專利名稱：基于網(wǎng)絡出口設備的云存儲系統(tǒng)及其網(wǎng)絡訪問方法
技術領域：
本發(fā)明涉及計算機網(wǎng)絡技術領域，特別涉及一種基于網(wǎng)絡出口設備的云存儲系統(tǒng) 及其網(wǎng)絡訪問方法
背景技術：
傳統(tǒng)點對點(peer-to-peer，P2P)網(wǎng)絡中終端用戶直接與外網(wǎng)主機建立P2P連接， 其中充斥著大量的P2P冗余流量。這些P2P流量占據(jù)了大量的園區(qū)網(wǎng)出口帶寬，嚴重影響 了其它網(wǎng)絡應用的正常使用。目前普遍采用的方法是通過在園區(qū)網(wǎng)出口或ISP (Internet Service Provider)網(wǎng)絡入口處部署流控設備，通過流控設備對這些流量進行限速來降低 帶寬壓力。但是這種方法的缺點也是明顯的1、該方法只能延長用戶的下載時間，并不能減少出口帶寬中的冗余流量；2、對于網(wǎng)絡電視(Internet Protocol Television，IPTV)，以及即將到來的高清 網(wǎng)絡電視(High Definition Internet Protocol Television, HD-IPTV)這類越來越流行 的網(wǎng)絡應用，簡單的對其限速會導致節(jié)目頻繁卡住，從而進一步增加用戶對網(wǎng)絡擁塞的不
倆；3、傳統(tǒng)P2P網(wǎng)絡由不穩(wěn)定的用戶終端構成，終端用戶的頻繁上下線容易導致P2P 下載出現(xiàn)抖動，影響視頻類節(jié)目的下載速度和在線觀賞感受。

發(fā)明內容
(一)要解決的技術問題本發(fā)明要解決的技術問題是如何大幅度降低局域網(wǎng)網(wǎng)絡出口冗余流量，有效提 高出口帶寬利用率，同時提高P2P下載的速度和穩(wěn)定性。( 二 )技術方案一種云存儲系統(tǒng)，包括若干作為超節(jié)點的局域網(wǎng)出口設備，所述各出口設備之間 通過因特網(wǎng)連接，并始終在線，并連接其所在局域網(wǎng)內的若干用戶終端。其中，所述各出口設備之間為P2P連接。其中，所述出口設備和其局域網(wǎng)內用戶終端的連接為P2P連接；其中，所述網(wǎng)絡出口設備為具有流量控制功能的網(wǎng)絡設備。一種基于上述云存儲系統(tǒng)的網(wǎng)絡訪問方法，包括如下步驟SlOl 所述局域網(wǎng)內的用戶終端通過網(wǎng)絡查詢請求網(wǎng)絡資源；S102 若所述局域網(wǎng)內不存在要請求的網(wǎng)絡資源，則所述用戶終端通過所述局域 網(wǎng)內的超節(jié)點請求局域網(wǎng)之外的所述網(wǎng)絡資源；S103 若所述局域網(wǎng)內存在請求的網(wǎng)絡資源，則所述用戶終端與局域網(wǎng)內包含所 述網(wǎng)絡資源的超節(jié)點及其它包含所述網(wǎng)絡資源的用戶終端建立P2P連接，并下載所述網(wǎng)絡 資源；
S104 若所述局域網(wǎng)內只存在請求的網(wǎng)絡資源的一部分，則按步驟S102下載所述 網(wǎng)絡資源在局域網(wǎng)內不存在的部分，按步驟S103下載所述網(wǎng)絡資源在局域網(wǎng)內存在的部 分。其中，所述步驟S102具體包括
S1021 所述用戶終端與所述局域網(wǎng)內的超節(jié)點建立P2P連接，請求所述局域網(wǎng)內 的超節(jié)點代理下載所述網(wǎng)絡資源；S1022 所述局域網(wǎng)內的超節(jié)點與因特網(wǎng)中其它超節(jié)點或網(wǎng)絡資源的源端建立 P2P連接，下載所述網(wǎng)絡資源，同時在本地保存下載的網(wǎng)絡資源；S1023 用戶終端從所述局域網(wǎng)內超節(jié)點下載所述網(wǎng)絡資源。其中，在步驟S1021中若所述局域網(wǎng)內多個用戶請求超節(jié)點代理下載局域網(wǎng)外同 一網(wǎng)絡資源，則超節(jié)點將合并這些請求為一個對外下載請求。