JP6048888B2 - Structured P2P network construction method, node device and program thereof - Google Patents

Description

本発明は、構造型Ｐｅｅｒ−ｔｏ−Ｐｅｅｒ（Ｐ２Ｐ）ネットワークにおいて、ノードの離脱及びノードへの攻撃による連結性の損失及び通信効率の減少を防ぐ技術に関する。   The present invention relates to a technique for preventing loss of connectivity and reduction in communication efficiency due to node leave and attack on a node in a structured peer-to-peer (P2P) network.

Ｐ２Ｐネットワーク技術は、物理的なネットワーク上に仮想的なネットワークを構築したうえで、物理的なネットワーク機器を自律分散的に管理する技術である。Ｐ２Ｐネットワーク技術は、目的ノードの検索方法に基づいて分類すれば、非構造型Ｐ２Ｐネットワーク技術及び構造型Ｐ２Ｐネットワーク技術の２種類がある。   The P2P network technology is a technology for managing a physical network device in an autonomous and distributed manner after constructing a virtual network on a physical network. There are two types of P2P network technologies: an unstructured P2P network technology and a structured P2P network technology, if classified based on a method of searching for a target node.

非構造型Ｐ２Ｐネットワーク技術では、Ｆｌｏｏｄｉｎｇ（検索メッセージを隣接ノード間で順次転送する手法）によりノード検索を行う。よって、ノード検索にかかるコスト（検索時間及びパケット量）が多くなるというデメリットがある。   In the unstructured P2P network technology, node search is performed by Flooding (a technique for sequentially transferring search messages between adjacent nodes). Therefore, there is a demerit that the cost (search time and amount of packets) required for node search increases.

構造型Ｐ２Ｐネットワーク技術（例えば非特許文献１〜５を参照）では、数学的理論によりネットワークを構築し、数学的計算によりノード検索を行う。よって、ノード検索にかかるコスト（検索時間及びパケット量）が少なくなるというメリットがある。   In the structured P2P network technology (see, for example, Non-Patent Documents 1 to 5), a network is constructed by mathematical theory, and node search is performed by mathematical calculation. Therefore, there is an advantage that the cost (search time and packet amount) required for node search is reduced.

“Ｃｈｏｒｄ：Ａ Ｓｃａｌａｂｌｅ Ｐｅｅｒ−ｔｏ−ｐｅｅｒ Ｌｏｏｋｕｐ Ｓｅｒｖｉｃｅ ｆｏｒ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ”， Ｉｏｎ Ｓｔｏｉｃａ， Ｒｏｂｅｒｔ Ｍｏｒｒｉｓ， Ｄａｖｉｄ Ｋａｒｇｅｒ， Ｍ． Ｆｒａｎｓ Ｋａａｓｈｏｅｋ， Ｈａｒｉ Ｂａｌａｋｒｉｓｈｎａｎ， ｉｎ Ｐｒｏｃ． ｏｆ ＡＣＭ ＳＩＧＣＯＭＭ ２００１， ｐｐ． １４９−１６０， Ａｕｇｕｓｔ ２００１．“Chord: A Scalable Peer-to-peer Lookup Service for Internet Applications”, Ion Stoica, Robert Morris, David Karger, M .; Trans Kaashhoek, Hari Balakishnan, in Proc. of ACM SIGCOMM 2001, pp. 149-160, August 2001. “Ａ Ｓｃａｌａｂｌｅ Ｃｏｎｔｅｎｔ−Ａｄｄｒｅｓｓａｂｌｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ”， Ｓｙｌｖｉａ Ｒａｔｎａｓａｍｙ， Ｐａｕｌ Ｆｒａｎｃｉｓ， Ｍａｒｋ Ｈａｎｄｌｅｙ， Ｒｉｃｈａｒｄ Ｋａｒｐ， Ｓｃｏｔｔ Ｓｈｅｎｋｅｒ， ｉｎ Ｐｒｏｃ． ｏｆ ＡＣＭ ＳＩＧＣＯＭＭ ２００１， ｐｐ． １６１−１７２， Ａｕｇｕｓｔ ２００１．“A Scalable Content-Addressable Network”, Sylvia Ratnasamiy, Paul Francis, Mark Handley, Richard Karp, Scott Shanker, in Proc. of ACM SIGCOMM 2001, pp. 161-172, August 2001. “Ｐａｓｔｒｙ：Ｓｃａｌａｂｌｅ， ｄｅｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ ｏｂｊｅｃｔ ｌｏｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｏｕｔｉｎｇ ｆｏｒ ｌａｒｇｅ−ｓｃａｌｅ ｐｅｅｒ−ｔｏ−ｐｅｅｒ ｓｙｓｔｅｍｓ”， Ａｎｔｏｎｙ Ｒｏｗｓｔｒｏｎ， Ｐｅｔｅｒ Ｄｒｕｓｃｈｅｌ， １８ｔｈ ＩＦＩＰ／ＡＣＭ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｐｌａｔｆｏｒｍｓ （Ｍｉｄｄｌｅｗａｒｅ）， ｐｐ．３２９−３５０， Ｎｏｖｅｍｂｅｒ， ２００１．“Pastry: Scalable, decentrized object location and routing for large-scale peer-to-peer systems.” 329-350, November, 2001. “Ｔａｐｅｓｔｒｙ：Ａ Ｒｅｓｉｌｉｅｎｔ Ｇｌｏｂａｌ−Ｓｃａｌｅ Ｏｖｅｒｌａｙ ｆｏｒ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｄｅｐｌｏｙｍｅｎｔ”， Ｂｅｎ Ｙ． Ｚｈａｏ， Ｌｉｎｇ Ｈｕａｎｇ， Ｊｅｒｅｍｙ Ｓｔｒｉｂｌｉｎｇ， Ｓｅａｎ Ｃ． Ｒｈｅａ， Ａｎｔｈｏｎｙ Ｊｏｓｅｐｈ， Ｊｏｈｎ Ｋｕｂｉａｔｏｗｉｃｚ， ＩＥＥＥ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｅｌｅｃｔｅｄ Ａｒｅａｓ ｉｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ， Ｖｏｌ．２２， Ｎｏ．１， Ｊａｎｕａｒｙ ２００４．“Tapestry: A Resilient Global-Scale Overlay for Service Deployment”, Ben Y. et al. Zhao, Ling Huang, Jeremy Striving, Sean C. Rhea, Anthony Joseph, John Kubiatovicz, IEEE Journal of Selected Areas in Communications, Vol. 22, no. 1, January 2004. “Ｄｅｓｉｇｎｉｎｇ Ｐ２Ｐ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ Ｔｏｌｅｒａｎｔ ｔｏ Ａｔｔａｃｋｓ ａｎｄ Ｆａｕｌｔｓ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｂｉｍｏｄａｌ Ｄｅｇｒｅｅ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ”， Ｋａｔｓｕｙａ Ｓｕｔｏ， Ｈｉｒｏｋｉ Ｎｉｓｈｉｙａｍａ， Ｘｅｕｍｉｎ （Ｓｈｅｒｍａｎ） Ｓｈｅｎ， Ｎｅｉ Ｋａｔｏ， Ｊｏｕｎａｌ ｏｆ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ， Ｖｏｌ．７， Ｎｏ．８， Ａｕｇｕｓｔ ２０１２．“Designing P2P Networks Tolerant to Attacks and Faults Based on Bimodal Decimal Distribution,” Katsura Suto, Hiroshima 7, no. 8, August 2012.

このように、構造型Ｐ２Ｐネットワーク技術では、ノード検索にかかるコスト（検索時間及びパケット量）が少なくなるというメリットがある。しかし、ノードの離脱及びノードへの攻撃による連結性の損失及び通信効率の減少が生ずるという問題がある。   As described above, the structured P2P network technology has an advantage that the cost (search time and packet amount) required for the node search is reduced. However, there is a problem in that connectivity loss and communication efficiency decrease due to node withdrawal and node attack.

ここで、ノードの離脱は、ノードの次数に関係なく発生する。よって、離脱耐性を向上させるためには、ノードの次数を高くする必要がある。一方で、ノードへの攻撃は、ノードの次数の高い順序で発生する。よって、攻撃耐性を向上させるためには、ノードの次数を統一する必要がある。そして、連結性及び通信効率を向上させるためには、ノードの次数を高くする必要がある。まとめれば、離脱耐性、攻撃耐性、連結性及び通信効率を向上させるためには、ノードの次数を高次数に統一すればよいと考えられる。   Here, the leaving of the node occurs regardless of the order of the node. Therefore, in order to improve the separation resistance, it is necessary to increase the order of the nodes. On the other hand, attacks on nodes occur in the order of node order. Therefore, in order to improve attack resistance, it is necessary to unify the order of the nodes. In order to improve connectivity and communication efficiency, it is necessary to increase the order of the nodes. In summary, it is considered that the order of nodes should be unified to a high order in order to improve separation resistance, attack resistance, connectivity, and communication efficiency.

しかし、ノードの次数を高次数に統一するときには、離脱耐性、攻撃耐性、連結性及び通信効率を向上させるというメリットがあるが、ネットワーク構築にかかるコスト（構築時間及びパケット量）を多くするというデメリットがある。   However, when unifying the order of nodes to a high order, there are merits of improving withdrawal resistance, attack resistance, connectivity and communication efficiency, but the demerit of increasing the cost (construction time and amount of packets) required for network construction There is.

そこで、前記課題を解決するために、本発明は、構造型Ｐ２Ｐネットワークにおいて、ネットワーク構築にかかるコスト（構築時間及びパケット量）を減らしつつ、ノードの離脱及びノードへの攻撃による連結性の損失及び通信効率の減少を防ぐことを目的とする。   Therefore, in order to solve the above-described problem, the present invention reduces the cost (construction time and the amount of packets) required for network construction in a structured P2P network, while reducing connectivity due to node detachment and node attack, and The purpose is to prevent a decrease in communication efficiency.

