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CN101399746B - 报文路由方法、系统、设备和选择备份资源的方法、系统 - Google Patents

报文路由方法、系统、设备和选择备份资源的方法、系统 Download PDF

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CN101399746B
CN101399746B CN2007101224635A CN200710122463A CN101399746B CN 101399746 B CN101399746 B CN 101399746B CN 2007101224635 A CN2007101224635 A CN 2007101224635A CN 200710122463 A CN200710122463 A CN 200710122463A CN 101399746 B CN101399746 B CN 101399746B
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Abstract

本发明公开了一种报文路由方法、系统、设备和选择备份资源的方法、系统，属于通信领域。报文路由方法包括：每隔预设时间间隔更新各节点的忙闲程度；根据分布式哈希表算法和节点的忙闲程度选择接收报文的节点，将报文发送给选出的节点。报文路由系统包括发送节点设备和路由节点设备。选择备份资源的方法包括：状态发布节点向组播组内的其它节点广播本节点的忙闲程度；备份资源选择节点根据接收到的节点忙闲程度选择代理节点。选择备份资源的系统包括状态发布节点设备和备份资源选择节点设备。本发明通过参考路由表中节点的忙闲程度，选择接收报文的节点，协调了各节点间负载的分布，防止了网络发生拥塞；也实现了组播中合理地选择代理节点。

Description

报文路由方法、系统、设备和选择备份资源的方法、系统
技术领域
本发明涉及通信领域，特别涉及一种报文路由方法、系统和设备，以及选择备份资源的方法、系统。
背景技术
P2P(Peer to Peer，对等网络)是一种分布式网络，网络的参与者共享他们所拥有的一部分硬件资源(处理能力、存储能力、网络连接能力、打印机等)，通过网络提供的服务和内容使这些共享资源被其他对等节点直接访问，而无需经过中间实体。此网络中的参与者既是资源(服务和内容)的提供者，又是资源(服务和内容)的获取者。P2P打破了传统的C/S(Client/Server，客户端/服务器)模式，网络中的每个节点的地位都是对等的。每个节点既充当服务器，为其他节点提供服务，同时也享用其他节点提供的服务。P2P技术充分利用系统中的各个节点的能力，互相提供服务，大大提高了这些节点的利用率，从而提升了网络、设备和信息服务的效能。
结构化P2P系统中的资源发布和网络拓扑紧密相关，资源按照P2P拓扑中的逻辑地址精确的分布在网络中。结构化P2P系统中的每个节点都具有虚拟的逻辑地址，所有节点根据虚拟的逻辑地址构成一个相对稳定而紧密的拓扑结构。结构化P2P中，对资源进行Hash(哈希)运算后生成的值作为资源标记值，用key值表示。key值的名字空间和P2P节点的名字空间存在映射关系，即一个key值对应一个节点，资源根据key值和节点的映射关系分布在结构化P2P网络中，根据资源对应的key值将可以找到相应的资源。
结构化P2P系统中的每个节点都需要负责存储一段key值空间，这段key值空间是根据DHT(Distributed Hash Table，分布哈希表)算出来的。不同的DHT算法计算出来的key值空间不同。例如在chord算法中，Peer a和Peer b是邻居，且Peer a的ID小于Peer b的ID，则Peer a负责的key值空间就是从Peer a ID到Peer b ID这段数值空间的key值。
其中，DHT算法包括chord、pastry等，该算法为结构化P2P网络提供按照key值的资源查找功能，即通过key值找到根节点(root)，在根节点读取该key值对应的资源，或者在根节点存储key值对应的资源。
在结构化P2P系统中对报文进行路由时，根据报文中的key值(目的节点)按照一定的算法找到key值对应的路径，以key值的逐步逼近方法经过若干个中间节点将报文路由到目的节点。
P2P overlay(叠加网)中节点上的路由表是根据DHT算法的规则计算和查找得到的。以Chord算法为例，节点上的路由表参见表1：
表1
  序号  节点标识(Peer ID)   IP地址
  1   X   66.249.67.150
  2   Y   66.249.67.151
  3   Z   66.249.67.152
  ...   ...   ...
