KR20130022512A - Ｐ２ｐ 네트워크에서 데이터 교환 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 P2P(Peer to Peer) 네트워크를 구성함에 있어서, 타 피어(Peer)에 데이터를 전달할 수 있는 액티브 피어(Active Peer)와 데이터 전달이 어려운 패시브 피어(Passive Peer)를 구분함으로써 P2P 네트워크의 효율성을 향상시키는 방법에 관한 것이다. 이와 같은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 P2P 네트워크에서 데이터 교환 방법은, P2P(Peer to Peer) 네트워크에 참여하려는 피어(Peer)는 해당 P2P 네트워크에 참여하고 있는 피어들의 목록을 트래커 서버에 요청하는 단계; 상기 트래커 서버는 자신에게 요청한 피어에 대한 정보를 미확인 피어 데이터베이스에 기록하는 단계; 상기 트래커 서버는 액티브(Active) 피어 데이터베이스에서 피어의 목록을 추출하여 자신에게 요청한 피어에게 전달하는 단계; P2P 크롤러는 상기 미확인 피어 데이터베이스에 기록된 피어들을 인출하여 데이터를 전달할 수 있는 액티브 피어인지 데이터 전달이 어려운 패시브(Passive) 피어인지 판단하여, 액티브 피어에 대한 정보는 액티브 피어 데이터베이스에 기록하고 패시브 피어에 대한 정보는 패시브 피어 데이터베이스에 기록하는 단계; 및 트래커 서버로부터 피어 목록을 수신한 피어는 피어 목록에 포함된 각 피어에 접근하여 데이터를 요청하고 수신하는 단계; 를 포함한다.

Description

Ｐ２Ｐ 네트워크에서 데이터 교환 방법{DATA EXCHANGE METHOD IN P2P NETWORK}
본 발명은 P2P(Peer to Peer) 네트워크를 구성함에 있어서, 타 피어(Peer)에 데이터를 전달할 수 있는 액티브 피어(Active Peer)와 데이터 전달이 어려운 패시브 피어(Passive Peer)를 구분함으로써 P2P 네트워크의 효율성을 향상시키는 방법에 관한 것이다.
P2P 네트워크는 피어들 간에 데이터를 상호 교환하는 방식으로 서비스를 제공한다. 특정 P2P 네트워크에 참여하고자 하는 피어는 P2P 네트워크를 관리하는 관리 서버에게 접속하여 해당 P2P 네트워크에 참여한 피어들의 주소 목록을 수령하게 된다. 또한, 자신이 수신한 데이터를 다른 피어가 요청할 경우에는 해당 피어에 전달해준다. 그러나, 피어가 방화벽이나 공유기에 위치한 경우에는 다른 피어의 접근이 불가능하며, 관리 서버는 이에 대한 파악을 수행하지 않으므로, 피어는 직접 모든 피어들에 일일이 연결을 시도한 후에 커넥션 타임(connection time)이 될 때까지 기다려야 되며, 이로 인해 서비스의 시작 지연이 발생하게 되고 피어에게 불필요한 동작을 발생시키게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 P2P 네트워크에서 다른 피어에게 데이터를 전달할 수 있는 액티브 피어와 데이터 전달이 어려운 패시브 피어를 구분함으로써 P2P 네트워크의 효율성 및 성능을 향상시키는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 P2P 네트워크에서 데이터 교환 방법은, P2P(Peer to Peer) 네트워크에 참여하려는 피어(Peer)는 해당 P2P 네트워크에 참여하고 있는 피어들의 목록을 트래커 서버에 요청하는 단계; 상기 트래커 서버는 자신에게 요청한 피어에 대한 정보를 미확인 피어 데이터베이스에 기록하는 단계; 상기 트래커 서버는 액티브(Active) 피어 데이터베이스에서 피어의 목록을 추출하여 자신에게 요청한 피어에게 전달하는 단계; P2P 크롤러는 상기 미확인 피어 데이터베이스에 기록된 피어들을 인출하여 데이터를 전달할 수 있는 액티브 피어인지 데이터 전달이 어려운 패시브(Passive) 피어인지 판단하여, 액티브 피어에 대한 정보는 액티브 피어 데이터베이스에 기록하고 패시브 피어에 대한 정보는 패시브 피어 데이터베이스에 기록하는 단계; 및 트래커 서버로부터 피어 목록을 수신한 피어는 피어 목록에 포함된 각 피어에 접근하여 데이터를 요청하고 수신하는 단계; 를 포함한다.