其中，所述局域網(wǎng)內超節(jié)點在下載所述網(wǎng)絡資源時，若本地存儲空間不足，則清理 存儲空間，以容納所述網(wǎng)絡資源。其中，所述網(wǎng)絡資源包括文件和網(wǎng)絡視頻資源。(三)有益效果本發(fā)明通過將局域網(wǎng)出口設備設置為超節(jié)點，合并和代理局域網(wǎng)內用戶終端下載 網(wǎng)絡資源，避免了對同一外網(wǎng)資源重復下載導致的網(wǎng)絡冗余流量，大幅度降低了局域網(wǎng)出 口帶寬壓力，提高了局域網(wǎng)出口帶寬和ISP主干網(wǎng)帶寬的有效利用率；同時，由局域網(wǎng)出口 設備構成的超節(jié)點具有始終在線的特點，多個超節(jié)點組成的云存儲系統(tǒng)具有穩(wěn)定的架構， 避免了傳統(tǒng)P2P網(wǎng)絡節(jié)點頻繁上下線導致的結構不穩(wěn)定問題，提高了用戶下載的穩(wěn)定性和 在線觀看視頻節(jié)目的感受。


圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的云存儲系統(tǒng)的邏輯結構圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的基于圖1的云存儲系統(tǒng)的網(wǎng)絡訪問方法流程圖。
具體實施例方式本發(fā)明提出的基于網(wǎng)絡出口設備的云存儲系統(tǒng)及其網(wǎng)絡訪問方法，結合附圖和實 施例說明如下。本發(fā)明核心思想是通過將出口設備與P2P技術相結合，使局域網(wǎng)出口設備成為 P2P網(wǎng)絡的本地超節(jié)點(super node)和云存儲節(jié)點，多個不同局域網(wǎng)的超節(jié)點群之間通過 P2P連接，并始終在線，形成一個具有穩(wěn)定結構的分布式云存儲系統(tǒng)，局域網(wǎng)內的P2P終端 與局域網(wǎng)內超節(jié)點建立連接，通過超節(jié)點合并和代理局域網(wǎng)內用戶終端下載請求，并由本 地超節(jié)點作為云存儲節(jié)點與云系統(tǒng)交互，最終獲得終端用戶需要的內容，從而達到提高下 載速度和穩(wěn)定性及控制冗余流量的目的。本發(fā)明中所述“超節(jié)點”是指，具有始終在線能力和較大存儲空間，能夠合并局域 網(wǎng)用戶對同一外網(wǎng)資源的下載請求，并代理局域網(wǎng)用戶進行外網(wǎng)P2P下載的出口設備。該 出口設備同時作為本地云存儲節(jié)點，與其它具有相同能力的局域網(wǎng)出口設備組成具有穩(wěn)定 結構的P2P云存儲系統(tǒng)。
如圖1所示，為本發(fā)明的云存儲系統(tǒng)邏輯結構圖，該圖中只示意了 3個局域網(wǎng)構成 的云存儲系統(tǒng)，圖中園區(qū)網(wǎng)A、園區(qū)網(wǎng)B和園區(qū)網(wǎng)C的網(wǎng)絡出口設備被分別設置為超節(jié)點A、 超節(jié)點B和超節(jié)點C，各超節(jié)點之間通過Internet連接，并始終在線，構成云存儲系統(tǒng)，超 節(jié)點又為系統(tǒng)中的云存儲節(jié)點，超節(jié)點還連接其所在園區(qū)網(wǎng)中的若干用戶終端。其中，超節(jié) 點之間的連接和超節(jié)點與所屬園區(qū)網(wǎng)中用戶終端的連接優(yōu)選為P2P連接。和傳統(tǒng)P2P網(wǎng)絡 中終端用戶直接與外網(wǎng)主機建立P2P連接不同，本發(fā)明實施例中用戶終端只與本園區(qū)的超 節(jié)點及用戶終端建立P2P連接，超節(jié)點能夠合并和代理本園區(qū)網(wǎng)所有終端用戶的對外P2P 訪問請求，從而在網(wǎng)絡出口處極大地減少了對同一外網(wǎng)資源重復下載導致的冗余流量；同 時多個園區(qū)網(wǎng)的超節(jié)點作為云存儲節(jié)點始終在線，組成一片具有穩(wěn)定結構的P2P網(wǎng)絡存儲 云，避免了傳統(tǒng)P2P網(wǎng)絡節(jié)點頻繁上下線導致的結構不穩(wěn)定問題。