  N   n   66.249.67.n
Chord算法中，节点在处理一个报文路由时，根据报文中的key值，从路由表中找到一个最接近的Peer ID，然后转发给该Peer ID对应的节点。如果key值在X和Z之间，则按照规则应该发给节点标识Y对应的节点。每个节点都按照这个规则路由报文，直到报文到达目的节点(节点标识为key值的节点)。
然而在P2P overlay中由于节点的处理能力不同，而且不同key值的报文被路由的次数也不同，使P2P overlay中某些节点对报文处理(处理是指这个key值正好落在自己负责存储的key值空间时，对报文进行路由，或者当这个节点就是目的节点时，对报文进行终结)的多，某些节点处理的少。处理的多的节点和一些能力本身不足的节点可能出现处理能力不足的情况，在P2P overlay中出现拥塞，导致后续的报文不能被转发或处理，请求失败。
为了防止在P2P overlay中出现拥塞，现有技术中提供了一种选取路径的方法，方法如下：
1)发送节点需要给目的节点发送报文时，先向目的节点发送一个拥塞检测报文：
2)中间节点收到拥塞检测报文后，如果当前拥塞，则设置拥塞检测报文的ECN(Explicit Congestion Notification，显性拥塞通知)为1，然后将拥塞检测报文转发给目的节点；
3)目的节点将向源节点返回拥塞通知，在通知中携带中间节点的拥塞信息，告知发送节点此路径是拥塞的；
4)发送节点接收到拥塞通知后，选择该路径以外的其它路径路由。
因为在P2P overlay中的每个节点的路由表中，每个节点在选择下一跳节点时，可以有k个可以选择的节点，这k个节点有一个是DHT查找出来的最接近的节点，其余的都是最接近的节点的邻居节点。当上述拥塞通知表明最接近的节点出现拥塞时，重新在其余的k-1个节点中随机选取一个节点作为下一跳节点。
在实现本发明的过程中，发明人发现：发送节点给目的节点发送报文时，需要先发送一个拥塞检测报文，造成了发送报文的时延；并且，上述方法中的节点只有两个状态(拥塞和不拥塞)，并且，在P2P overlay中，各节点间的拓扑状态是不稳定的，即路由表是动态变化的，即使发送一个拥塞检测报文，可能由于节点的变化，导致在overlay路径的变化，检测结果可能不准确。
同时，实现本发明的过程中，发明人还发现：现有组播中选择备份资源时，没有充分考虑被选的备份资源的实际处理能力，导致选择的备份资源有时出现处理能力不足，造成信息丢失，影响组播业务的正常传输。
发明内容
为了使路径上的负载均衡，防止网络拥塞，本发明实施例提供了一种报文路由方法、系统和设备。所述技术方案如下：
一种报文路由方法，所述方法包括：
每隔预设时间间隔向路由表中的节点发送状态程度查询消息；
收到所述状态程度查询消息的节点检查本节点的忙闲状态，根据所述忙闲状态确定忙闲状态等级，返回状态程度查询响应消息，所述状态程度查询响应消息携带所述忙闲状态等级；
接收到所述状态程度查询响应消息后，根据所述状态程度查询响应消息中携带的忙闲状态等级更新该节点的忙闲程度；
据分布式哈希表算法和节点的忙闲程度选择接收报文的节点，将所述报文发送给所述选择出的节点。
本发明实施例还提供了另一种报文路由方法，所述方法包括：
每隔预设时间间隔统计本节点向路由表中各节点发送报文的数量；
比较所述报文数量与预先协商的最大阈值和/或中间阈值的大小关系；
根据比较结果更新各节点的忙闲程度；
根据分布式哈希表算法和节点的忙闲程度选择接收报文的节点，将所述报文发送给所述选择出的节点。
本发明实施例还提供了一种报文路由系统，所述系统包括：发送节点设备和路由节点设备，
所述发送节点设备包括：
消息发送模块，用于每隔预设时间间隔向路由表中的节点设备发送状态程度查询消息；