上記目的を達成するために、構造型Ｐ２Ｐネットワークにおいて、二極次数分布又は多極次数分布を適用する。ここで、二極次数分布では、２種類の次数を有する２種類のノードを配置する。そして、多極次数分布では、多種類の次数を有する多種類のノードを配置する。ただし、二極次数分布及び多極次数分布では、べき乗則に従う次数分布に倣って、低次数ノードの総数を多くするが、高次数ノードの総数を少なくする。   In order to achieve the above object, a bipolar order distribution or a multipole order distribution is applied in a structured P2P network. Here, in the bipolar order distribution, two types of nodes having two types of orders are arranged. In the multipolar order distribution, many kinds of nodes having many kinds of orders are arranged. However, in the bipolar order distribution and the multipolar order distribution, the total number of low-order nodes is increased, but the total number of high-order nodes is decreased, following the order distribution according to the power law.

このように、二極次数分布又は多極次数分布を適用することにより、構造型Ｐ２Ｐネットワークにおいて、ネットワーク構築にかかるコストを減らすことができる。   In this way, by applying the bipolar order distribution or the multipole order distribution, it is possible to reduce the cost for network construction in the structured P2P network.

ところで、構造型Ｐ２Ｐネットワークでは、ノード及びデータをＩｎｄｅｎｔｉｆｉｅｒ（ＩＤ）空間に配置することにより、ノードはデータを容易に検索することができる。   By the way, in the structured P2P network, by arranging the nodes and data in the Indentifier (ID) space, the nodes can easily retrieve the data.

ここで、構造型Ｐ２Ｐネットワークにおいて、二極次数分布又は多極次数分布を適用するにあたり、ノードの次数によらず同一の計算方法でノードのＩＤを計算するときには、高次数ノードをＩＤ空間に偏って配置することがある。よって、構造型Ｐ２Ｐネットワークにおいて、ＩＤ空間のうち一部の領域において、ノードの離脱及びノードへの攻撃による連結性の損失及び通信効率の減少を防ぐことが困難になる。   Here, when applying the bipolar order distribution or the multipole order distribution in the structured P2P network, when calculating the node ID by the same calculation method regardless of the node order, the high-order node is biased to the ID space. May be placed. Therefore, in the structured P2P network, it becomes difficult to prevent loss of connectivity and a decrease in communication efficiency due to node detachment and node attack in a part of the ID space.

しかし、構造型Ｐ２Ｐネットワークにおいて、二極次数分布又は多極次数分布を適用するにあたり、ノードの次数に応じて別個の計算方法でノードのＩＤを計算するときには、高次数ノードをＩＤ空間に均等に配置することができる。よって、構造型Ｐ２Ｐネットワークにおいて、ＩＤ空間のうち全体の領域において、ノードの離脱及びノードへの攻撃による連結性の損失及び通信効率の減少を防ぐことが容易になる。   However, when applying the bipolar order distribution or the multipole order distribution in the structured P2P network, when calculating the node ID by a separate calculation method according to the node order, the high-order nodes are equally distributed in the ID space. Can be arranged. Therefore, in the structured P2P network, it becomes easy to prevent loss of connectivity and a decrease in communication efficiency due to node detachment and node attack in the entire area of the ID space.

このように、ノードの次数に応じた別個のＩＤの計算方法を適用することにより、構造型Ｐ２Ｐネットワークにおいて、ネットワーク構築にかかるコストを減らしつつ、ノードの離脱及びノードへの攻撃による連結性の損失及び通信効率の減少を防ぐことができる。   In this way, by applying a separate ID calculation method according to the degree of the node, in the structured P2P network, the cost of network construction is reduced, and the loss of connectivity due to the node leaving and attacking the node. In addition, a reduction in communication efficiency can be prevented.

具体的には、本発明は、構造型Ｐｅｅｒ−ｔｏ−Ｐｅｅｒ（Ｐ２Ｐ）ネットワークに所属する各ノード装置について、ノード次数がより高い高次数ノード装置及びノード次数がより低い低次数ノード装置のうち、いずれかのノード装置に分類するノード装置分類ステップと、各ノード装置について、高次数ノード装置及び低次数ノード装置のうち、いずれのノード装置に分類されたかに応じて、別個の計算方法でノードＩｄｅｎｔｉｆｉｅｒ（ＩＤ）を計算し、同一のノードＩＤ空間に配置するノードＩＤ空間配置ステップと、を順に実行し、前記ノードＩＤ空間配置ステップでは、高次数ノード装置に分類された各ノード装置について、ｋを許容する最大参加ノード装置数、ｉを０以上かつ高次数ノード装置の総数未満の整数として、数式５を用いて、第ｉの高次数ノード装置のノードＩＤ ＨＤＩＤ _ｉ を計算することにより、前記ノードＩＤ空間に均等に配置することを特徴とする構造型Ｐ２Ｐネットワーク構築方法である。
もしくは、前記ノードＩＤ空間配置ステップでは、低次数ノード装置に分類された各ノード装置について、ＩＰａｄｄｒｅｓｓを該ノード装置のＩＰアドレスとして、数式６を用いて、各低次数ノード装置のノードＩＤ ＬＤＩＤを計算することにより、前記ノードＩＤ空間に配置することを特徴とする構造型Ｐ２Ｐネットワーク構築方法である。 Specifically, the present invention relates to each of the node devices belonging to the structured peer-to-peer (P2P) network, among a high-order node device having a higher node order and a low-order node device having a lower node order. A node device classification step for classifying into any one of the node devices, and for each node device, depending on which of the high-order node device and the low-order node device is classified as a node device, the node identifier is determined by a separate calculation method. (ID) is calculated, and a node ID space placement step of placing the nodes in the same node ID space is sequentially executed. In the node ID space placement step, k is set for each node device classified as a high-order node device. Maximum allowable number of participating node devices, where i is an integer greater than or equal to 0 and less than the total number of higher-order node devices Using, by calculating the node ID HDID _i with high order of the node device of the i, a structured P2P network construction method characterized by uniformly arranged in said node ID space.
Alternatively, in the node ID space arrangement step, for each node device classified as a low-order node device, the node ID LDID of each low-order node device is calculated using Equation 6 using IPaddress as the IP address of the node device. By doing so, it is a structural type P2P network construction method characterized by arranging in the node ID space.

また、本発明は、構造型Ｐｅｅｒ−ｔｏ−Ｐｅｅｒ（Ｐ２Ｐ）ネットワークに所属するノード装置であって、自ノード装置について、ノード次数がより高い高次数ノード装置及びノード次数がより低い低次数ノード装置のうち、いずれかのノード装置に分類するノード装置分類部と、自ノード装置について、高次数ノード装置及び低次数ノード装置のうち、いずれのノード装置に分類されたかに応じて、別個の計算方法でノードＩｄｅｎｔｉｆｉｅｒ（ＩＤ）を計算し、同一のノードＩＤ空間に配置するノードＩＤ空間配置部と、を備え、前記ノードＩＤ空間配置部は、自ノード装置が高次数ノード装置に分類された場合には、ｋを許容する最大参加ノード装置数、ｉを０以上かつ高次数ノード装置の総数未満の整数として、数式５を用いて、第ｉの高次数ノード装置のノードＩＤ ＨＤＩＤ _ｉ を計算することにより、高次数ノード装置に分類された各ノード装置が前記ノードＩＤ空間に均等に配置されるように、自ノード装置の前記ノードＩＤ空間での位置を設定することを特徴とするノード装置である。
もしくは、前記ノードＩＤ空間配置部は、自ノード装置が低次数ノード装置に分類された場合には、ＩＰａｄｄｒｅｓｓを自ノード装置のＩＰアドレスとして、数式６を用いて、低次数ノード装置のノードＩＤ ＬＤＩＤを計算することにより、低次数ノード装置に分類された各ノード装置が前記ノードＩＤ空間に配置されるように、自ノード装置の前記ノードＩＤ空間での位置を設定することを特徴とするノード装置である。 The present invention also relates to a node device belonging to a structured peer-to-peer (P2P) network, and a high-order node device having a higher node order and a lower-order node device having a lower node order with respect to the own node device. The node device classification unit for classifying into any one of the node devices, and for the own node device, a separate calculation method depending on which of the high-order node device and the low-order node device is classified And a node ID space placement unit that calculates a node identifier (ID) and places the node identifier (ID) in the same node ID space, and the node ID space placement unit is provided when the node device is classified as a high-order node device. Where k is the maximum number of participating node devices, i is an integer greater than or equal to 0 and less than the total number of high-order node devices, using Equation 5. By calculating the node ID HDID _i with high order of the node device of the i, such that each node device that is classified as the high-order node device is evenly arranged in the node ID space, the node ID of the own node device A node device characterized in that a position in space is set .
Alternatively, when the node device is classified as a low-order node device, the node ID space layout unit uses the node ID LDID of the low-order node device using Equation 6 with IPaddress as the IP address of the node device. The position of the node device in the node ID space is set so that each node device classified as a low-order node device is arranged in the node ID space by calculating It is.

この構成によれば、構造型Ｐ２Ｐネットワークにおいて、ネットワーク構築にかかるコストを減らしつつ、ノードの離脱及びノードへの攻撃による連結性の損失及び通信効率の減少を防ぐことができる。ここで、ノード装置分類ステップ及びノードＩＤ空間配置ステップは、ノード装置が行ってもよく、ネットワーク管理装置が行ってもよい。   According to this configuration, in the structured P2P network, it is possible to prevent a loss of connectivity and a decrease in communication efficiency due to a node leaving and an attack on the node while reducing the cost for network construction. Here, the node device classification step and the node ID space arrangement step may be performed by the node device or the network management device.

