2P 终端返回索引信息 ；
所述策略服务器 3 由互联网服务提供商部署在经过区域划分的网络中， 定期与各 索引服务器 2 交互， 获取所述索引信息， 更新策略矩阵信息并定期将策略矩阵下发到各索 引服务器 2 ；
所述 P2P 终端 4 根据索引服务器 2 返回的索引信息与相应的 P2P 终端进行连接并 进行资源下载。
所述定位服务器 1， 包括 ：
定位信息存储模块 11， 用于存储所述 P2P 终端 4 对应区域的 AS 号和 PID 号。
所述索引服务器 2 之间构成 DHT 网络， 所述索引服务器 2， 包括 ：
索引信息维护模块 21， 用于记录并维护由所述 P2P 终端定期发送的新资源信息组 成的索引信息 ；计算模块 22， 用于根据本地 P2P 终端发送的请求索引信息以及策略服务器 3 的策 略矩阵信息， 计算各个区域内能够返回的 P2P 终端数目 ；
判断模块 23， 用于判断各区域内能够返回的 P2P 终端数目是否满足期望返回的 P2P 终端数目， 以及判断请求次数是否超过预设值 ；
索引信息返回模块 24， 用于根据所有其他区域的索引信息， 并连同本区域内的索 引信息一起返回给 P2P 终端。
其中， 所述策略服务器 3， 包括 ：
映射关系维护模块 31， 用来维护各 AS 号和 PID 号与对应区域中的索引服务器 2 间 的映射关系 ；
策略矩阵存储模块 32， 用于存储指导索引服务器 2 对 P2P 终端 4 的索引服务的策 略矩阵。
策略矩阵计算模块 33， 用于根据所述 P2P 终端 4 的分布情况、 网络链路状况以及路 由策略， 实时维护和更新策略矩阵。
其具体实施方式可认为由网络运营商来决定， 不作为我们讨论的重点。
所述 P2P 终端 4， 包括 ：
文件下载模块 41， 用于根据索引服务器 2 返回的包含终端端口和 IP 地址的索引信 息， 与相应的 P2P 终端进行连接并进行资源下载 ；
索引信息获取模块 42， 用于根据种子文件的哈希值以及 P2P 终端自身期望返回的 终端数目， 请求本地索引服务器 2 以获得相应的索引信息 ；
终端判断模块 43， 用于判断与 P2P 终端连接的其他 P2P 终端的数目是否足够， 以及 请求索引信息次数是否达到上限 ；
定位模块 44， 用于向所述定位服务器 1 请求获取所述终端对应区域的 AS 号和 PID 号， 再根据所述 AS 号和 PID 号， 向所述策略服务器 3 发送查询请求， 查询自身所属的本地索 引服务器 2 的 IP 地址和端口信息， 并存储所述 AS 号和 PID 号以及所述索引服务器 2 的 IP 地址和端口信息到本地文件。
在本发明的一种分布式索引服务器架构下的 P2P 流量优化系统中， 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 所述区域中部署索引服务器 ； 各所述区域中的 P2P 终端的定位模块， 通过向所述定位服务 器的定位信息存储模块请求获取所述 P2P 终端对应区域的 AS 号和 PID 号， 再根据所述 AS 号 和 PID 号， 向所述策略服务器的映射关系维护模块发送查询请求， 查询自身所属的本地索 引服务器的 IP 地址和端口信息， 并存储所述 AS 号和 PID 号以及所述索引服务器的 IP 地址 和端口信息到本地文件 ； 当各所述区域中的 P2P 终端拥有新资源时将所述新资源的信息上 报本地索引服务器， 本地索引服务器的索引信息维护模块维护由所述新资源的信息建立的 索引信息， 并根据所述索引信息借助所述策略服务器的策略矩阵存储模块获取策略矩阵信 息； 当 P2P 终端从种子服务器下载种子文件后， 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所述策略服务器的策略矩阵存储模块中存 储的策略矩阵， 有计算模块计算后由索引信息返回模块按比例向所述 P2P 终端返回索引信 息； 所述 P2P 终端根据索引信息返回模块返回的索引信息通过文件下载模块与相应的 P2P 终端进行连接并进行资源下载。本发明的有益效果在于 ：
1. 本发明借助 ISP 提供的服务器， 更加有效地对流量进行区域化管理， 与其他基 于测量的技术相比， 一方面避免了终端自身测量带来的额外开销， 另一方面， 由于 ISP 直接 实时提供底层网络链路和路由策略等信息， 结果更准确有效 ；
2. 本发明借鉴 P4P 中的策略服务器思想， 按照一定合理比例分配流量， 优先从同 一 AS 同一 PID 内选择 Peer， 然后再从同一 AS 不同 PID 内选择， 最后再考虑不同 AS 内的 Peer， 这样一定程度上既限制了骨干流量， 又避免了本地资源缺乏时服务质量不高的情况， 有效地将流量优化和性能进行了有机结合 ；
3. 本发明与现有单索引服务器架构的 P2P 系统相比， 避免了单点失效和避免系统 瓶颈， 能将索引服务压力分摊到各个本地索引服务器中， 有效地提高了系统的可扩展性 ；
4. 本发明通过将 P2P 流量按比例地合理分布， 保证系统弹性， 即使在终端上下线 频繁的网络环境中， 也能保证终端的下载速度和服务质量。
通过结合附图对本发明具体实施例的描述， 本发明的其它方面及特征对本领域的 技术人员而言是显而易见的。
以上对本发明的具体实施例进行了描述和说明， 这些实施例应被认为其只是示例 性的， 并不用于对本发明进行限制， 本发明应根据所附的权利要求进行解释。