忙闲状态更新模块，用于接收状态程度查询响应消息，根据所述状态程度查询响应消息 中携带的忙闲状态等级更新所述路由表中对应的节点设备的忙闲程度；
报文发送模块，用于根据分布式哈希表算法和所述忙闲状态更新模块所更新的所述路由 表中的节点设备的忙闲程度选择接收报文的路由节点设备，将所述报文发送给所述选择出的 路由节点设备；
相应地，所述路由节点设备包括：
忙闲状态检查模块，用于收到所述发送节点设备发送的状态程度查询消息后，检查本节 点设备的忙闲状态；
忙闲状态等级确定模块，用于根据所述忙闲状态检查模块的检查结果确定忙闲状态等级； 消息响应模块，用于向所述发送节点设备返回状态程度查询响应消息，所述状态程度查 询响应消息携带所述忙闲状态等级确定模块确定的忙闲状态等级；
报文转发模块，用于接收所述发送节点设备发送的报文，根据分布式哈希表算法和保存 的其它节点设备的忙闲程度选择下一跳路由节点设备。
进一步地，本发明实施例还提供了一种发送节点设备，所述设备包括：
消息发送模块，用于每隔预设时间间隔向路由表中的节点设备发送状态程度查询消息；
忙闲状态更新模块，用于接收状态程度查询响应消息，根据所述状态程度查询响应消息中携带的忙闲状态等级更新所述路由表中的节点设备的忙闲程度；
报文发送模块，用于根据分布式哈希表算法和所述状态更新模块所更新的路由表中的节点设备的忙闲程度选择接收报文的路由节点设备，将所述报文发送给所选择出的路由节点设备。
本发明实施例还提供了另一种发送节点设备，所述设备包括：
统计模块，用于每隔预设时间间隔统计本节点向路由表中的节点设备发送报文的数量；
比较模块，用于比较所述统计模块统计出的报文数量与预先协商的最大阈值和/或中间阈值的关系；
忙闲状态更新模块，用于根据所述比较模块的比较结果更新所述路由表中的节点设备的忙闲程度；
报文发送模块，用于根据分布式哈希表算法和所述路由表中的节点设备的忙闲程度选择接收报文的路由节点设备，将所述报文发送给所述选择出的路由节点设备。
本发明实施例还提供了一种路由节点设备，所述设备包括：
忙闲状态检查模块，用于收到状态程度查询消息后，检查本节点设备的忙闲状态；
忙闲状态等级确定模块，用于根据所述忙闲状态检查模块的检查结果确定忙闲状态等级；
消息响应模块，用于向发送节点设备返回状态程度查询响应消息，所述状态程度查询响应消息携带所述忙闲状态等级确定模块确定的忙闲状态等级；
报文转发模块，用于接收报文，根据分布式哈希表算法和保存的其它节点设备的忙闲程度选择下一跳路由节点设备。
上述实施例提供的技术方案的有益效果是：
通过参考路由表中节点的忙闲程度，选择接收报文的节点，协调了各节点间负载的分布，防止了网络发生拥塞。
为了在组播中选择合适的备份资源，本发明实施例还提供了一种选择备份资源的方法和系统，技术方案如下：
一种选择备份资源的方法，所述方法包括：
状态发布节点检查本节点所处的忙闲状态等级，向组播组内的其它节点广播本节点的忙闲状态等级；
备份资源选择节点收到所述状态发布节点广播的忙闲状态等级后，判断是否需要代理节点，如果需要，根据接收到的节点的忙闲状态等级选择代理节点；如果不需要，转发给其它节点。
一种选择备份资源的系统，所述系统包括：
状态发布节点设备，用于检查本节点所处的忙闲状态等级，向组播组内的其它节点设备广播本节点设备的忙闲程度；
备份资源选择节点设备，用于收到所述状态发布节点设备广播的忙闲状态等级后，判断是否需要代理节点设备，如果需要，根据接收到的节点的忙闲状态等级选择代理节点设备；如果不需要，转发给其它节点设备。
上述实施例提供的技术方案的有益效果是：
通过参考节点的忙闲程度，实现了合理地选择代理节点，防止了所选的节点不合适，不能进行资源备份。