また、本発明は、前記ノードＩＤ空間配置ステップでは、高次数ノード装置に分類された各ノード装置について、前記ノードＩＤ空間で相互に接続するとともに、低次数ノード装置に分類された各ノード装置について、高次数ノード装置に分類された他ノード装置へのホップ数が所定のホップ数より少なくなるように、前記ノードＩＤ空間で接続を設定することを特徴とする構造型Ｐ２Ｐネットワーク構築方法である。 Further, according to the present invention, in the node ID space arrangement step , each node device classified as a high-order node device is connected to each other in the node ID space and each node device classified as a low-order node device. Is a structural P2P network construction method characterized in that connections are set in the node ID space so that the number of hops to other node devices classified as high-order node devices is less than a predetermined number of hops. .

また、本発明は、前記ノードＩＤ空間配置部は、自ノード装置が高次数ノード装置に分類された場合には、高次数ノード装置に分類された各ノード装置が前記ノードＩＤ空間で相互に接続されるように、自ノード装置の前記ノードＩＤ空間での接続を設定し、自ノード装置が低次数ノード装置に分類された場合には、高次数ノード装置に分類された他ノード装置へのホップ数が所定のホップ数より少なくなるように、自ノード装置の前記ノードＩＤ空間での接続を設定することを特徴とするノード装置である。 Further, according to the present invention, the node ID space arrangement unit connects each node device classified as a high-order node device to each other in the node ID space when the node device is classified as a high-order node device. as is, set up a connection with the node ID space of the node device, if the own node device is classified into the low-order node apparatus, hop to another node devices are classified into higher order node device The node device is characterized in that the connection of the node device in the node ID space is set so that the number is smaller than a predetermined number of hops.

この構成によれば、低次数ノードをＩＤ空間で相互に接続された高次数ノードの近傍に配置することができるため、低次数ノードはデータを容易に検索することができる。ここで、ノードＩＤ空間配置ステップは、ノード装置が行ってもよく、ネットワーク管理装置が行ってもよい。 According to this configuration, since the low-order nodes can be arranged in the vicinity of the high-order nodes connected to each other in the ID space, the low-order nodes can easily retrieve data. Here, the node ID space arrangement step may be performed by the node device or the network management device.

また、本発明は、コンピュータを、上記のノード装置として機能させることを特徴とする、ノード装置プログラムである。   The present invention also provides a node device program that causes a computer to function as the above node device.

この構成によれば、コンピュータにノード装置プログラムをインストールすることにより、コンピュータは構造型Ｐ２Ｐネットワークに参加することができる。   According to this configuration, by installing the node device program in the computer, the computer can participate in the structured P2P network.

本発明は、構造型Ｐ２Ｐネットワークにおいて、ネットワーク構築にかかるコスト（構築時間及びパケット量）を減らしつつ、ノードの離脱及びノードへの攻撃による連結性の損失及び通信効率の減少を防ぐことができる。   According to the present invention, in a structured P2P network, it is possible to prevent a loss of connectivity and a decrease in communication efficiency due to a node detachment and an attack on the node while reducing the cost (construction time and amount of packets) required for network construction.

構造型Ｐ２Ｐネットワークの二極次数分布を示す図である。It is a figure which shows the bipolar order distribution of a structure type P2P network. 高次数ノード装置のＩＤ空間へのマッピングを示す図である。It is a figure which shows the mapping to ID space of a high-order node apparatus. 低次数ノード装置のＩＤ空間へのマッピングを示す図である。It is a figure which shows the mapping to ID space of a low order node apparatus. 高次数ノード装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a high order node apparatus. 低次数ノード装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a low order node apparatus. ノード装置の参加処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the participation process of a node apparatus. 高次数ノード装置の参加処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the participation process of a high order node apparatus. 低次数ノード装置の参加処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the participation process of a low order node apparatus. 低次数ノード装置の参加処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the participation process of a low order node apparatus. 攻撃未発生時のデータの検索方法を示す図である。It is a figure which shows the search method of the data at the time of attack non-occurrence | production. 攻撃発生時のデータの検索方法を示す図である。It is a figure which shows the search method of the data at the time of attack occurrence. 離脱モデルにおける本発明及び従来技術の通信効率を示す図である。It is a figure which shows the communication efficiency of this invention and a prior art in a leaving model. 攻撃モデルにおける本発明及び従来技術の通信効率を示す図である。It is a figure which shows the communication efficiency of this invention and a prior art in an attack model. ＩＤ空間配置を説明する図である。It is a figure explaining ID space arrangement | positioning.

添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施の例であり、本発明は以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below are examples of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiments. In the present specification and drawings, the same reference numerals denote the same components.

以上のように、本発明では、構造型Ｐ２Ｐネットワークにおいて、二極次数分布又は多極次数分布を適用する。構造型Ｐ２Ｐネットワークとして、非特許文献１のＣｈｏｒｄ、非特許文献２のＣｏｎｔｅｎｔ−Ａｄｄｒｅｓｓａｂｌｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ（ＣＡＮ）、非特許文献３のＰａｓｔｒｙ及び非特許文献４のＴａｐｅｓｔｒｙ等がある。   As described above, in the present invention, the bipolar order distribution or the multipolar order distribution is applied to the structured P2P network. Examples of the structured P2P network include Chord of Non-Patent Document 1, Content-Addressable Network (CAN) of Non-Patent Document 2, Pastry of Non-Patent Document 3, and Tapestry of Non-Patent Document 4.

ここで、実施形態では、構造型Ｐ２Ｐネットワークとして、非特許文献中で最もシンプルかつ実用的な手法である、非特許文献１のＣｈｏｒｄを適用する。なお、非特許文献２のＣＡＮ、非特許文献３のＰａｓｔｒｙ及び非特許文献４のＴａｐｅｓｔｒｙにおいても、非特許文献１のＣｈｏｒｄと同様に、ノード及びデータをＩＤ空間に配置することにより、ノードはデータを容易に検索することができる。   Here, in the embodiment, Chord of Non-Patent Document 1, which is the simplest and practical technique in Non-Patent Document, is applied as the structured P2P network. In CAN of Non-Patent Document 2, Pastry of Non-Patent Document 3, and Tapestry of Non-Patent Document 4, a node and data are arranged in an ID space by arranging nodes and data in the same manner as Chord of Non-Patent Document 1. Can be easily searched.

そして、実施形態では、次数分布として、最もシンプルな分布である、二極次数分布を適用する。なお、多極次数分布においても、二極次数分布と同様に、ノード次数がより高いノードをＩＤ空間に均等に配置することができるとともに、ノード次数がより低いノードをＩＤ空間でノード次数がより高いノードの近傍に配置することができる。   In the embodiment, a bipolar order distribution, which is the simplest distribution, is applied as the order distribution. In the multipolar degree distribution, similarly to the bipolar degree distribution, nodes with higher node orders can be evenly arranged in the ID space, and nodes with lower node orders have a higher node order in the ID space. It can be placed near a high node.

構造型Ｐ２Ｐネットワークの二極次数分布を図１に示す。ここで、二極次数分布では、低次数ｋ_ｌｅａｆを有する低次数ノード及び高次数ｋ_{ｓｕｐｅｒ}を有する高次数ノードを配置する。ただし、二極次数分布では、べき乗則に従う次数分布に倣って、低次数ノードの総数Ｎ_ｌｅａｆを多くするが、高次数ノードの総数Ｎ_{ｓｕｐｅｒ}を少なくする。 The bipolar order distribution of the structured P2P network is shown in FIG. Here, in the bipolar order distribution, a low-order node having a low order k _leaf and a high-order node having a high order k _super are arranged. However, in the bipolar order distribution, the total number N _leaf of the low-order nodes is increased, but the total number N _super of the high-order nodes is decreased, following the order distribution according to the power law.

低次数ノードの次数ｋ_ｌｅａｆ及び高次数ノードの次数ｋ_{ｓｕｐｅｒ}は、数式１のように計算する。低次数ノードの総数Ｎ_ｌｅａｆ及び高次数ノードの総数Ｎ_{ｓｕｐｅｒ}は、数式２〜４のように計算する。ここで、＜ｋ＞は、平均次数であり、構造型Ｐ２Ｐネットワークの構築の初期において設定するパラメータである。そして、Ｎは、全ノードの総数である。

The order k _leaf of the low-order node and the order k _super of the high-order node are calculated as in Equation 1. The total number N _leaf of the low-order nodes and the total number N _super of the high-order nodes are calculated as in Expressions 2 to 4. Here, <k> is an average order and is a parameter set in the initial stage of construction of the structural P2P network. N is the total number of all nodes.

ここで、数式１の平均次数＜ｋ＞、低次数ノードの次数ｋ_ｌｅａｆ及び高次数ノードの次数ｋ_{ｓｕｐｅｒ}、並びに、数式２の低次数ノードの総数Ｎ_ｌｅａｆ及び高次数ノードの総数Ｎ_{ｓｕｐｅｒ}は、理想値であって、現実値ではない。そこで、図６を用いて後述するように、構造型Ｐ２Ｐネットワークに所属する各ノードについて、ノード次数がより高い高次数ノード及びノード次数がより低い低次数ノードのうち、いずれかのノードに分類するにあたり、これらの次数及び総数について、現実値を理想値に近づけるのである。 Here, the average order <k> of Equation 1 and the order k _leaf of the low-order node and the order k _super of the high-order node, and the total number N _leaf of the low-order node and the total number N _super of the high-order node of Equation 2 are: It is an ideal value, not a real value. Therefore, as will be described later with reference to FIG. 6, each node belonging to the structured P2P network is classified into one of a higher-order node having a higher node order and a lower-order node having a lower node order. In this case, the actual value is brought close to the ideal value for the order and the total number.

