CN103166860A - 一种p2p叠加网络数据迁移的方法和装置 - Google Patents

一种p2p叠加网络数据迁移的方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种P2P叠加网络数据迁移的方法，迁出节点在进行多次数据迁移期间，接收其他节点的数据访问请求；在当次数据迁移成功后，处理所述数据访问请求；根据所述数据访问请求，确定请求访问的数据不是自身负责区间且已经迁出后，重新对所述请求访问的数据进行数据迁移，并继续未完成的数据迁移；本发明同时还公开了一种P2P叠加网络数据迁移的装置，通过本发明的方案，使迁出节点在进行多次数据迁移期间，能够向P2P叠加网络的其他节点提供服务，并能够在保证网络可靠性的前提下，减小网络振荡带来的影响。

Description

一种P2P叠加网络数据迁移的方法和装置
技术领域
本发明涉及电信网络的点对点(P2P，Peer-to-Peer)技术，尤其涉及一种P2P叠加网络数据迁移的方法和装置。
背景技术
P2P技术，又称对等互联网络技术，它将网络上的节点以对等的身份组成网络，每个主机节点既充当客户端又充当服务器。P2P技术在对等节点之间相互建立连接，进行资源共享和交换，这里可以共享的资源包括存储资源、计算资源、网络资源等。同时P2P在深度搜索、分布计算、协同工作等方面也大有用途。
由于P2P技术具有去中心化、易规模化的优点，在互联网上的许多技术领域中得到广泛应用。P2P在加强网络上人的交流、文件交换、分布式计算、服务共享等方面已经充分显示出了其强大的技术优势，但是P2P的应用主要还是集中在Internet应用中，在传统电信网络中尚未大规模应用。目前已经有业界机构致力于研究将P2P技术引入到电信网络中来，其架构示意图如图1所示，101表示由各个对等节点组成的P2P叠加网络，此网络为构建于物理网络拓扑之上的逻辑网络，又称之为叠加网或重叠网；102表示组成P2P叠加网络的各个成员，即对等节点，对等节点1～4通常提供数据存储和消息路由服务；103表示各个接入P2P叠加网络的终端，这类设备可能直接接入P2P叠加网络，也可能通过代理接入，对直接接入P2P叠加网络的终端，终端自身需要支持接入网络的P2P协议，以使用P2P叠加网络提供的各种服务，但终端的角色并不一定和叠加网络中其他节点的角色相同，取决于叠加网络所使用的P2P协议。
在P2P叠加网络尤其是结构化对等网络中，数据资源的存储，是基于一定的规则，如分布式哈希算法(DHT)，均匀的分布在各个对等节点中。通过这种一致性哈希算法及相应的数据备份机制，P2P叠加网络可以实现负载均衡、数据安全的存储功能。
P2P叠加网络中，节点的调整非常频繁，不断有新的节点加入，同时有老的节点退出，并且当节点存储数据较多时，网络调整流程占用时间就会较长，从而导致新节点加入时间较长，网络振荡加剧，如果出现两个新节点同时加入，情况更是如此。
因特网工程工作组(IETF)的P2P会话初始协议(SIP，Session InitiationProtocol)工作组定义了首个针对P2P技术的资源定位与发现(RELOAD，REsource LOcation And Discovery)协议。RELOAD协议中，对等节点加入P2P叠加网络的过程如图2所示，具体步骤描述如下：
步骤201：加入节点预先配置P2P叠加网络引导节点地址，启动后，向引导节点发送接入请求；
步骤202：加入节点收到引导节点的接入响应，所述接入响应携带P2P叠加网络的配置信息；
本步骤中，所述P2P叠加网络的配置信息包括P2P叠加网络的接入节点信息、路由机制、协议、算法、安全、支持的基本业务等信息。
步骤203：加入节点根据所述配置信息中的P2P叠加网络的接入节点信息，向接入节点发送附着请求；
步骤204：加入节点收到接入节点的附着应答，建立连接完成；
步骤205：接入节点向加入节点发送携带P2P叠加网络路由表的消息；
步骤206：加入节点应答接入节点发送的携带P2P叠加网络路由表的消息，根据P2P叠加网络路由表，采用P2P算法，计算出加入节点在成为P2P叠加网络成员后负责的区间；