附图说明
图1是本发明实施例1提供的报文路由方法流程图；
图2是本发明实施例1提供的节点A到节点I的路由比较图；
图3是本发明实施例2提供的报文路由方法流程图；
图4是本发明实施例3提供的报文路由系统示意图；
图5是本发明实施例4提供的选择备份资源的组网示意图；
图6是本发明实施例5提供的选择备份资源的系统示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
本发明实施例将节点的忙闲程度设定为多个等级，并通知给其它节点，当发送节点发送报文时，根据其它节点的忙闲状态等级选择路由策略。可以防止网络中的拥塞，在一定程度上实现负载均衡。
实施例1
本实施例提供了一种报文路由方法，该方法包括：每隔预设时间间隔更新各节点的忙闲程度，其中，忙闲程度包括多个忙闲状态等级；根据分布式哈希表算法和节点的忙闲程度选择接收报文的节点，将报文发送给所选择出的节点。
上述方法中节点的忙闲程度是预先根据节点的处理能力设定的，根据需要可以设定多个忙闲状态等级，每个忙闲状态等级表示不同的忙闲程度。节点判断自身忙闲程度时，可以通过统计一定时间间隔内收到报文的数目，根据统计的结果、本节点CPU状态、内存大小和网络带宽判断当前状态属于哪个忙闲状态等级，判断忙闲状态等级时也可以参考节点的意愿、硬件的其它性能等。由于收到报文的数目是个动态数据，时刻都在变化，因此节点的忙闲状态也是动态变化的。
参见图1，为本发明实施例提供的报文路由方法流程图。该报文路由方法包括以下步骤：
步骤101：发送节点向路由表内的节点发送状态程度查询消息。
其中，状态程度查询消息可以是通常的保活消息，也可以是自定义的消息，主要为了查看其它节点是否在线，以及其所处的忙闲程度。
步骤102：节点收到发送节点的状态程度查询消息后，检查本节点当前的忙闲状态等级，向发送节点返回状态程度查询响应消息，该状态程度查询响应消息携带该节点的忙闲状态等级。
本实施例将节点的忙闲程度分为三个忙闲状态等级：
忙闲状态等级1：节点比较闲，可以处理(转发或终结)所有的报文；
忙闲状态等级2：节点有点忙，但不是非常忙，可以处理目的节点为本节点负责的key值范围内的报文；
忙闲状态等级3：节点非常忙，不能处理后续所有的报文，需要本节点的代理节点处理后续目的节点为本节点的报文，目的节点不是本节点的报文不转交代理节点处理。
当本节点的当前状态为忙闲状态等级1时，在状态程度查询响应消息中携带忙闲状态等级1；当本节点的当前状态为忙闲状态等级2时，在状态程度查询响应消息中携带忙闲状态等级2和本节点负责的key值范围空间；当本节点的当前状态为忙闲状态等级3时，在状态程度查询响应消息中携带忙闲状态等级3、本节点负责的key值范围空间和本节点的代理节点的key值。
根据需要，也可以将节点的忙闲程度分为四个忙闲状态等级：
忙闲状态等级1：节点很闲，可以作为其它节点的代理节点，可以处理所有报文；
忙闲状态等级2：节点比较闲，不可以作为其它节点的代理节点，可以处理所有报文；
忙闲状态等级3：节点有点忙，但不是非常忙，可以处理目的节点为本节点负责的key值范围内的报文；
忙闲状态等级4：节点非常忙，不能处理后续所有的报文，需要本节点的代理节点处理后续目的节点为本节点的报文，目的节点不是本节点的报文不转交代理节点处理。
当本节点的当前状态为忙闲状态等级1时，在状态程度查询响应消息中携带忙闲状态等级1；当本节点的当前状态为忙闲状态等级2时，在状态程度查询响应消息中携带忙闲状态等级2；当本节点的当前状态为忙闲状态等级3时，在状态程度查询响应消息中携带忙闲状态等级3和本节点负责的key值范围空间；当本节点的当前状态为忙闲状态等级4时，在状态程度查询响应消息中携带忙闲状态等级4、本节点负责的key值范围空间和本节点的代理节点的key值。