高次数ノード装置のＩＤ空間へのマッピングを図２に示す。各ノードについて、高次数ノード及び低次数ノードのうち、高次数ノードに分類されたことに応じて、低次数ノードと別個の計算方法でノードＩＤを計算し、低次数ノードと同一のノードＩＤ空間に配置する。これにより、高次数ノードに分類された各ノードについて、ノードＩＤ空間に均等に配置し、ノードＩＤ空間で相互を接続することができる。   The mapping of the high-order node device to the ID space is shown in FIG. For each node, the node ID space is the same as the low-order node by calculating the node ID by a calculation method different from the low-order node according to being classified as a high-order node among the high-order node and the low-order node. To place. As a result, the nodes classified as higher-order nodes can be arranged equally in the node ID space and connected to each other in the node ID space.

図２では、ＣｈｏｒｄのＩＤリング空間において、高次数ノード装置ＨＤ０〜ＨＤ３が配置されている。最初に、高次数ノード装置ＨＤ０が、ＩＤリング空間に配置される。次に、高次数ノード装置ＨＤ１が、高次数ノード装置ＨＤ０を起点として、ＩＤリング空間上で時計回りに１８０°隔てた位置に配置される。次に、高次数ノード装置ＨＤ２が、高次数ノード装置ＨＤ０を起点として、ＩＤリング空間上で時計回りに９０°隔てた位置に配置される。最後に、高次数ノード装置ＨＤ３が、高次数ノード装置ＨＤ０を起点として、ＩＤリング空間上で時計回りに２７０°隔てた位置に配置される。このように、高次数ノード装置ＨＤ０〜ＨＤ３は、ＩＤリング空間上に均等に配置される。   In FIG. 2, high-order node devices HD0 to HD3 are arranged in the Chord ID ring space. First, the high-order node device HD0 is arranged in the ID ring space. Next, the high-order node device HD1 is arranged at a position 180 degrees clockwise from the high-order node device HD0 in the ID ring space. Next, the high-order node device HD2 is arranged at a position 90 degrees clockwise from the high-order node device HD0 in the ID ring space. Finally, the high-order node device HD3 is arranged at a position spaced apart by 270 ° in the clockwise direction on the ID ring space, starting from the high-order node device HD0. As described above, the high-order node devices HD0 to HD3 are equally arranged in the ID ring space.

高次数ノード装置ＨＤ０は、高次数ノード装置ＨＤ１、ＨＤ２、ＨＤ３と接続される。高次数ノード装置ＨＤ１は、高次数ノード装置ＨＤ０、ＨＤ２、ＨＤ３と接続される。高次数ノード装置ＨＤ２は、高次数ノード装置ＨＤ０、ＨＤ１、ＨＤ３と接続される。高次数ノード装置ＨＤ３は、高次数ノード装置ＨＤ０、ＨＤ１、ＨＤ２と接続される。このように、高次数ノード装置ＨＤ０〜ＨＤ３は、完全グラフで相互に接続される。   The high-order node device HD0 is connected to the high-order node devices HD1, HD2, and HD3. The high-order node device HD1 is connected to the high-order node devices HD0, HD2, and HD3. The high-order node device HD2 is connected to the high-order node devices HD0, HD1, and HD3. The high-order node device HD3 is connected to the high-order node devices HD0, HD1, and HD2. Thus, the high-order node devices HD0 to HD3 are connected to each other in a complete graph.

本システムが許容する最大参加ノード数ｋをもとにＩＤ空間２^ｋを決定する。高次数ノードをＩＤ空間に均等に配置するためには、図１４に示すように、ＩＤを決定する必要がある。ここで、ｉは高次数ノード数を表す。ｉ＝０の高次数ノードのＩＤ（２^０）を基準として、ｉ＝１の高次数ノードは時計回りに２分の１進んだＩＤ（２^９＋２^０）に位置する。ｉ＝２の高次数ノードはｉ＝０の高次数ノードを基準として時計回りに４分の１上のＩＤ（２^８＋２^０）に位置する。ｉ＝３の高次数ノードはｉ＝１を基準として時計回りに４分の１上のＩＤ（２^８＋２^９＋２^０）に位置する。つまり、ＩＤ決定は、「基準ノードのＩＤ＋時計回りに進むＩＤ数」のルールに従うことになる。時計回りに進むＩＤ数がｉ＝の時は２分の１、ｉ＝１〜２の時は４分の１、ｉ＝３〜７の時は８分の１となっていることから、《ｌｏｇ_２ｉ》（《 》は小数点以下を切り捨てる記号を表す。以下も、同様である。）によって時計回りに進むＩＤ数が異なり、ｉ−２×《ｌｏｇ_２ｉ》のノードを基準とすることになる。従って、高次数ノード装置ＨＤ０〜ＨＤ３のＩＤは、数式５のように計算する。

The ID space 2 ^k is determined based on the maximum number of participating nodes k allowed by this system. In order to uniformly arrange the high-order nodes in the ID space, it is necessary to determine the ID as shown in FIG. Here, i represents the number of high-order nodes. With reference to the ID (2 ⁰ ) of the high-order node with i = 0, the high-order node with i = 1 is located at ID (2 ⁹ +2 ⁰ ) advanced by a half in the clockwise direction. The high-order node of i = 2 is located at ID (2 ⁸ +2 ⁰ ) that is a quarter higher in the clockwise direction with respect to the high-order node of i = 0. The high-order node of i = 3 is located at ID (2 ⁸ +2 ⁹ +2 ⁰ ) that is 1/4 higher in the clockwise direction with respect to i = 1. That is, the ID determination follows the rule of “reference node ID + number of IDs proceeding clockwise”. Since the number of IDs proceeding clockwise is 1/2 when i =, 1/4 when i = 1-2, and 1/8 when i = 3-7, << log ₂ i >>(<<>> represents a symbol that rounds down the decimal point. The same applies to the following), and the number of IDs going clockwise varies, and the node is i−2 × << log ₂ i >>. become. Accordingly, the IDs of the high-order node devices HD0 to HD3 are calculated as in Expression 5.

低次数ノード装置のＩＤ空間へのマッピングを図３に示す。ただし、図２、３の経路の重複は省く。各ノードについて、高次数ノード及び低次数ノードのうち、低次数ノードに分類されたことに応じて、高次数ノードと別個の計算方法でノードＩＤを計算し、高次数ノードと同一のノードＩＤ空間に配置する。これにより、低次数ノードに分類された各ノードについて、高次数ノードに分類された他ノードへのホップ数が所定のホップ数より少なくなるように、ノードＩＤ空間で接続を設定することができる。   The mapping of the low-order node device to the ID space is shown in FIG. However, overlapping of the routes in FIGS. For each node, the node ID space is the same as the high-order node by calculating the node ID by a calculation method different from the high-order node according to being classified as the low-order node among the high-order node and the low-order node. To place. As a result, for each node classified as a low-order node, connection can be set in the node ID space so that the number of hops to other nodes classified as high-order nodes is less than the predetermined number of hops.

図３では、ＣｈｏｒｄのＩＤリング空間において、低次数ノード装置ＬＤ０〜ＬＤ１１が配置されている。低次数ノード装置ＬＤ０〜ＬＤ２が、高次数ノード装置ＨＤ０、ＨＤ２の間に、ＩＤリング空間上で時計回りにこの順序で配置される。低次数ノード装置ＬＤ３〜ＬＤ５が、高次数ノード装置ＨＤ２、ＨＤ１の間に、ＩＤリング空間上で時計回りにこの順序で配置される。低次数ノード装置ＬＤ６〜ＬＤ８が、高次数ノード装置ＨＤ１、ＨＤ３の間に、ＩＤリング空間上で時計回りにこの順序で配置される。低次数ノード装置ＬＤ９〜ＬＤ１１が、高次数ノード装置ＨＤ３、ＨＤ０の間に、ＩＤリング空間上で時計回りにこの順序で配置される。このように、低次数ノード装置ＬＤ０〜ＬＤ１１は、高次数ノード装置ＨＤ０〜ＨＤ３と、同一のＩＤリング空間上に配置される。   In FIG. 3, low-order node devices LD0 to LD11 are arranged in the Chord ID ring space. The low-order node devices LD0 to LD2 are arranged in this order in the clockwise direction on the ID ring space between the high-order node devices HD0 and HD2. The low-order node devices LD3 to LD5 are arranged in this order in the clockwise direction on the ID ring space between the high-order node devices HD2 and HD1. The low-order node devices LD6 to LD8 are arranged in this order in the clockwise direction on the ID ring space between the high-order node devices HD1 and HD3. The low-order node devices LD9 to LD11 are arranged in this order in the clockwise direction on the ID ring space between the high-order node devices HD3 and HD0. Thus, the low-order node devices LD0 to LD11 are arranged on the same ID ring space as the high-order node devices HD0 to HD3.

低次数ノード装置ＬＤ０は、高次数ノード装置ＨＤ０及び低次数ノード装置ＬＤ１、ＬＤ６と接続される。低次数ノード装置ＬＤ１は、高次数ノード装置ＨＤ３及び低次数ノード装置ＬＤ０、ＬＤ２と接続される。低次数ノード装置ＬＤ２は、高次数ノード装置ＨＤ２及び低次数ノード装置ＬＤ１、ＬＤ８と接続される。図３の対称性に基づき、低次数ノード装置ＬＤ３〜ＬＤ１１の接続先は、低次数ノード装置ＬＤ０〜ＬＤ２の接続先と、同様に議論することができる。このように、低次数ノード装置ＬＤ０〜ＬＤ１１は、高次数ノード装置ＨＤ０〜ＨＤ３へのホップ数が所定の２より少なくすべて１となる。   The low-order node device LD0 is connected to the high-order node device HD0 and the low-order node devices LD1 and LD6. The low-order node device LD1 is connected to the high-order node device HD3 and the low-order node devices LD0 and LD2. The low-order node device LD2 is connected to the high-order node device HD2 and the low-order node devices LD1 and LD8. Based on the symmetry of FIG. 3, the connection destinations of the low-order node devices LD3 to LD11 can be discussed in the same manner as the connection destinations of the low-order node devices LD0 to LD2. As described above, the low-order node devices LD0 to LD11 have the number of hops to the high-order node devices HD0 to HD3 less than the predetermined 2 and all become 1.