局域網(wǎng)中作為超節(jié)點和 P2P云存儲節(jié)點的出口設備為具有流量控制功能的網(wǎng)絡設備，如流控設備或是具有該項功 能的服務器。上述實施例的云存儲系統(tǒng)的網(wǎng)絡訪問方法，如圖2所示，包括如下步驟步驟S101，所述局域網(wǎng)內的用戶終端通過網(wǎng)絡查詢請求網(wǎng)絡資源，圖1中；位于園區(qū)網(wǎng)A的終端用戶Alice加入P2P網(wǎng)絡，希望下載文件X。步驟S102，若所述局域網(wǎng)內不存在請求的網(wǎng)絡資源，則所述用戶終端通過超節(jié)點 請求所述局域網(wǎng)之外的網(wǎng)絡資源。具體包括園區(qū)網(wǎng)A內沒有文件X，Alice與本地超節(jié)點 A建立P2P連接，請求超節(jié)點A代理下載文件X ；超節(jié)點A與互聯(lián)網(wǎng)中其它超節(jié)點和文件源 建立P2P連接，下載文件X，同時在本地保存下載的文件X ；Alice按照傳統(tǒng)P2P方法從超節(jié) 點A下載文件X，直到下載完成。若超節(jié)點A下載文件X時，發(fā)現(xiàn)本地存儲空間已經(jīng)不夠容 納文件X，超節(jié)點A則按照LRU等傳統(tǒng)方法清理存儲空間，為文件X騰出足夠的空間。步驟S103，若所述局域網(wǎng)內存在請求的網(wǎng)絡資源，則所述用戶終端和局域網(wǎng)內包 含所述網(wǎng)絡資源的超節(jié)點及局域網(wǎng)內其它包含所述網(wǎng)絡資源的用戶終端建立P2P連接，并 下載所述網(wǎng)絡資源。圖1中，位于園區(qū)網(wǎng)A內的另一個終端用戶Bob加入P2P網(wǎng)絡，希望下 載文件X ；通過網(wǎng)絡查詢，園區(qū)網(wǎng)內Alice和超節(jié)點A有文件X，于是Bob與Alice和超節(jié)點 A建立P2P連接；Bob按照傳統(tǒng)P2P方法從Alice和超節(jié)點A下載文件X，直到下載完成。步驟S104，若所述局域網(wǎng)內只存在請求的網(wǎng)絡資源的一部分，圖1中，若此時超節(jié) 點A尚未完成對Alice的文件X的代理請求，即園區(qū)網(wǎng)A內尚未存在完整的文件X，則Bob 按步驟S103下載Alice中存在的部分網(wǎng)絡資源，并同時請求超節(jié)點A代理下載文件X的其 它部分內容。此時，超節(jié)點A將合并Alice和Bob對文件X的下載請求為一個對外請求，并 繼續(xù)從局域網(wǎng)外的其它超節(jié)點和文件源下載X，即按步驟S102的方式下載文件X剩下的部 分，直到下載完成。上述實施例中若將“文件X”替換為“網(wǎng)絡視頻節(jié)目源X”，則本發(fā)明同樣適用于 IPTV直播和點播場景。以上實施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對本發(fā)明的限制，有關技術領域的普通 技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有 等同的技術方案也屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專利保護范圍應由權利要求限定。
權利要求
一種云存儲系統(tǒng)，其特征在于，包括若干作為超節(jié)點的局域網(wǎng)出口設備，所述各出口設備之間通過因特網(wǎng)連接，并始終在線，并連接其所在局域網(wǎng)內的若干用戶終端。
2.如權利要求1所述的云存儲系統(tǒng)，其特征在于，所述各出口設備之間為P2P連接。