上述忙闲程度对应的状态是相对而言的，例如，对于忙闲程度分为三个忙闲状态等级的情况，可以通过比较CPU的占用率、剩余带宽的大小，以及剩余内存的大小来衡量，例如：对于一个配置为：1G的CPU、256M的内存、500K的带宽的节点，当CPU的占用率小于等于50％、剩余内存大于等于40M、剩余带宽大于等于200K时，属于忙闲状态等级1；当CPU的占用率在50％与70％之间，剩余内存在10M与40M之间、剩余带宽在50K与200K之间时，属于忙闲状态等级2；当CPU的占用率大于等于70％、剩余内存小于等于10M、剩余带宽小于等于50K时，属于忙闲状态等级3；对于忙闲程度分为其它几个状态的情况，衡量每个状态的方法同上。此处的数值仅仅用于示例，也可以采用其他数值、具体划分标准等。
步骤103：发送节点收到节点的状态程度查询响应消息后，保存该节点当前的忙闲状态等级。
其中，节点当前的忙闲状态等级可以保存在路由表对应的节点表项中，也可以保存在自定义的表中。
步骤104：发送节点欲发送报文时，根据分布式哈希表算法和节点的忙闲状态等级按照预定策略选择接收报文的节点。
其中，预定策略指预先设定的每个忙闲状态等级对应的处理情况，如：只向忙闲状态等级为2的节点发送其负责的key值范围内的报文。
步骤105：向选择的接收报文的节点发送报文。
发送报文时，根据路由表中节点的忙闲状态等级，确定接收报文的节点，以忙闲程度分为三个忙闲状态等级的情形为例，具体如下：
对于忙闲状态等级为1的节点，可以将所有报文发送给该节点；
对应忙闲状态等级为2的节点，只将目的节点为该节点负责的key值范围空间的报文发送给该节点；
对于忙闲等级状态为3的节点，将目的节点为该节点负责的key值范围空间的报文转发给该节点的代理节点。
上述方法通过在给发送节点返回的状态程度查询响应消息中携带本节点的忙闲状态等级，当节点的当前状态接近处理能力极限时，也可以通过特定消息通知发送节点，以使发送节点能够根据节点的当前状态为后续报文选择合适的接收节点。
节点的处理能力也可能影响节点的忙闲状态等级，例如，因为节点的硬件性能较差，该节点最闲时对应的忙闲状态等级也达不到忙闲状态等级1，最多达到忙闲状态等级2等。
参见图2，为本发明实施例提供的节点A到节点I的路由比较图。以节点的忙闲状态等级保存在路由表中为例进行说明，其中：
1)当每个节点都处于比较闲的状态时，以节点A和节点F为例，节点A上的路由表如表2所示，节点F上的路由表如表3所示：
表2
  节点标识   IP地址   忙闲状态等级
  B   ×××   1
  C   ×××   1
  ...   ...   ...
表3
  节点标识   IP地址  忙闲状态等级
  G   ×××  忙闲状态等级1
  H   ×××  忙闲状态等级1
  I   ×××  忙闲状态等级1
  ...   ...  ...
节点A向节点I发送报文的路由为：A→C→E→F→I，如图中虚线所示；
2)当节点A至节点I中的部分节点拥塞，例如：节点C、节点G和节点H处于忙闲状态等级2，节点I处于忙闲状态等级3，且节点I的代理节点为节点G。此时，节点A上的路由表如表4所示，节点F上的路由表如表5所示：
表4
  节点标识   IP地址  忙闲状态等级
  B   ×××  忙闲状态等级1
  C   ×××  忙闲状态等级2
  ...   ...  ...
表5
  节点标识   IP地址  忙闲状态等级
  G   ×××  忙闲状态等级2
  H   ×××  忙闲状态等级2
  I   ×××  忙闲状态等级3
  ...   ...  ...