低次数ノードのＩＤ決定式は低次数ノードのＩＰアドレスをもとに行う。ここで、許容する最大参加ノード数ｋに対して、低次数ノード装置ＬＤ０〜ＬＤ１１のＩＤは、数式６のように計算する。

この決定式によって、高次数ノードと同一のＩＤ空間（２^ｋ）上に存在することとなる。 The ID determination formula for the low-order node is based on the IP address of the low-order node. Here, the IDs of the low-order node devices LD0 to LD11 are calculated as in Expression 6 with respect to the maximum allowable number of participating nodes k.

According to this determination formula, it exists on the same ID space (2 ^k ) as the high-order node.

ところで、ノード装置は、高次数ノード装置ＨＤ又は低次数ノード装置ＬＤとして、構造型Ｐ２Ｐネットワークに対して、動的に参加又は離脱することができる。ここで、構造型Ｐ２Ｐネットワークに対する動的な参加及び離脱は、ほぼ逆処理である。そこで、構造型Ｐ２Ｐネットワークに対する動的な参加については以下で説明するが、構造型Ｐ２Ｐネットワークに対する動的な離脱については以下で省略する。   By the way, the node device can dynamically join or leave the structured P2P network as the high-order node device HD or the low-order node device LD. Here, dynamic participation and withdrawal from the structured P2P network are almost reverse processes. Therefore, dynamic participation in the structured P2P network will be described below, but dynamic withdrawal from the structured P2P network will be omitted below.

高次数ノード装置の構成を示すブロック図を図４に示す。高次数ノード装置ＨＤは、ネットワーク構築部１、記憶部３、経路制御部４、リスト共有部５及びデータ格納処理部６から構成される。ネットワーク構築部１は、リスト更新、ＩＤ計算、次数計算及びノード数計算の機能を有する。記憶部３は、平均次数＜ｋ＞、現在の高次数ノード数Ｎ_{ｓｕｐｅｒ}（現在）及び現在の低次数ノード数Ｎ_ｌｅａｆ（現在）が記載された情報共有リストを記憶しているとともに、自ノードの経路表及びＩＤを記憶している。 A block diagram showing the configuration of the high-order node device is shown in FIG. The high-order node device HD includes a network construction unit 1, a storage unit 3, a path control unit 4, a list sharing unit 5, and a data storage processing unit 6. The network construction unit 1 has functions of list update, ID calculation, degree calculation, and node number calculation. The storage unit 3 stores an information sharing list in which the average order <k>, the current high-order node number N _super (current), and the current low-order node number N _leaf (current) are described, and the own node The route table and ID are stored.

低次数ノード装置の構成を示すブロック図を図５に示す。低次数ノード装置ＬＤは、ネットワーク構築部１、ハッシュ計算部２、記憶部３、経路制御部４、リスト共有部５及びデータ格納処理部６から構成される。ネットワーク構築部１は、ＩＤ計算、次数計算及びノード数計算の機能を有する。記憶部３は、自ノードの経路表及びＩＤを記憶している。   FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the low-order node device. The low-order node device LD includes a network construction unit 1, a hash calculation unit 2, a storage unit 3, a route control unit 4, a list sharing unit 5, and a data storage processing unit 6. The network construction unit 1 has functions of ID calculation, degree calculation, and node number calculation. The storage unit 3 stores the route table and ID of the own node.

ここで、図６〜９を用いて後述するように、情報共有リストは、二極次数分布について、現実分布を理想分布に近づけるためのものであり、ノードの動的な参加又は離脱にあたり、更新されるべきものである。そこで、高次数ノード装置ＨＤは、記憶部３を用いて、情報共有リストを記憶しており、ネットワーク構築部１を用いて、情報共有リストを更新する。しかし、低次数ノード装置ＬＤは、記憶部３を用いて、情報共有リストを記憶しておらず、ネットワーク構築部１を用いて、情報共有リストを更新しない。   Here, as will be described later with reference to FIGS. 6 to 9, the information sharing list is for bringing the real distribution closer to the ideal distribution for the bipolar degree distribution, and is updated when the node dynamically joins or leaves. Is to be done. Therefore, the high-order node device HD stores the information sharing list using the storage unit 3 and updates the information sharing list using the network construction unit 1. However, the low-order node device LD does not store the information sharing list using the storage unit 3 and does not update the information sharing list using the network construction unit 1.

なお、ノード装置は、コンピュータ及びプログラムにより、図６〜９を用いて後述するような処理を実現することができる。そして、ノード装置のプログラムは、記録媒体に記録することもできて、ネットワークを通して提供することもできる。   Note that the node device can realize processing as will be described later with reference to FIGS. The program of the node device can be recorded on a recording medium or can be provided through a network.

ノード装置の参加処理を示すフローチャートを図６に示す。リスト共有部５は、他の高次数ノード装置ＨＤから、情報共有リストを取得する（ステップＳＰ１）。ネットワーク構築部１は、情報共有リスト及び数式１〜４を用いて、理想の低次数ノードの次数ｋ_ｌｅａｆ（理想）、理想の高次数ノードの次数ｋ_{ｓｕｐｅｒ}（理想）、理想の低次数ノードの総数Ｎ_ｌｅａｆ（理想）及び理想の高次数ノードの総数Ｎ_{ｓｕｐｅｒ}（理想）を計算する（ステップＳＰ２）。 FIG. 6 is a flowchart showing the node device participation process. The list sharing unit 5 acquires an information sharing list from another high-order node device HD (step SP1). The network construction unit 1 uses the information sharing list and Formulas 1 to 4 to calculate the order k _leaf (ideal) of the ideal low-order node, the order k _super (ideal) of the ideal high-order node, and the ideal low-order node. The total number N _leaf (ideal) and the total number N _super (ideal) of ideal high-order nodes are calculated (step SP2).

ネットワーク構築部１は、情報共有リストを用いて、現在の低次数ノードの総数Ｎ_ｌｅａｆ（現在）及び理想の低次数ノードの総数Ｎ_ｌｅａｆ（理想）を比較して、現在の高次数ノードの総数Ｎ_{ｓｕｐｅｒ}（現在）及び理想の高次数ノードの総数Ｎ_{ｓｕｐｅｒ}（理想）を比較する（ステップＳＰ３）。具体的には、ネットワーク構築部１は、Ｎ_ｌｅａｆ（現在）／Ｎ_ｌｅａｆ（理想）及びＮ_{ｓｕｐｅｒ}（現在）／Ｎ_{ｓｕｐｅｒ}（理想）の大小に基づき、高次数ノード装置ＨＤ及び低次数ノード装置ＬＤのうち、現時点でいずれのノード装置が不足しているか判断する。 The network construction unit 1 compares the total number N _leaf (current) of the current low-order nodes with the total number N _leaf (ideal) of the ideal low-order nodes using the information sharing list, and compares the total number of current high-order nodes. N _super (current) and the total number N _super (ideal) of ideal high-order nodes are compared (step SP3). Specifically, the network construction unit 1 determines the high-order node device HD and the low-order node device LD based on the magnitudes of N _leaf (current) / N _leaf (ideal) and N _super (current) / N _super (ideal). Of these, it is determined which node device is currently lacking.

ネットワーク構築部１は、Ｎ_{ｓｕｐｅｒ}（現在）／Ｎ_{ｓｕｐｅｒ}（理想）がＮ_ｌｅａｆ（現在）／Ｎ_ｌｅａｆ（理想）より小さいときには、現時点で高次数ノード装置ＨＤが不足していると判断する（ステップＳＰ４において「高次数ノード」）。そして、ネットワーク構築部１は、自ノードのタイプを高次数ノードに決定する（ステップＳＨ１）。 When N _super (current) / N _super (ideal) is smaller than N _leaf (current) / N _leaf (ideal), the network construction unit 1 determines that the high-order node device HD is insufficient at the present time (step) "High order node" in SP4). Then, the network construction unit 1 determines the type of its own node as a high-order node (step SH1).

ネットワーク構築部１は、Ｎ_ｌｅａｆ（現在）／Ｎ_ｌｅａｆ（理想）がＮ_{ｓｕｐｅｒ}（現在）／Ｎ_{ｓｕｐｅｒ}（理想）より小さいときには、現時点で低次数ノード装置ＬＤが不足していると判断する（ステップＳＰ４において「低次数ノード」）。そして、ネットワーク構築部１は、自ノードのタイプを低次数ノードに決定する（ステップＳＬ１）。 When N _leaf (current) / N _leaf (ideal) is smaller than N _super (current) / N _super (ideal), the network construction unit 1 determines that the low-order node device LD is insufficient at the present time (step) “Low order node” in SP4). Then, the network construction unit 1 determines the type of its own node as a low-order node (step SL1).

高次数ノード装置の参加処理を示すフローチャートを図７に示す。図７のフローチャートに先立ち、図６のフローチャートにおいて、ネットワーク構築部１は、自ノードのタイプを高次数ノードに決定している（ステップＳＨ１）。   FIG. 7 shows a flowchart showing the participation process of the high-order node device. Prior to the flowchart of FIG. 7, in the flowchart of FIG. 6, the network construction unit 1 determines the type of its own node as a high-order node (step SH <b> 1).

ネットワーク構築部１は、数式５を用いて、高次数ノード用のＩＤを計算する（ステップＳＨ２）。経路制御部４は、他の高次数ノード装置ＨＤと自ノード装置ＨＤを接続する（ステップＳＨ３）。例えば、高次数ノード装置ＨＤ３は、経路制御部４を用いて、他の高次数ノード装置ＨＤ０〜２と自ノード装置ＨＤ３を接続する。   The network construction unit 1 calculates an ID for the high-order node using Expression 5 (step SH2). The path control unit 4 connects the other higher-order node device HD and its own node device HD (step SH3). For example, the high-order node device HD3 uses the path control unit 4 to connect the other high-order node devices HD0 to HD2 to its own node device HD3.