상기와 같은 본 발명은, 트래커 서버가 피어에게 P2P 네트워크에 참여한 피어들의 정보를 전달할 때 실제 서비스가 가능한 피어들에 대한 목록만을 전달하므로 P2P 네트워크의 효율성을 높일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 P2P 네트워크의 구성과, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 P2P 네트워크에서 피어가 네트워크에 참여하고 데이터를 교환하기까지의 전반적인 동작을 함께 도시한 도면.
도 2는 도 1과 같은 P2P 네트워크에 있어서 P2P 네트워크 관리 데이터베이스, 액티브 피어 데이터 베이스, 패시브 피어 데이터 베이스, 및 미확인 피어 데이터베이스의 구성을 도시한 도면.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 P2P 네트워크에서의 데이터 교환 방법을 설명하기 위한 순서도.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 P2P 네트워크에서의 데이터 교환 방법에 대하여 설명한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 P2P 네트워크에서 데이터 교환 방법은, P2P(Peer to Peer) 네트워크에 참여하려는 피어(Peer)는 해당 P2P 네트워크에 참여하고 있는 피어들의 목록을 트래커 서버에 요청하는 단계; 상기 트래커 서버는 자신에게 요청한 피어에 대한 정보를 미확인 피어 데이터베이스에 기록하는 단계; 상기 트래커 서버는 액티브(Active) 피어 데이터베이스에서 피어의 목록을 추출하여 자신에게 요청한 피어에게 전달하는 단계; P2P 크롤러는 상기 미확인 피어 데이터베이스에 기록된 피어들을 인출하여 데이터를 전달할 수 있는 액티브 피어인지 데이터 전달이 어려운 패시브(Passive) 피어인지 판단하여, 액티브 피어에 대한 정보는 액티브 피어 데이터베이스에 기록하고 패시브 피어에 대한 정보는 패시브 피어 데이터베이스에 기록하는 단계; 및 트래커 서버로부터 피어 목록을 수신한 피어는 피어 목록에 포함된 각 피어에 접근하여 데이터를 요청하고 수신하는 단계; 를 포함한다.
이와 같은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 P2P 네트워크에서 데이터 교환 방법에 대하여 도면을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 1에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 P2P 네트워크의 구성과, 상기 구성을 가지는 P2P 네트워크에서 피어가 네트워크에 참여하고 데이터를 교환하기까지의 전반적인 동작을 함께 도시하였다.
본 발명에 따른 P2P 네트워크는 실제 물리적 네트워크가 아닌 가상의 네트워크로써, 참여하고 있는 피어들(101a~101d)간의 집합으로 구성된다.
본 발명에 따른 P2P 네트워크는 트래커 서버(Tracker Server, 102), P2P 크롤러(Crawler, 104a~104c) 및 피어(Peer, 101a~101d)를 포함한다.
상기 트래커 서버(102)는 P2P 네트워크를 관장하고, 각 P2P 네트워크에 참여하고 있는 피어(101)들의 목록을 관리하며, P2P 크롤러(104)들을 관리하고 이들에게 피어(101)의 액티브/패시브(Active/Passive) 여부를 판별하도록 제어한다.
상기 P2P 크롤러(104)는 P2P 네트워크에 참여하여 가상의 피어로 동작하며, 데이터를 교환하지는 않는다는 점이 피어와는 차이점이다. P2P 크롤러(104)는 여러 P2P 오버레이 네트워크에 참여해서 P2P 네트워크의 상태를 점검하고 트래커 서버(102)에게 보고한다.
상기 피어(101)는 일반적인 P2P 클라이언트(Client)로써, 다른 피어들에게 데이터를 전달할 수 있는 액티브 피어와 데이터를 다른 피어로부터 수신하기만 하는 패시브 피어로 나뉜다.
상기 트래커 서버(102)는 내부적으로 하나의 P2P 네트워크에 대해 '액티브 피어', '패시브 피어', '미확인 피어'를 별도로 구분하여 관리한다. 본 발명에 대하여 설명함에 있어서 하나의 트래커 서버(102)는 하나의 P2P 네트워크를 관리하는 것을 예로 하였으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 하나의 트래커 서버(102)는 복수의 P2P를 관리할 수도 있다.