则节点A向节点I发送报文时，检查本地路由表中的节点忙闲状态等级，发现节点C的忙闲状态等级为忙闲状态等级2，则将报文发送给节点B，节点B根据本地路由表中的信息，将报文转发给节点F，节点F检查本地路由表，发现节点I处于忙闲状态等级3，则将报文转发给节点I的代理节点G，故节点A到节点I的路由为：A→B→F→G，如图中实线所示。
实施例2
本实施例提供了另一种报文路由方法，发送节点预先与下游节点协商在一定的时间间隔内向其发送报文数量的最大阈值和中间阈值，下游节点将会在协商的过程中把其代理节点通知给发送节点，发送节点将记录协商的最大阈值、中间阈值以及对应的代理节点，这些信息可以记录在路由表中的对应表项内，也可以记录在其它自定义的表中。本实施例以记录在路由表中为例进行说明。参见图3，为本发明实施例提供的一种报文路由方法流程图，发送报文的过程中执行以下步骤：
步骤201：每隔一定的时间间隔统计向下游节点发送报文的数量t；
步骤202：根据分布式哈希表算法在路由表中查找下一跳节点，判断所统计出的向该下一跳节点发送的报文数量t与中间阈值x和最大阈值y的关系，当所统计出的数量t大于等于最大阈值y时，执行步骤203；当所统计出的数量t小于中间阈值x时，执行步骤204；当所统计出的数量t在中间阈值x和最大阈值y之间时，执行步骤205。
步骤203：不向此节点发送报文，选择其它节点路由。
步骤204：继续向此节点路由报文。
步骤205：向此节点发送目的节点为此节点的报文，其它报文不通过此节点转发。
本实施例提供的方法当节点负责的key值范围发生变化时，将会向上游节点通知变化后的key值范围。
仍以图2提供的节点为例，其中：
1)当节点A统计出发送给节点B的报文数量t在中间阈值x和最大阈值y之间，发送给其它节点的报文数量t小于中间阈值x时，以节点A和节点F为例，节点A上的路由表如表6所示，节点F上的路由表如表7所示：
表6
  节点标识   IP地址  中间阈值(x)  最大阈值(y)   统计结果(t)
  B   ×××   x(B)   y(B) x(B)＜t(B)＜y(B)
  C   ×××   x(C)   y(C) t(C)＜x(C)
  ...   ...   ...   ... ...
表7
 节点标识   IP地址  中间阈值(x)  最大阈值(y)  统计结果(t)
  G   ×××   x(G)   y(G)   t(G)＜x(G)
H ××× x(H) y(H) t(H)＜x(H)
  I   ×××   x(I)   y(I)   t(I)＜x(I)
  ...   ...   ...   ...   ...
节点A向节点I发送报文的路由为：A→C→E→F→I，如图中虚线所示；
2)当部分节点转发的报文较多时，例如：统计出发送给节点C、节点G和节点H的报文数量在中间阈值和最大阈值之间，而发送给节点I的报文大于最大阈值，且节点I的代理节点为节点G。此时，节点A上的路由表如表8所示，节点F上的路由表如表9所示：
表8
  节点标识   IP地址  中间阈值(x)  最大阈值(y) 统计结果(t)
  B   ×××   x(B)   y(B) t(B)＜x(B)
  C   ×××   x(C)   y(C) x(C)＜t(C)＜y(C)
  ...   ...   ...   ... ...
表9
  节点标识   IP地址  中间阈值(x)  最大阈值(y)   统计结果(t)
  G   ×××   x(G)   y(G)   x(G)＜t(G)＜y(G)
  H   ×××   x(H)   y(H)   x(H)＜t(H)＜y(H)
  I   ×××   x(I)   y(I)   t(I)＞y(I)
  ...   ...   ...   ...   ...
则节点A向节点I发送报文时，统计一定时间间隔内向本地路由表中的节点发送报文的数量t，发现发给节点C的报文数量在最大阈值与中间阈值之间，则将报文发送给节点B，节点B根据本地路由表中的信息，将报文转发给节点F，节点F检查本地路由表，发现节点I上的报文数量已经超过了最大阈值，则将报文转发给节点I的代理节点G，故节点A到节点I的路由为：A→B→F→G，如图中实线所示。
上述实施例通过参考路由表中节点的忙闲程度，选择接收报文的节点，协调了各节点间负载的分布，防止了网络发生拥塞。同时，充分考虑报文的目的节点，最大限度地将本节点负责的报文发给该节点。