ネットワーク構築部１は、情報共有リストにおいて、現在の高次数ノードの総数Ｎ_{ｓｕｐｅｒ}（現在）をインクリメントする（ステップＳＨ４）。リスト共有部５は、情報共有リストを、他の高次数ノード装置ＨＤにマルチキャストする（ステップＳＨ５）。他の高次数ノード装置ＨＤは、マルチキャストされた情報共有リストを、記憶部３に格納する。 The network construction unit 1 increments the total number N _super (current) of the current high-order nodes in the information sharing list (step SH4). The list sharing unit 5 multicasts the information sharing list to another high-order node device HD (step SH5). Other higher-order node devices HD store the multicast information sharing list in the storage unit 3.

ネットワーク構築部１は、情報共有リスト及び自ノード装置ＨＤのＩＤを、記憶部３に格納する（ステップＳＨ６）。経路制御部４は、経路表を作成し、記憶部３に格納する（ステップＳＨ７）。最後に、データ格納処理部６は、自ノード装置ＨＤのＩＤに基づき、所定の範囲のＩＤを有するデータを格納する。以上で、高次数ノード装置ＨＤは、構造型Ｐ２Ｐネットワークに参加することができ、データを検索することができる。   The network construction unit 1 stores the information sharing list and the ID of the own node device HD in the storage unit 3 (step SH6). The route control unit 4 creates a route table and stores it in the storage unit 3 (step SH7). Finally, the data storage processing unit 6 stores data having an ID in a predetermined range based on the ID of the own node device HD. As described above, the high-order node device HD can participate in the structured P2P network and can retrieve data.

低次数ノード装置の参加処理を示すフローチャートを図８、９に示す。図８、９のフローチャートに先立ち、図６のフローチャートにおいて、ネットワーク構築部１は、自ノードのタイプを低次数ノードに決定している（ステップＳＬ１）。   8 and 9 are flowcharts showing the participation process of the low-order node device. Prior to the flowcharts of FIGS. 8 and 9, in the flowchart of FIG. 6, the network construction unit 1 determines the type of its own node as a low-order node (step SL1).

ネットワーク構築部１は、ハッシュ計算部２及び数式６を用いて、低次数ノード用のＩＤを計算する（ステップＳＬ２）。経路制御部４は、高次数ノード装置ＨＤが自ノード装置ＬＤに隣接しているかどうか判断する（ステップＳＬ３）。   The network construction unit 1 calculates an ID for the low-order node using the hash calculation unit 2 and the mathematical formula 6 (step SL2). The path control unit 4 determines whether the high-order node device HD is adjacent to its own node device LD (step SL3).

経路制御部４は、高次数ノード装置ＨＤが自ノード装置ＬＤに隣接しているときには（ステップＳＬ３において「ＹＥＳ」）、対角線上の他の低次数ノード装置ＬＤと自ノード装置ＬＤを接続する（ステップＳＬ４）。例えば、低次数ノード装置ＬＤ０は、高次ノード装置ＨＤ０に隣接しているため、経路制御部４を用いて、対角線上の他の低次数ノード装置ＬＤ６と自ノード装置ＬＤ０を接続する。これにより、低次数ノード装置ＬＤ０は、高次数ノード装置ＨＤ０へのホップ数が所定の２より少なく１となる。   When the high-order node device HD is adjacent to the self-node device LD (“YES” in step SL3), the path control unit 4 connects the other low-order node device LD on the diagonal line to the self-node device LD ( Step SL4). For example, since the low-order node device LD0 is adjacent to the high-order node device HD0, the other low-order node device LD6 on the diagonal line is connected to the own node device LD0 using the path control unit 4. As a result, the low-order node device LD0 has the number of hops to the high-order node device HD0 less than the predetermined 2 and becomes 1.

経路制御部４は、高次数ノード装置ＨＤが自ノード装置ＬＤに隣接していないときには（ステップＳＬ３において「ＮＯ」）、自ノード装置ＬＤに隣接していない高次数ノード装置ＨＤについて、現在の高次数ノードの次数ｋ_{ｓｕｐｅｒ}（現在）が理想の高次数ノードの次数ｋ_{ｓｕｐｅｒ}（理想）を満足しているかどうか判断する（ステップＳＬ５）。 When the high-order node device HD is not adjacent to the own-node device LD (“NO” in step SL3), the path control unit 4 determines the current high-order node device HD that is not adjacent to the own-node device LD. It is determined whether or not the order k _super (present) of the order node satisfies the order k _super (ideal) of the ideal high order node (step SL5).

経路制御部４は、自ノード装置ＬＤに隣接していないいずれかの高次数ノード装置ＨＤについて、現在の高次数ノードの次数ｋ_{ｓｕｐｅｒ}（現在）が理想の高次数ノードの次数ｋ_{ｓｕｐｅｒ}（理想）を満足していないときには（ステップＳＬ５において「ＮＯ」）、次数を満足していない高次数ノード装置ＨＤと自ノード装置ＬＤを接続する（ステップＳＬ６）。 The path control unit 4 determines, for any high-order node device HD that is not adjacent to the self-node device LD, the order k _super (current) of the current high-order node is the ideal order k _super (ideal) of the high-order node. Is not satisfied (“NO” in step SL5), the high-order node device HD that does not satisfy the order is connected to its own node device LD (step SL6).

例えば、低次数ノード装置ＬＤ１は、高次数ノード装置ＨＤ０〜ＨＤ３に隣接していないところ、高次数ノード装置ＨＤ３は、次数を満足していなかった。そこで、低次数ノード装置ＬＤ１は、経路制御部４を用いて、次数を満足していなかった高次数ノード装置ＬＤ３と自ノード装置ＬＤ１を接続する。これにより、低次数ノード装置ＬＤ１は、高次数ノード装置ＨＤ３へのホップ数が所定の２より少なく１となる。   For example, the low-order node device LD1 is not adjacent to the high-order node devices HD0 to HD3, but the high-order node device HD3 does not satisfy the order. Therefore, the low-order node device LD1 uses the path control unit 4 to connect the high-order node device LD3 that did not satisfy the order and the own-node device LD1. As a result, the low-order node device LD1 has the number of hops to the high-order node device HD3 less than the predetermined 2 and becomes 1.

経路制御部４は、自ノード装置ＬＤに隣接していないいずれの高次数ノード装置ＨＤについても、現在の高次数ノードの次数ｋ_{ｓｕｐｅｒ}（現在）が理想の高次数ノードの次数ｋ_{ｓｕｐｅｒ}（理想）を満足しているときには（ステップＳＬ５において「ＹＥＳ」）、対角線上の他の低次数ノード装置ＬＤと自ノード装置ＬＤを接続する（ステップＳＬ７）。 The path control unit 4 determines, for any high-order node device HD that is not adjacent to the self-node device LD, the current high-order node order k _super (current) is the ideal high-order node order k _super (ideal). Is satisfied (“YES” in step SL5), another low-order node device LD on the diagonal line is connected to its own node device LD (step SL7).

このときは、低次数ノード装置ＬＤは、高次数ノード装置ＨＤへのホップ数が所定の２より少なくならない。なお、実施形態では、ステップＳＬ３において、経路制御部４が、高次数ノード装置ＨＤが自ノード装置ＬＤに隣接しているかどうか判断することにより、低次数ノード装置ＬＤは、高次数ノード装置ＨＤへのホップ数が所定の２より小さくなっている。ここで、変形例として、ステップＳＬ３において、経路制御部４が、高次数ノード装置ＨＤが自ノード装置ＬＤとどの程度離れているか判断することにより、低次数ノード装置ＬＤは、高次数ノード装置ＨＤへのホップ数が任意の値より小さくなってもよい。   At this time, the low-order node device LD does not have the number of hops to the high-order node device HD less than the predetermined two. In the embodiment, in step SL3, the path control unit 4 determines whether the high-order node device HD is adjacent to the own-node device LD, so that the low-order node device LD is transferred to the high-order node device HD. The number of hops is smaller than the predetermined two. Here, as a modified example, in step SL3, the path control unit 4 determines how far the high-order node device HD is from the self-node device LD, so that the low-order node device LD is connected to the high-order node device HD. The number of hops to may be smaller than an arbitrary value.

ネットワーク構築部１は、情報共有リストにおいて、現在の低次数ノードの総数Ｎ_ｌｅａｆ（現在）をインクリメントする（ステップＳＬ８）。リスト共有部５は、情報共有リストを、ステップＳＰ１での取得先の高次数ノード装置ＨＤに送信する（ステップＳＬ９）。ステップＳＰ１での取得先の高次数ノード装置ＨＤは、送信された情報共有リストを、記憶部３に格納するとともに、他の高次数ノード装置ＨＤにマルチキャストする。他の高次数ノード装置ＨＤは、マルチキャストされた情報共有リストを、記憶部３に格納する。 The network construction unit 1 increments the current total number N _leaf (current) of the low-order nodes in the information sharing list (step SL8). The list sharing unit 5 transmits the information sharing list to the high-order node device HD that is the acquisition destination in step SP1 (step SL9). The high-order node device HD that is the acquisition destination in step SP1 stores the transmitted information sharing list in the storage unit 3 and multicasts it to another high-order node device HD. Other higher-order node devices HD store the multicast information sharing list in the storage unit 3.