步骤207：加入节点将自身负责的区间携带在加入请求消息中发送给接入节点，请求加入P2P叠加网络；
步骤208：接入节点应答加入请求消息；
这里，加入节点已加入P2P叠加网络，但是，还不能为P2P叠加网络提供服务，如数据访问、消息路由等。
步骤209：接入节点向加入节点迁移数据，所迁移数据对象的范围依据加入节点负责的区间；
这里，接入节点向加入节点的数据迁移操作可以分多次进行，既可以逐条迁移所有需要迁移的数据，也可以一次迁移多条数据。
步骤210：加入节点在每次数据迁移成功后，向接入节点发送数据迁移应答；
步骤211：接入节点向加入节点数据迁移完成，接入节点向P2P叠加网络宣告加入节点完成加入过程；
具体的，接入节点完成向加入节点的数据迁移，且加入节点具有完整的路由表，能够提供消息路由和数据访问请求后，接入节点向所有邻居节点宣告新节点加入完成，并向其路由表中的所有对等节点发送路由通知，更新路由表。
目前现有的P2P叠加网中对数据迁移量较大的情况未给予特殊处理，即在步骤209-210之间，若发生数据访问请求，则得不到处理。但在实施P2P叠加网络的一些实际应用场景中，节点通常要处理的数据量会比较大。比如，在利用P2P叠加网络实现VoIP***时，通常一路会话要保存10KB～30KB的数据，假定一个节点每秒处理1000路通话，序列化存储后将变成100MB～300MB，此外还有可能存在频繁变动的数据，比如计费信息等。在大数据量和存在频繁变动的数据迁移过程中，迁移所需要的次数较多，时间较长，在此期间，数据迁出节点和迁入节点都不能为P2P叠加网络的其他节点提供服务。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种P2P叠加网络数据迁移的方法和装置，使迁出节点在进行多次数据迁移期间，能够向P2P叠加网络的其他节点提供服务。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提供的一种P2P叠加网络数据迁移的方法，该方法包括：
迁出节点在进行多次数据迁移期间，接收除自身外其他节点的数据访问请求；在当次数据迁移完成后，处理所述数据访问请求；
迁出节点根据所述数据访问请求，确定请求访问的数据在迁入节点负责的区间且已经迁出后，重新对所述请求访问的数据进行数据迁移，并继续未完成的数据迁移。
上述方案中，所述迁出节点为接入节点或退出节点。
上述方案中，所述重新对所述请求访问的数据进行数据迁移为：在下一次数据迁移时对所述请求访问的数据再次进行数据迁移。
上述方案中，所述重新对所述请求访问的数据进行数据迁移为：设置所述请求访问的数据为未迁出状态，并设置所述数据的数据访问热度，在数据迁移的数据量减小到设置的阈值后，按照数据访问热度依次迁移未迁出状态的数据。
上述方案中，所述数据访问热度按照最近最少访问(LRU)算法计算。
本发明提供的一种P2P叠加网络数据迁移的装置，该装置包括：请求接收模块、请求处理模块、判定模块、数据迁移模块；其中，
请求接收模块，用于在进行多次数据迁移期间，接收除所属节点外其他节点的数据访问请求，并将所述数据访问请求发送给请求处理模块和判定模块；
请求处理模块，用于在当次数据迁移成功后，处理所述数据访问请求，在处理结束后通知数据迁移模块；
判定模块，用于根据所述数据访问请求，确定请求访问的数据在迁入节点负责的区间且已经迁出后，通知数据迁移模块；
数据迁移模块，用于收到请求处理模块的通知后，重新对所述请求访问的数据进行数据迁移，并继续未完成的数据迁移。
上述方案中，所述数据迁移模块，具体用于收到请求处理模块的通知后，在下一次数据迁移时对所述请求访问的数据再次进行数据迁移。
上述方案中，所述数据迁移模块，具体用于收到请求处理模块的通知后，设置所述请求访问的数据为未迁出状态，并设置其数据访问热度，在数据迁移的数据量减小到预先设置的阈值后，按照数据访问热度依次迁移未迁出状态的数据。