도 1의 하단에 도시한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 P2P 네트워크에서 피어(101)가 네트워크에 참여하고 데이터를 교환하기까지의 전반적인 동작에 대하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 새로운 피어(101d)는 P2P 네트워크에 참여할 때 트래커 서버(102)에 접근하여 자신의 참여 의사를 밝히고 해당 P2P 네트워크에 참여하고 있는 피어들의 목록을 요청한다. 이 목록에는 피어들에게 접근할 수 있는 주소(IP, Port)를 포함하고 있다.
다음으로, 상기 트래커 서버(102)는 자신에게 접속한 피어(101d)의 ID, IP 주소 및 접속 포트 정보를 파악하여 미확인 피어 데이터베이스(103c)에 기록한다.
다음으로, 상기 트래커 서버(102)는 새로 참여한 피어(101d)에게 피어의 목록을 액티브 피어 데이터베이스(103a)에서 추출하여 전달한다.
다음으로, P2P 크롤러(104)는 미확인 피어 데이터베이스(103c)에 위치한 피어들을 인출하여 액티브/패시브(Active/Passive) 여부를 판단하여, 액티브로 판단될 경우에 해당 피어의 ID, IP 주소 및 접속 포트 정보를 액티브 피어 데이터베이스(103a)로 이동시키고, 패시브로 판단될 경우에 해당 피어의 ID, IP 주소 및 접속 포트 정보를 패시브 피어 데이터베이스(103b)로 이동시킨다.
다음으로, 피어 목록을 수신한 새로 참여한 피어(101d)는 피어 목록에 포함된 각 피어에 접근하여 데이터를 요청하고 수신한다.
특정 피어가 타 피어에게 데이터를 전달하지 못하거나 공유 비(Share Ratio)를 유지하지 못하는 경우는, 방화벽/공유기 환경에 있거나 해당 피어의 설정을 통해 업로드(Upload) 대역폭을 줄여 놓는 경우이다. 그러므로, 물리적으로 액티브 피어로서 동작하기 어려운 경우는 물론 사용자에 의해 패시브로 동작하도록 한 경우도 검출 가능해야 한다.
다만, 액티브 피어에게 부하가 몰릴 가능성이 있기 때문에 사용자별로 인센티브 메커니즘(insentive mechanism)과 병행하여 사용하면 더 효율적일 수 있다.
P2P 크롤러(104)의 개수는 P2P 네트워크의 규모(즉, 해당 P2P 네트워크에 참여한 피어의 수)에 따라 탄력적으로 조정 가능하다. 또한, 일반적인 P2P 클라이언트가 트래커 서버에 의해 P2P 크롤러로 지정되어 동작할 수도 있다.
도 2에는 본 발명에 따른 P2P 네트워크에 있어서 P2P 네트워크 관리 데이터베이스(105), 액티브 피어 데이터베이스(103a), 패시브 피어 데이터베이스(103b) 및 미확인 피어 데이터베이스(103c)의 구성을 상세히 도시하였다.
트래커 서버(102)는 P2P 오버레이 네트워크에 참여한 피어(101)들을 도 2와 같이 구분하여 관리한다.
P2P 네트워크 데이터베이스(105)는 P2P 네트워크를 관리하며, 각 네트워크는 ID로 구분된다. 이러한 P2P 네트워크 데이터베이스(105)는 각 네트워크의 특성을 표현하는 정보를 포함한다.
액티브 피어 데이터베이스(103a)는 P2P 크롤러(104)가 프로빙(probing)을 통해 외부에서 접근 가능한 피어라고 판단한 피어들의 집합이다.
패시브 피어 데이터베이스(103b)는 방화벽이나 공유기 뒤에 위치하여 외부로부터의 접근이 불가능한 단말 또는 모바일 단말같이 단말의 성능이나 배터리 문제 등으로 인해 다른 피어에게 데이터 전달이 어려운 피어들의 집합이다.
미확인 피어 데이터베이스(103c)는 트래커 서버(102)가 관장하는 P2P 네트워크에 갓 참여한 피어들을 관리한다. 이와 같은 미확인 피어 데이터베이스(103c)에 포함된 피어들은 향후 P2P 크롤러(104)가 프로빙(probing)을 통해 액티브 피어 데이터베이스(103a)나 패시브 피어 데이터베이스(103b)에 포함되게 된다.