ネットワーク構築部１は、自ノード装置ＬＤのＩＤを、記憶部３に格納する（ステップＳＬ１０）。経路制御部４は、経路表を作成し、記憶部３に格納する（ステップＳＬ１１）。最後に、データ格納処理部６は、自ノード装置ＬＤのＩＤに基づき、所定の範囲のＩＤを有するデータを格納する。以上で、低次数ノード装置ＬＤは、構造型Ｐ２Ｐネットワークに参加することができ、データを検索することができる。   The network construction unit 1 stores the ID of the own node device LD in the storage unit 3 (step SL10). The route control unit 4 creates a route table and stores it in the storage unit 3 (step SL11). Finally, the data storage processing unit 6 stores data having an ID in a predetermined range based on the ID of the own node device LD. As described above, the low-order node device LD can participate in the structured P2P network and can retrieve data.

攻撃未発生時のデータの検索方法を図１０に示す。検索データＲＤのＩＤは、低次数ノード装置ＬＤ６のＩＤより大きく、低次数ノード装置ＬＤ７のＩＤより小さい。よって、検索データＲＤは、低次数ノード装置ＬＤ７に格納されている。   FIG. 10 shows a data search method when no attack occurs. The ID of the search data RD is larger than the ID of the low-order node device LD6 and smaller than the ID of the low-order node device LD7. Therefore, the search data RD is stored in the low-order node device LD7.

低次数ノード装置ＬＤ１は、検索データＲＤを検索するため、検索データＲＤのＩＤ及び自ノードの経路表を参照し、高次数ノード装置ＨＤ３に、検索メッセージを送信する。高次数ノード装置ＨＤ３は、検索データＲＤを格納しておらず、検索データＲＤのＩＤ及び自ノードの経路表を参照し、低次数ノード装置ＬＤ８に、検索メッセージを転送する。低次数ノード装置ＬＤ８は、検索データＲＤを格納しておらず、検索データＲＤのＩＤ及び自ノードの経路表を参照し、低次数ノード装置ＬＤ７に、検索メッセージを転送する。低次数ノード装置ＬＤ７は、検索データＲＤを格納しており、低次数ノード装置ＬＤ１に、検索データＲＤを送信する。このように、高次数ノード装置ＨＤを介することにより、通常のＣｈｏｒｄより容易に、検索データＲＤを検索することができる。   In order to search for the search data RD, the low-order node device LD1 refers to the ID of the search data RD and the route table of its own node, and transmits a search message to the high-order node device HD3. The high-order node device HD3 does not store the search data RD, refers to the ID of the search data RD and the route table of its own node, and transfers the search message to the low-order node device LD8. The low-order node device LD8 does not store the search data RD, refers to the ID of the search data RD and the route table of the own node, and transfers the search message to the low-order node device LD7. The low-order node device LD7 stores the search data RD, and transmits the search data RD to the low-order node device LD1. Thus, the search data RD can be searched more easily than a normal Chord through the high-order node device HD.

攻撃発生時のデータの検索方法を図１１に示す。ノードへの攻撃は、ノードの次数の高い順序で発生する。よって、高次数ノード装置ＨＤ０〜ＨＤ３は、攻撃が発生しているが、低次数ノード装置ＬＤ０〜ＬＤ１１は、攻撃が発生していない。   FIG. 11 shows a data search method when an attack occurs. Node attacks occur in the order of the node order. Therefore, the high-order node devices HD0 to HD3 are attacked, but the low-order node devices LD0 to LD11 are not attacked.

低次数ノード装置ＬＤ１は、検索データＲＤを検索するため、検索データＲＤのＩＤ及び自ノードの経路表を参照し、低次数ノード装置ＬＤ２に、検索メッセージを送信する。低次数ノード装置ＬＤ２は、検索データＲＤを格納しておらず、検索データＲＤのＩＤ及び自ノードの経路表を参照し、低次数ノード装置ＬＤ８に、検索メッセージを転送する。低次数ノード装置ＬＤ８は、検索データＲＤを格納しておらず、検索データＲＤのＩＤ及び自ノードの経路表を参照し、低次数ノード装置ＬＤ７に、検索メッセージを転送する。低次数ノード装置ＬＤ７は、検索データＲＤを格納しており、低次数ノード装置ＬＤ１に、検索データＲＤを送信する。このように、高次数ノード装置ＨＤで攻撃が発生しても、通常のＣｈｏｒｄと同様に、検索データＲＤを検索することができる。   In order to search for the search data RD, the low-order node device LD1 refers to the ID of the search data RD and the route table of its own node, and transmits a search message to the low-order node device LD2. The low-order node device LD2 does not store the search data RD, refers to the ID of the search data RD and the route table of its own node, and transfers the search message to the low-order node device LD8. The low-order node device LD8 does not store the search data RD, refers to the ID of the search data RD and the route table of the own node, and transfers the search message to the low-order node device LD7. The low-order node device LD7 stores the search data RD, and transmits the search data RD to the low-order node device LD1. As described above, even when an attack occurs in the high-order node device HD, the search data RD can be searched in the same manner as in the ordinary Chord.

離脱モデルにおける本発明及び従来技術の通信効率を図１２に示す。ノード数Ｎを１０００とし、平均次数＜ｋ＞を３とし、ノード数Ｎに対する離脱したノード数の割合ｒに対して、通信効率Ｅをシミュレーションした。ここで、ノードの離脱は、ノードの次数に関係なく発生する。本発明のＣｈｏｒｄでは、通常のＣｈｏｒｄと比べて、０≦ｒ≦０．１のすべての領域において、通信効率Ｅが向上している。   FIG. 12 shows the communication efficiency of the present invention and the prior art in the departure model. The communication efficiency E was simulated with respect to the ratio r of the number of detached nodes to the number of nodes N, where the number of nodes N was 1000, the average order <k> was 3. Here, the leaving of the node occurs regardless of the order of the node. In the Chord of the present invention, the communication efficiency E is improved in all regions where 0 ≦ r ≦ 0.1 compared to the normal Chord.

攻撃モデルにおける本発明及び従来技術の通信効率を図１３に示す。ノード数Ｎを１０００とし、平均次数＜ｋ＞を３とし、ノード数Ｎに対する攻撃されたノード数の割合ｒに対して、通信効率Ｅをシミュレーションした。ここで、ノードへの攻撃は、ノードの次数の高い順序で発生する。本発明のＣｈｏｒｄでは、通常のＣｈｏｒｄと比べて、攻撃の程度の低い０≦ｒ≦０．０１の領域において、通信効率Ｅが向上しており、攻撃の程度の高い０．０１≦ｒ≦０．１の領域において、同等の通信効率Ｅを維持している。   The communication efficiency of the present invention and the prior art in the attack model is shown in FIG. The communication efficiency E was simulated with respect to the ratio r of the number of nodes attacked with respect to the node number N, where the node number N was 1000, the average order <k> was 3. Here, the attacks on the nodes occur in the order of the node order. In the Chord of the present invention, the communication efficiency E is improved in the region of 0 ≦ r ≦ 0.01 where the degree of attack is low compared to the normal Chord, and 0.01 ≦ r ≦ 0 where the degree of attack is high. The same communication efficiency E is maintained in the area .1.

本発明の構造型Ｐ２Ｐネットワーク構築方法、ノード装置及びそのプログラムは、コンテンツ配信サービス、ネットワークストレージサービス及びＶｏｉｃｅ ｏｖｅｒ ＩＰ（ＶｏＩＰ）サービス等に、適用することができる。   The structured P2P network construction method, node device, and program thereof according to the present invention can be applied to a content distribution service, a network storage service, a Voice over IP (VoIP) service, and the like.

ＨＤ：高次数ノード装置
ＬＤ：低次数ノード装置
ＲＤ：検索データ
１：ネットワーク構築部
２：ハッシュ計算部
３：記憶部
４：経路制御部
５：リスト共有部
６：データ格納処理部 HD: High-order node device LD: Low-order node device RD: Search data 1: Network construction unit 2: Hash calculation unit 3: Storage unit 4: Path control unit 5: List sharing unit 6: Data storage processing unit

Claims (9)

構造型Ｐｅｅｒ−ｔｏ−Ｐｅｅｒ（Ｐ２Ｐ）ネットワークに所属する各ノード装置について、ノード次数がより高い高次数ノード装置及びノード次数がより低い低次数ノード装置のうち、いずれかのノード装置に分類するノード装置分類ステップと、
各ノード装置について、高次数ノード装置及び低次数ノード装置のうち、いずれのノード装置に分類されたかに応じて、別個の計算方法でノードＩｄｅｎｔｉｆｉｅｒ（ＩＤ）を計算し、同一のノードＩＤ空間に配置するノードＩＤ空間配置ステップと、
を順に実行し、
前記ノードＩＤ空間配置ステップでは、
高次数ノード装置に分類された各ノード装置について、ｋを許容する最大参加ノード装置数、ｉを０以上かつ高次数ノード装置の総数未満の整数として、数式Ｃ１

（Ｃ１）
を用いて、第ｉの高次数ノード装置のノードＩＤ ＨＤＩＤ _ｉ を計算することにより、前記ノードＩＤ空間に均等に配置する
ことを特徴とする構造型Ｐ２Ｐネットワーク構築方法。 For each node device belonging to the structured peer-to-peer (P2P) network, a node that is classified as one of a higher-order node device with a higher node order and a lower-order node device with a lower node order A device classification step;
For each node device, a node identifier (ID) is calculated by a separate calculation method according to which node device is classified as a high-order node device or a low-order node device, and arranged in the same node ID space. Node ID space placement step to perform,
In order ,
In the node ID space arrangement step,
For each node device classified as a high-order node device, a formula C1 where k is the maximum number of participating node devices that allow k, and i is an integer greater than or equal to 0 and less than the total number of high-order node devices.