本发明提供了一种P2P叠加网络数据迁移的方法和装置，迁出节点在进行多次数据迁移期间，接收其他节点的数据访问请求；在当次数据迁移成功后，处理所述数据访问请求；根据所述数据访问请求，确定请求访问的数据不是自身负责区间且已经迁出后，重新对所述请求访问的数据进行数据迁移，并继续未完成的数据迁移；如此，使迁出节点在进行多次数据迁移期间，能够向P2P叠加网络的其他节点提供服务，并能够在保证网络可靠性的前提下，减小网络振荡带来的影响。
附图说明
图1为现有技术中将P2P技术引进的电信***的架构示意图；
图2为现有技术中实现P2P叠加网络数据迁移的方法的流程示意图；
图3为本发明实现P2P叠加网络数据迁移的方法的流程示意图；
图4为本发明实现P2P叠加网络数据迁移的装置的结构示意图；
图5为本发明实施例一实现P2P叠加网络数据迁移的方法的流程示意图；
图6为本发明实施例二实现P2P叠加网络数据迁移的方法的流程示意图；
图7为本发明实施例三实现P2P叠加网络数据迁移的方法的流程示意图；
图8为本发明实施例四实现P2P叠加网络数据迁移的方法的流程示意图。
具体实施方式
本发明的基本思想是：迁出节点在进行多次数据迁移期间，接收除自身外其他节点的数据访问请求；在当次数据迁移成功后，处理所述数据访问请求；根据所述数据访问请求，确定请求访问的数据在迁入节点负责区间且已经迁出后，重新对所述请求访问的数据进行数据迁移，并继续未完成的数据迁移。
下面通过附图及具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
本发明实现一种P2P叠加网络数据迁移的方法，如图3所示，该方法包括以下几个步骤：
步骤301：迁出节点在进行多次数据迁移期间，接收除自身外其他节点的数据访问请求；
所述迁出节点可以是接入节点或退出节点等；
所述其他节点为除了迁出节点和迁入节点的节点；
所述迁入节点可以是加入节点或与退出节点相邻的负责节点。
步骤302：迁出节点在当次数据迁移成功后，处理所述数据访问请求；
本步骤中，所述数据迁移成功一般是指迁出节点接收到数据迁移应答。
步骤303：迁出节点根据所述数据访问请求，确定请求访问的数据在迁入节点负责的区间且已经迁出后，重新对所述请求访问的数据进行数据迁移，并继续未完成的数据迁移；
本步骤中，所述重新对所述请求访问的数据进行数据迁移，可以是在下一次数据迁移时对所述请求访问的数据再次进行数据迁移；也可以是设置所述请求访问的数据为未迁出状态，并设置其数据访问热度，在数据迁移的数据量减小到预先设置的阈值后，按照数据访问热度依次迁移未迁出状态的数据；
所述数据访问热度可以按照最近最少访问(LRU)等算法计算。
为了实现上述方法，本发明还提供一种P2P叠加网络数据迁移的装置，该装置设置在接入节点或退出节点，如图4所示，该装置包括：请求接收模块41、请求处理模块42、判定模块43、数据迁移模块44；其中，
请求接收模块41，用于在进行多次数据迁移期间，接收除所属节点外其他节点的数据访问请求，并将所述数据访问请求发送给请求处理模块42和判定模块43；
请求处理模块42，用于在当次数据迁移成功后，处理所述数据访问请求，在处理结束后通知数据迁移模块44；
判定模块43，用于根据所述数据访问请求，确定请求访问的数据在迁入节点负责的区间且已经迁出后，通知数据迁移模块44；
数据迁移模块44，用于收到请求处理模块42的通知后，重新对所述请求访问的数据进行数据迁移，并继续未完成的数据迁移。
所述数据迁移模块44，具体用于收到请求处理模块42的通知后，在下一次数据迁移时对所述请求访问的数据再次进行数据迁移；
或者，所述数据迁移模块44，具体用于收到请求处理模块42的通知后，设置所述请求访问的数据为未迁出状态，并设置其数据访问热度，在数据迁移的数据量减小到预先设置的阈值后，按照数据访问热度依次迁移未迁出状态的数据。
下面结合具体实施例详细说明本发明的方法的实现过程和原理。
实施例一
本实施例为接入节点向加入节点进行多次数据迁移期间，有其他节点发送数据访问请求的场景，如图5所示，本实施例实现一种P2P叠加网络数据迁移的方法，包括以下几个步骤：
步骤401：加入节点预先配置P2P叠加网络引导节点地址，启动后，向引导节点发送接入请求；
步骤402：加入节点收到引导节点的接入响应，所述接入响应携带P2P叠加网络的配置信息；