도 2에 도시된 데이터베이스의 필드에 대하여 설명하면 다음과 같다.
'P2P network ID'는 피어들의 집합으로 이루어진 가상의 오버레이 네트워크인 P2P 네트워크를 구분하기 위한 것으로서, 트래커 서버는 이러한 'P2P network ID'를 할당하고 관리한다.
Peer는 P2P 네트워크에 참여한 단말을 의미하여 사용자와는 구분된다. 즉, 하나의 사용자는 복수개의 피어를 가질 수 있으므로, 'Peer ID'는 사용자의 ID와 피어의 고유한 물리적 환경(Local IP, Device NIC ID 등) 정보를 조합하여 생성하도록 한다. 또한, 'Peer ID'로부터 사용자를 구분해낼 수 있어야 한다.
'Upload/Download'는 해당 피어가 업로드/다운로드한 양으로써, 가중치(weight) 값을 계산할 때 사용된다.
'Weight'는 해당 피어의 활동량에 따라 계산되며, 'Check Time'은 P2P 크롤러가 해당 피어에 대한 점검을 수행한 최근 시간이다.
도 3 내지 도 5에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 P2P 네트워크에서의 데이터 교환 방법을 설명하기 위한 순서도를 도시하였다.
도 3에는 P2P 네트워크에 새로운 피어가 참여할 시에 피어의 초기 분류와 관련한 동작을 도시하였다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 P2P 네트워크에서의 데이터 교환 방법에 있어서, 새로운 피어들이 P2P 네트워크에 참여하게 되면, 이들에 대한 액티브/패시브 여부를 판단해야 한다. 일단, P2P 네트워크에 참여한 피어에 대한 주소정보는 미확인 피어 데이터베이스에 위치하게 되며, P2P 크롤러는 미확인 피어 데이터베이스 내에 있는 피어들을 인출하여 직접 확인한 이후 액티브/패시브 피어 데이터베이스로 이동시키게 된다.
즉, 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, P2P 크롤러는 미확인 피어 데이터베이스로부터 피어의 주소 정보를 인출(fetch)한다(S101). 이때, 해당 미확인 피어 데이터베이스 내에 데이터가 없을 경우에는 일정 시간 대기 후에 동일 과정을 반복한다.(S102, S112, S101, S102)
다음으로, P2P 크롤러는 인출된 피어의 주소로 접속을 시도하여(S103), 접속에 실패한 경우에는 해당 피어를 방화벽에 위치하거나 현재 온라인(online)이 아닌 상태로 판단하여 패시브 피어 데이터베이스로 이동시키고(S104, S115), 접속이 성공적으로 이루어진 경우에는 해당 피어를 액티브 피어 데이터베이스로 이동시킨다.(S104, S105)
상술한 단계들을 통해 P2P 크롤러에 의해 분류된 피어들에 대해서 주기적인 점검을 통해 재분류를 수행하게 되는데, 이와 같은 재분류에 대해서 도 4에 도시하였으며, 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, P2P 크롤러는 액티브 피어 데이터베이스 내에 있는 피어들 중에 가중치 요소(Weight Factor) 값이 일정 값(A) 이하인 피어에 대한 주소 정보를 인출(fetch)한다.(S201)
다음으로, P2P 크롤러는 인출에 성공한 경우에는 인출한 주소에 대해 연결을 시도(S202, S203)하고, 인출에 실패한 경우에는 일정시간(T) 대기한 후에 동일 과정을 반복한다.(S202, S213, S201, S202)
다음으로, 연결에 실패한 경우에는 패시브 데이터베이스로 해당 피어를 이동시키고(S204, S215), 연결에 성공한 경우에는 연결된 피어에게 그동안 P2P를 통해 다른 피어와 상호 작용(interaction)했던 정보가 기록된 로그 정보를 요청하여(S205) 수신한 로그 정보를 토대로 가중치 요소(Weight Factor) 값을 재계산 한 후에(S206) 계산된 값을 토대로 기준치(B) 이하일 경우에는 패시브 피어 데이터베이스로 이동시키고(S207, S215), 기준치(B) 이하가 아닐 경우에는 연관된 피어들의 가중치(weight) 값을 갱신한다(S207, S218). 여기서, 상기 로그 정보에는 타 피어와의 연결 시도에 따른 성공 및 실패, 교환된 데이터 정보가 포함된다. 그리고, 계산되는 가중치(Weight) 값은 연결된 해당 피어에 대한 것은 물론, 로그 정보에 포함된 다른 피어의 가중치도 계산하여 반영하도록 하며, 이로써 자동적으로 P2P 네트워크에 소속된 피어들의 현재 상태(Status)가 반영되도록 할 수 있다.