实施例3
参见图4，为本发明实施例提供的报文路由系统示意图。本实施例提供了一种报文路由系统，包括：
发送节点设备，用于每隔预设时间间隔更新各节点设备的忙闲程度；根据分布式哈希表算法和路由表中的节点设备的忙闲程度选择接收报文的路由节点设备，将报文发送给选择出的路由节点设备；
路由节点设备，用于接收发送节点设备发送的报文，根据分布式哈希表算法和保存的其它节点设备的忙闲程度选择下一跳路由节点设备。
其中，发送节点设备包括：
消息发送模块，用于每隔预设时间间隔向路由表中的节点设备发送状态程度查询消息；
忙闲状态更新模块，用于接收状态程度查询响应消息，根据状态程度查询响应消息中携带的忙闲状态等级更新上述路由表中对应节点设备的忙闲程度；
报文发送模块，用于根据分布式哈希表算法和忙闲状态更新模块所更新的上述路由表中的节点设备的忙闲程度选择接收报文的路由节点设备，将报文发送给选择出的路由节点设备；
进一步地，此报文发送模块包括：
检查单元，用于根据分布式哈希表算法在路由表查找下一跳路由节点设备，判断下一跳路由节点设备的忙闲状态等级，忙闲状态等级包括：能处理所有报文的忙闲状态等级1，只能处理负责的资源标记值范围内的报文的忙闲状态等级2和不能处理报文的忙闲状态等级3；如果为忙闲状态等级2或3，判断报文的目的节点设备是否在下一跳路由节点设备负责的key值范围；
报文发送单元，用于检查单元的检查结果为目的节点设备在下一跳路由节点设备负责的key值范围时，当下一跳路由节点设备的忙闲状态等级为忙闲状态等级2时，将报文发送给下一跳路由节点设备；如果下一跳路由节点设备的忙闲状态等级为忙闲状态等级3时，将报文发送给下一跳路由节点设备的代理节点设备；当下一跳路由节点设备的忙闲状态等级为忙闲状态等级1时，可以向该下一跳路由节点设备发送任一报文。
相应地，路由节点设备包括：
忙闲状态检查模块，用于收到发送节点设备发送的状态程度查询消息后，检查本节点设备的忙闲状态；
忙闲状态等级确定模块，用于根据忙闲状态检查模块的检查结果确定忙闲状态等级；
消息响应模块，用于向发送节点设备返回状态程度查询响应消息，状态程度查询响应消息携带忙闲状态等级确定模块确定的忙闲状态等级；
报文转发模块，用于接收发送节点设备发送的报文，根据分布式哈希表算法和保存的其它节点设备的忙闲程度选择下一跳路由节点设备。
或者，当下游节点设备的忙闲程度是通过统计本节点设备向其发送的报文数量度量时，发送节点设备包括：
统计模块，用于每隔预设时间间隔统计本节点向路由表中各节点设备发送报文的数量；
比较模块，用于比较上述统计模块统计出的报文数量与预先协商的最大阈值和/或中间阈值的大小关系；
忙闲状态更新模块，用于根据比较模块的比较结果更新各节点设备的忙闲程度；
报文发送模块，用于根据分布式哈希表算法和忙闲状态更新模块所更新的节点设备的忙闲程度选择接收报文的节点设备，将报文发送给所选择出的节点设备。
进一步地，此报文发送模块包括：
检查单元，用于根据分布式哈希表算法在路由表查找下一跳路由节点设备，判断本节点设备发送给下一跳路由节点设备的报文数量，如果报文数量大于等于中间阈值，判断报文的目的节点设备是否在下一跳路由节点设备负责的key值范围；
报文发送单元，用于检查单元的检查结果为目的节点设备在下一跳路由节点设备负责的key值范围时，当报文数量在中间阈值和最大阈值之间时，将报文发送给下一跳路由节点设备；当报文数量大于等于最大阈值时，将报文发送给下一跳路由节点设备的代理节点设备；当报文数量小于中间阈值时，可以向该下一跳路由节点设备发送任一报文。
相应地，路由节点设备用于接收发送节点设备发送的报文，根据分布式哈希表算法和保存的其它节点设备的忙闲程度选择下一跳路由节点设备。
以上实施例通过参考路由表中节点的忙闲程度，选择接收报文的节点，可以协调各节点间负载的分布，防止网络发生拥塞。同时，充分考虑报文的目的节点，最大限度地将本节点负责的报文发给该节点。
实施例4
本实施例提供了一种选择备份资源的方法，包括：状态发布节点向组播组内的其它节点广播本节点的忙闲程度；备份资源选择节点根据接收到的节点忙闲程度选择代理节点。
参见图5，为本实施例提供的组网结构图，以IMA3节点发布本节点的忙闲程度为例，在应用层组播中的备份资源选择过程如下：