本步骤中，所述P2P叠加网络的配置信息包括P2P叠加网络的接入节点信息、路由机制、协议、算法、安全、支持的基本业务等信息。
步骤403：加入节点根据所述配置信息中的P2P叠加网络的接入节点信息，向接入节点发送附着请求；
步骤404：加入节点收到接入节点的附着应答，建立连接完成；
步骤405：接入节点向加入节点发送携带P2P叠加网络路由表的消息；
步骤406：加入节点应答接入节点发送的携带P2P叠加网络路由表的消息，根据P2P叠加网络路由表，采用P2P算法，计算出加入节点在成为P2P叠加网络成员后负责的区间；
步骤407：加入节点将自身负责的区间携带在加入请求消息中发送给接入节点，请求加入P2P叠加网络；
步骤408：接入节点应答加入请求消息；
步骤409：接入节点向加入节点迁移数据，所迁移数据对象的范围依据加入节点负责的区间；
步骤410：接入节点在进行多次数据迁移期间，收到其他节点发送的数据访问请求；
步骤411：接入节点收到当次加入节点的数据迁移应答；
步骤412：接入节点处理所述数据访问请求，并根据所述数据访问请求，判断请求访问的数据是否为加入节点负责的区间且已经迁出，如果是，则执行步骤413；如果不是，则更新本地存储，执行步骤414；
步骤413：接入节点再次向加入节点迁移所述请求访问的数据，以保证加入节点数据的一致性；
步骤414：接入节点向所述其他节点发送数据访问应答；
步骤415：接入节点继续未完成的数据迁移；
步骤416：接入节点向加入节点数据迁移完成，接入节点向P2P叠加网络宣告加入节点完成加入过程。
此时，接入节点已经成为P2P叠加网络的成员，能够提供P2P叠加网络的消息路由和数据访问请求。
实施例二
本实施例为接入节点向加入节点进行数据迁移的另外一种方法，该方法监测迁移数据的访问频率，优先迁移静态数据，比如电信***中用户的签约数据，随着迁移的进行，待迁移数据量到达设定的阈值后，最后按照访问频率迁出被访问的数据。如图6所示，本实施例实现一种P2P叠加网络数据迁移的方法，包括以下几个步骤：
步骤501-511：同步骤401-411
步骤512：接入节点处理所述数据访问请求，并根据所述数据访问请求，判断请求访问的数据是否为加入节点负责的区间且已经迁出，如果是，则执行步骤513；如果不是，则更新本地存储，执行步骤514；
步骤513：接入节点重新设置所述请求访问的数据为未迁出状态，并设置数据访问热度；
这里，所述数据访问热度可以按照LRU等算法计算。
步骤514：接入节点向所述其他节点发送数据访问应答；
步骤515：接入节点继续未完成的数据迁移；
步骤516：在数据迁移的数据量减小到预先设置的阈值后，按照数据访问热度依次迁移未迁出状态的数据；
步骤517：接入节点向加入节点数据迁移完成，接入节点向P2P叠加网络宣告加入节点完成加入过程。
实施例三
本实施例为节点退出对等网络时，退出节点向相邻负责节点进行多次数据迁移期间，有其他节点发送数据访问请求的场景。本实施例中，退出节点作为P2P叠加网的对等体之一，已经提供数据存储和消息路由的服务，现由于某种原因，需要离开P2P叠加网络，退出节点根据P2P叠加网络算法，计算出其退出后相邻的负责节点，即迁出节点。如图7所示，本实施例实现一种P2P叠加网络数据迁移的方法，包括以下几个步骤：
步骤601：退出节点向相邻的负责节点发送离开P2P叠加网络请求；
步骤602：退出节点收到离开P2P叠加网络请求的应答；
步骤603：退出节点向相邻的负责节点迁入数据；
步骤604：退出节点收到所述负责节点的数据迁移应答；
步骤605：退出节点在进行多次数据迁移期间，收到其他节点发送的数据访问请求；
步骤606：退出节点处理所述数据访问请求，并根据所述数据访问请求，判断请求访问的数据是否为所述负责节点负责的区间且已经迁出，如果是，则执行步骤607；如果不是，则更新本地存储，执行步骤608；
步骤607：退出节点再次向所述负责节点迁移所述请求访问的数据，以保证负责节点数据的一致性；
步骤608：退出节点向所述其他节点发送数据访问应答；
步骤609：退出节点继续未完成的数据迁移；