3.如權利要求1所述的云存儲系統(tǒng)，其特征在于，所述出口設備和其局域網(wǎng)內用戶終 端的連接為P2P連接。
4.如權利要求1-3中任一項所述的云存儲系統(tǒng)，其特征在于，所述網(wǎng)絡出口設備為具 有流量控制功能的網(wǎng)絡設備。
5.一種基于權利要求1的云存儲系統(tǒng)的網(wǎng)絡訪問方法，其特征在于，包括如下步驟5101所述局域網(wǎng)內的用戶終端通過網(wǎng)絡查詢請求網(wǎng)絡資源；5102若所述局域網(wǎng)內不存在要請求的網(wǎng)絡資源，則所述用戶終端通過所述局域網(wǎng)內 的超節(jié)點請求局域網(wǎng)之外的所述網(wǎng)絡資源；5103若所述局域網(wǎng)內存在請求的網(wǎng)絡資源，則所述用戶終端與局域網(wǎng)內包含所述網(wǎng) 絡資源的超節(jié)點及其它包含所述網(wǎng)絡資源的用戶終端建立P2P連接，并下載所述網(wǎng)絡資 源；S104:若所述局域網(wǎng)內只存在請求的網(wǎng)絡資源的一部分，則按步驟S102下載所述網(wǎng)絡 資源在局域網(wǎng)內不存在的部分，按步驟S103下載所述網(wǎng)絡資源在局域網(wǎng)內存在的部分。
6.如權利要求5所述的網(wǎng)絡訪問方法，其特征在于，所述步驟S102具體包括51021所述用戶終端與所述局域網(wǎng)內的超節(jié)點建立P2P連接，請求所述局域網(wǎng)內的超 節(jié)點代理下載所述網(wǎng)絡資源；51022所述局域網(wǎng)內的超節(jié)點與因特網(wǎng)中其它超節(jié)點或網(wǎng)絡資源的源端建立P2P連 接，下載所述網(wǎng)絡資源，同時在本地保存下載的網(wǎng)絡資源；51023用戶終端從所述局域網(wǎng)內超節(jié)點下載所述網(wǎng)絡資源。
7.如權利要求6所述的網(wǎng)絡訪問方法，其特征在于，在步驟S1021中若所述局域網(wǎng)內多 個用戶請求超節(jié)點代理下載局域網(wǎng)外同一網(wǎng)絡資源，則超節(jié)點將合并這些請求為一個對外 下載請求。
8.如權利要求6所述的網(wǎng)絡訪問方法，其特征在于，所述局域網(wǎng)內超節(jié)點在下載所述 網(wǎng)絡資源時，若本地存儲空間不足，則清理存儲空間，以容納所述網(wǎng)絡資源。
9.如權利要求5-8中任一項所述的網(wǎng)絡訪問方法，其特征在于，所述網(wǎng)絡資源包括文 件和網(wǎng)絡視頻資源。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種云存儲系統(tǒng)，包括若干作為超節(jié)點的局域網(wǎng)出口設備，所述各出口設備之間通過因特網(wǎng)連接，并始終在線，并連接其所在局域網(wǎng)內的若干用戶終端。還公開了一種基于上述云存儲系統(tǒng)的網(wǎng)絡訪問方法，包括所述局域網(wǎng)內的用戶終端通過網(wǎng)絡查詢請求網(wǎng)絡資源；若所述局域網(wǎng)內不存在請求的完整網(wǎng)絡資源，則所述用戶終端通過超節(jié)點請求所述局域網(wǎng)之外的網(wǎng)絡資源。本發(fā)明通過將局域網(wǎng)出口設備配置為超節(jié)點，合并和代理局域網(wǎng)內用戶終端下載網(wǎng)絡資源，避免了網(wǎng)內用戶對同一外網(wǎng)資源重復下載導致的大量冗余流量，提高了局域網(wǎng)出口帶寬和ISP主干網(wǎng)帶寬的有效利用率。同時，由局域網(wǎng)出口設備超節(jié)點構成的云存儲系統(tǒng)具有始終在線的穩(wěn)定架構。
文檔編號H04L29/08GK101873348SQ20101020054
公開日2010年10月27日 申請日期2010年6月9日 優(yōu)先權日2010年6月9日
發(fā)明者傅怡琦, 姜彩萍, 李子木, 王繼龍 申請人:清華大學