(C1)
A structure-type P2P network construction method characterized in that the node ID HDID _i of the i-th high-order node device is calculated using, and is equally arranged in the node ID space . 前記ノードＩＤ空間配置ステップでは、
低次数ノード装置に分類された各ノード装置について、ＩＰａｄｄｒｅｓｓを該ノード装置のＩＰアドレスとして、数式Ｃ２
（数Ｃ２）
ＬＤＩＤ＝ｈａｓｈ（ＩＰａｄｄｒｅｓｓ，ｋ） （Ｃ２）
を用いて、各低次数ノード装置のノードＩＤ ＬＤＩＤを計算することにより、前記ノードＩＤ空間に配置する
ことを特徴とする請求項１に記載の構造型Ｐ２Ｐネットワーク構築方法。 In the node ID space arrangement step,
For each node device classified as a low- order node device, using IPaddress as the IP address of the node device, formula C2
(Number C2)
LDID = hash (IPaddress, k) ( C2)
2. The method for constructing a structured P2P network according to claim 1 , wherein a node ID LDID of each low-order node device is calculated using the node ID and placed in the node ID space . 構造型Ｐｅｅｒ−ｔｏ−Ｐｅｅｒ（Ｐ２Ｐ）ネットワークに所属する各ノード装置について、ノード次数がより高い高次数ノード装置及びノード次数がより低い低次数ノード装置のうち、いずれかのノード装置に分類するノード装置分類ステップと、For each node device belonging to the structured peer-to-peer (P2P) network, a node that is classified as one of a higher-order node device with a higher node order and a lower-order node device with a lower node order A device classification step;
各ノード装置について、高次数ノード装置及び低次数ノード装置のうち、いずれのノード装置に分類されたかに応じて、別個の計算方法でノードＩｄｅｎｔｉｆｉｅｒ（ＩＤ）を計算し、同一のノードＩＤ空間に配置するノードＩＤ空間配置ステップと、For each node device, a node identifier (ID) is calculated by a separate calculation method according to which node device is classified as a high-order node device or a low-order node device, and arranged in the same node ID space. Node ID space placement step to perform,
を順に実行し、In order,
前記ノードＩＤ空間配置ステップでは、In the node ID space arrangement step,
低次数ノード装置に分類された各ノード装置について、ｋを許容する最大参加ノード装置数、ＩＰａｄｄｒｅｓｓを該ノード装置のＩＰアドレスとして、数式Ｃ３For each node device classified as a low-order node device, the maximum number of participating node devices that allow k, and IPaddress as the IP address of the node device
（数Ｃ３）(Number C3)
ＬＤＩＤ＝ｈａｓｈ（ＩＰａｄｄｒｅｓｓ，ｋ）LDID = hash (IPaddress, k) （Ｃ３）(C3)
を用いて、各低次数ノード装置のノードＩＤ ＬＤＩＤを計算することにより、前記ノードＩＤ空間に配置するIs used to calculate the node ID LDID of each low-order node device and place it in the node ID space
ことを特徴とする構造型Ｐ２Ｐネットワーク構築方法。A structured P2P network construction method characterized by the above. 前記ノードＩＤ空間配置ステップでは、
高次数ノード装置に分類された各ノード装置について、前記ノードＩＤ空間で相互に接続するとともに、
低次数ノード装置に分類された各ノード装置について、高次数ノード装置に分類された他ノード装置へのホップ数が所定のホップ数より少なくなるように、前記ノードＩＤ空間で接続を設定する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の構造型Ｐ２Ｐネットワーク構築方法。 In the node ID space arrangement step,
For each node device classified as a high-order node device, connect to each other in the node ID space,
For each node device classified as a low-order node device, setting a connection in the node ID space so that the number of hops to other node devices classified as a high-order node device is less than a predetermined number of hops. The structural P2P network construction method according to any one of claims 1 to 3 . 構造型Ｐｅｅｒ−ｔｏ−Ｐｅｅｒ（Ｐ２Ｐ）ネットワークに所属するノード装置であって、
自ノード装置について、ノード次数がより高い高次数ノード装置及びノード次数がより低い低次数ノード装置のうち、いずれかのノード装置に分類するノード装置分類部と、
自ノード装置について、高次数ノード装置及び低次数ノード装置のうち、いずれのノード装置に分類されたかに応じて、別個の計算方法でノードＩｄｅｎｔｉｆｉｅｒ（ＩＤ）を計算し、同一のノードＩＤ空間に配置するノードＩＤ空間配置部と、
を備え、
前記ノードＩＤ空間配置部は、
自ノード装置が高次数ノード装置に分類された場合には、ｋを許容する最大参加ノード装置数、ｉを０以上かつ高次数ノード装置の総数未満の整数として、数式Ｃ５

（Ｃ５）
を用いて、第ｉの高次数ノード装置のノードＩＤ ＨＤＩＤ _ｉ を計算することにより、高次数ノード装置に分類された各ノード装置が前記ノードＩＤ空間に均等に配置されるように、自ノード装置の前記ノードＩＤ空間での位置を設定する
ことを特徴とするノード装置。 A node device belonging to a structured peer-to-peer (P2P) network,
A node device classifying unit that classifies the node device as one of a higher-order node device having a higher node order and a lower-order node device having a lower node order with respect to the own node device;
The node identifier (ID) is calculated by a separate calculation method according to which of the high-order node device and the low-order node device is classified for the own node device, and is arranged in the same node ID space. A node ID space arrangement unit to perform,
Equipped with a,
The node ID space arrangement unit is
When the self-node device is classified as a high-order node device, the maximum number of participating node devices that allow k, i being an integer greater than or equal to 0 and less than the total number of high-order node devices

(C5)
To calculate the node ID HDID _i of the _i-th high-order node device, so that each node device classified as a high-order node device is evenly arranged in the node ID space. A node device characterized in that a position in the node ID space is set . 前記ノードＩＤ空間配置部は、
自ノード装置が低次数ノード装置に分類された場合には、ＩＰａｄｄｒｅｓｓを自ノード装置のＩＰアドレスとして、数式Ｃ６
（数Ｃ６）
ＬＤＩＤ＝ｈａｓｈ（ＩＰａｄｄｒｅｓｓ，ｋ） （Ｃ６）
を用いて、低次数ノード装置のノードＩＤ ＬＤＩＤを計算することにより、低次数ノード装置に分類された各ノード装置が前記ノードＩＤ空間に配置されるように、自ノード装置の前記ノードＩＤ空間での位置を設定する
ことを特徴とする請求項５に記載のノード装置。 The node ID space arrangement unit is
When the own node device is classified as a low- order node device, the IP address of the own node device is used as the IP address of the own node device.
(Number C6)
LDID = hash (IPaddress, k) (C6)
To calculate the node ID LDID of the low-order node device, so that each node device classified as a low-order node device is arranged in the node ID space in the node ID space of its own node device. The node device according to claim 5 , wherein the position of the node device is set. 構造型Ｐｅｅｒ−ｔｏ−Ｐｅｅｒ（Ｐ２Ｐ）ネットワークに所属するノード装置であって、
自ノード装置について、ノード次数がより高い高次数ノード装置及びノード次数がより低い低次数ノード装置のうち、いずれかのノード装置に分類するノード装置分類部と、
自ノード装置について、高次数ノード装置及び低次数ノード装置のうち、いずれのノード装置に分類されたかに応じて、別個の計算方法でノードＩｄｅｎｔｉｆｉｅｒ（ＩＤ）を計算し、同一のノードＩＤ空間に配置するノードＩＤ空間配置部と、
を備え、
前記ノードＩＤ空間配置部は、
自ノード装置が低次数ノード装置に分類された場合には、ｋを許容する最大参加ノード装置数、ＩＰａｄｄｒｅｓｓを自ノード装置のＩＰアドレスとして、数式Ｃ７
（数Ｃ７）
ＬＤＩＤ＝ｈａｓｈ（ＩＰａｄｄｒｅｓｓ，ｋ） （Ｃ７）
を用いて、低次数ノード装置のノードＩＤ ＬＤＩＤを計算することにより、低次数ノード装置に分類された各ノード装置が前記ノードＩＤ空間に配置されるように、自ノード装置の前記ノードＩＤ空間での位置を設定する
ことを特徴とするノード装置。 A node device belonging to a structured peer-to-peer (P2P) network,
A node device classifying unit that classifies the node device as one of a higher-order node device having a higher node order and a lower-order node device having a lower node order with respect to the own node device;
The node identifier (ID) is calculated by a separate calculation method according to which of the high-order node device and the low-order node device is classified for the own node device, and is arranged in the same node ID space. A node ID space arrangement unit to perform,
With
The node ID space arrangement unit is
When the own node device is classified as a low-order node device, the maximum number of participating node devices that allow k, and IPaddress as the IP address of the own node device
(Number C7)
LDID = hash (IPaddress, k) ( C7)
To calculate the node ID LDID of the low-order node device, so that each node device classified as a low-order node device is arranged in the node ID space in the node ID space of its own node device. Set the position of
A node device characterized by that. 前記ノードＩＤ空間配置部は、
自ノード装置が高次数ノード装置に分類された場合には、高次数ノード装置に分類された各ノード装置が前記ノードＩＤ空間で相互に接続されるように、自ノード装置の前記ノードＩＤ空間での接続を設定し、
自ノード装置が低次数ノード装置に分類された場合には、高次数ノード装置に分類された他ノード装置へのホップ数が所定のホップ数より少なくなるように、自ノード装置の前記ノードＩＤ空間での接続を設定する
ことを特徴とする請求項５から７のいずれかに記載のノード装置。 The node ID space arrangement unit is
When the own node device is classified as a high-order node device, the node devices classified in the higher-order node device are connected to each other in the node ID space so that the node devices are connected to each other in the node ID space. Set up the connection for
If the own node device is classified into the low-order node apparatus, as the number of hops to other node devices are classified into high-order node device is less than a predetermined number of hops, the node ID space of the node device The node device according to any one of claims 5 to 7, characterized in that a connection is established at コンピュータを、請求項５から８のいずれかに記載のノード装置として機能させることを特徴とする、ノード装置プログラム。 Computer, characterized in that to function as a node device according to any one of claims 5 8, the node device program.

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