步骤610：退出节点向所述负责节点数据迁移完成，所述负责节点向P2P叠加网络宣告网络调整后自己的负责区间，退出节点的数据存储和消息路由服务转交给所述负责节点。
实施例四
本实施例为退出节点向相邻的负责节点进行数据迁移的另外一种方法，该方法监测迁移数据的访问频率，优先迁移静态数据，比如电信***中用户的签约数据，随着迁移的进行，待迁移数据量到达设定的阈值后，最后按照访问频率迁出被访问的数据。如图8所示，本实施例实现一种P2P叠加网络数据迁移的方法，包括以下几个步骤：
步骤701-705：同步骤601-605；
步骤706：接入节点处理所述数据访问请求，并根据所述数据访问请求，判断请求访问的数据是否为加入节点负责的区间且已经迁出，如果是，则执行步骤707；如果不是，则更新本地存储，执行步骤708；
步骤707：重新设置所述请求访问的数据为未迁出状态，并设置数据访问热度；
这里，所述数据访问热度可以按照LRU等算法计算。
步骤708：退出节点对数据访问请求进行应答；
步骤709：退出节点继续未完成的数据迁移；
步骤710：在数据迁移的数据量减小到预先设置的阈值后，按照数据访问热度依次迁移未迁出状态的数据；
步骤711：退出节点向相邻的负责节点数据迁移完成，所述负责节点向P2P叠加网络宣告网络调整后自己的负责区间，退出节点的数据存储和消息路由服务转交给所述负责节点。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种P2P叠加网络数据迁移的方法，其特征在于，该方法包括：
迁出节点在进行多次数据迁移期间，接收除自身外其他节点的数据访问请求；在当次数据迁移完成后，处理所述数据访问请求；
迁出节点根据所述数据访问请求，确定请求访问的数据在迁入节点负责的区间且已经迁出后，重新对所述请求访问的数据进行数据迁移，并继续未完成的数据迁移。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述迁出节点为接入节点或退出节点。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述重新对所述请求访问的数据进行数据迁移为：在下一次数据迁移时对所述请求访问的数据再次进行数据迁移。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述重新对所述请求访问的数据进行数据迁移为：设置所述请求访问的数据为未迁出状态，并设置所述数据的数据访问热度，在数据迁移的数据量减小到设置的阈值后，按照数据访问热度依次迁移未迁出状态的数据。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述数据访问热度按照最近最少访问(LRU)算法计算。
6.一种P2P叠加网络数据迁移的装置，其特征在于，该装置包括：请求接收模块、请求处理模块、判定模块、数据迁移模块；其中，
请求接收模块，用于在进行多次数据迁移期间，接收除所属节点外其他节点的数据访问请求，并将所述数据访问请求发送给请求处理模块和判定模块；
请求处理模块，用于在当次数据迁移成功后，处理所述数据访问请求，在处理结束后通知数据迁移模块；
判定模块，用于根据所述数据访问请求，确定请求访问的数据在迁入节点负责的区间且已经迁出后，通知数据迁移模块；
数据迁移模块，用于收到请求处理模块的通知后，重新对所述请求访问的数据进行数据迁移，并继续未完成的数据迁移。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述数据迁移模块，具体用于收到请求处理模块的通知后，在下一次数据迁移时对所述请求访问的数据再次进行数据迁移。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述数据迁移模块，具体用于收到请求处理模块的通知后，设置所述请求访问的数据为未迁出状态，并设置其数据访问热度，在数据迁移的数据量减小到预先设置的阈值后，按照数据访问热度依次迁移未迁出状态的数据。
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