상술한 단계들을 통해 피어가 패시브 데이터베이스에 위치하더라도, 사용자의 네트워크 상의 위치 이동 등의 상황 변화로 인해 액티브 피어로 동작 가능한 경우를 위해 주기적인 점검 과정을 수행하게 되는데, 이와 같은 주기적인 점검 과정에 대해서 도 5에 도시하였다. P2P 동작 방식의 특성상 피어는 수시로 아무런 통지 절차 없이 네트워크에 참여하거나 탈퇴하는 것이 가능하며, 자신이 다른 피어로부터의 인커밍 커넥션(incoming connection)을 받아들일 수는 없다하더라도 다른 피어에게 연결하여 데이터를 교환하는 과정에서 자신의 데이터를 제공하는 경우도 존재한다. 따라서, 패시브 피어 데이터베이스 내에 위치하더라도 해당 피어의 데이터 제공에 대한 인센티브는 제공되어야 한다. 이렇게 축적된 인센티브 정보를 통해 사용자에게 차별화된 접근 권한을 줄 수 있다.
도 5를 참조하여 상기 주기적인 점검 과정에 대하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, P2P 크롤러는 패시브 피어 데이터베이스로부터 가중치(weight) 값이 일정 이상인 피어의 주소를 가져온다(S301). (여기서, 패시브 피어라 하더라도 다른 피어와의 연동 과정에서 다른 피어에게 데이터를 전달할 수 있다. 이 과정에서 패시브 피어의 가중치(weight) 값이 상향 조정될 수 있다.)
다음으로, P2P 크롤러는 패시브 피어 데이터베이스로부터 받은 피어의 주소를 토대로 피어의 존재 여부를 판단하여(S302), 존재하지 않는다고 판단되면 일정 시간 대기 후에 동일 과정을 반복하고(S131, S301, S302), 존재한다고 판단되면 해당 피어에 대한 접속 시도를 통해(S303) 접속이 성공한 경우에는 바로 액티브 피어 데이터베이스로 이동시키고(S304, S305), 접속에 실패한 경우에는 가중치(weight) 값을 초기값으로 설정하여 패시브 피어 데이터베이스 내에 위치시킨다(S304, S315).
상술한 바와 같은 본 발명은, 트래커 서버가 피어에게 P2P 네트워크에 참여한 피어들의 정보를 전달할 시에 실제 서비스가 가능한 피어들만을 추려내어 전달하므로 P2P 네트워크의 효율성을 높일 수 있다.
101a~101d : 피어 102 : 트래커 서버
103a : 액티브 피어 DB 103b : 패시브 피어 DB
103c : 미확인 피어 DB 104a~104c : P2P 크롤러

Claims (1)

  1. P2P(Peer to Peer) 네트워크에 참여하려는 피어(Peer)는 해당 P2P 네트워크에 참여하고 있는 피어들의 목록을 트래커 서버에 요청하는 단계;
    상기 트래커 서버는 자신에게 요청한 피어에 대한 정보를 미확인 피어 데이터베이스에 기록하는 단계;
    상기 트래커 서버는 액티브(Active) 피어 데이터베이스에서 피어의 목록을 추출하여 자신에게 요청한 피어에게 전달하는 단계;
    P2P 크롤러는 상기 미확인 피어 데이터베이스에 기록된 피어들을 인출하여 데이터를 전달할 수 있는 액티브 피어인지 데이터 전달이 어려운 패시브(Passive) 피어인지 판단하여, 액티브 피어에 대한 정보는 액티브 피어 데이터베이스에 기록하고 패시브 피어에 대한 정보는 패시브 피어 데이터베이스에 기록하는 단계; 및
    트래커 서버로부터 피어 목록을 수신한 피어는 피어 목록에 포함된 각 피어에 접근하여 데이터를 요청하고 수신하는 단계;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 P2P 네트워크에서 데이터 교환 방법.
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CN111104575A (zh) * 2018-10-29 2020-05-05 阿里巴巴集团控股有限公司 数据抓取方法、装置及电子设备

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