1、IMA3节点检查本节点可用资源(带宽、CPU处理能力和存储空间等)，根据可用资源确定本节点所处的忙闲状态等级，通过Report报文发布自己的忙闲状态等级，供其它节点参考是否选择其作为代理节点，即备份资源。
2、Report报文在向上传递过程中每经过一个节点，该节点下先判断其它分支是否需要IMA3节点作为代理节点，如果需要，则将该报文转发(Relay)至需要的分支，并标记自身为备份请求处理节点。如果其它分支无需该IMA3节点作为代理节点，则继续将报文向上传递，直到将Report报文传递到数据源节点S。
3、数据源节点S检查到本节点的其它分支需要该备份资源，则将该Report报文转发到其分支，并标记本节点作为备份请求处理节点。
4、数据源节点S的分支上的儿子节点收到该Report报文后，根据自己的需要选择，当自身不需要时，则继续向其下游转发该Report报文；当自己需要时，选择该IMA3作为自己的备份资源，不向其它下游节点转发该Report报文。
5、当分支上某个节点选择该IMA3作为自己的备份资源时，则发送备份请求(Backup Req)消息到数据源节点S，数据源节点按照先来先得的原则向发送备份请求消息的节点回应成功(OK)或失败消息。
6、收到成功消息的节点则将该IMA3作为自己的代理节点，收到失败消息的节点不再转发该失败消息。
例如，IMA 6节点选择该IMA3节点作为自己的备份资源，通过Backup Req消息通知数据源节点S，数据源节点S收到其发送的Backup Req消息后，向其发送OK消息。IMA 6节点收到OK消息后，将IMA3节点作为自身的代理节点。
本实施例通过参考各个节点的忙闲程度(处理能力)，选择比较适合自己的节点作为代理节点，可以防止所选的节点不合适，不能进行资源备份。
实施例5
参见图6，为本实施例提供的选择备份资源的系统，本实施例提供了一种选择备份资源的系统，包括：
状态发布节点，用于向组播组内的其它节点广播本节点的忙闲程度；
备份资源选择节点，用于根据接收到的状态发布节点广播的忙闲程度选择代理节点。
实施例4和实施例5提供的技术方案，在组播中，参考其它各个节点的忙闲程度(处理能力)，选择比较适合自己的节点作为代理节点，可以防止所选的节点不合适，不能进行资源备份。
本发明实施例提供的技术方案对应的软件可以存储在一个计算机可读取存储介质中，如计算机硬盘、光盘等。
以上实施例通过在组播中，参考其它各个节点的忙闲程度(处理能力)，选择比较适合自己的节点作为代理节点，防止了所选的节点不合适，不能进行资源备份。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (18)

1.一种报文路由方法，其特征在于，所述方法包括：
每隔预设时间间隔向路由表中的节点发送状态程度查询消息；
收到所述状态程度查询消息的节点检查本节点的忙闲状态，根据所述忙闲状态确定忙闲状态等级，返回状态程度查询响应消息，所述状态程度查询响应消息携带所述忙闲状态等级；
接收到所述状态程度查询响应消息后，根据所述状态程度查询响应消息中携带的忙闲状态等级更新该节点的忙闲程度；
根据分布式哈希表算法和节点的忙闲程度选择接收报文的节点，将所述报文发送给所述选择出的节点。
2.如权利要求1所述的报文路由方法，其特征在于，所述收到所述状态程度查询消息的节点检查本节点的忙闲状态，根据所述忙闲状态确定忙闲状态等级，包括：
收到所述状态程度查询消息的节点检查本节点的一段时间内收到的报文数目，根据所述报文数目、CPU状态、内存大小、网络带宽或本节点的意愿中的一种或多种确定本节点的忙闲状态等级。
3.如权利要求1或2所述的报文路由方法，其特征在于，所述忙闲程度包括：能处理所有报文的忙闲状态等级1，只能处理负责的资源标记值范围内的报文的忙闲状态等级2和不能处理报文的忙闲状态等级3。
4.如权利要求3所述的报文路由方法，其特征在于，当所述收到所述状态程度查询消息的节点的忙闲状态等级为忙闲状态等级2时，所述状态程度查询响应消息还携带所述收到所述状态程度查询消息的节点负责的资源标记值范围；
当所述收到所述状态程度查询消息的节点的忙闲状态等级为忙闲状态等级3时，所述状态程度查询响应消息还携带所述收到所述状态程度查询消息的节点的负责的资源标记值范围和代理节点。
5.如权利要求4所述的报文路由方法，其特征在于，所述根据分布式哈希表算法和节点的忙闲程度选择接收报文的节点，将所述报文发送给所述选择出的节点，包括：
根据分布式哈希表算法在路由表查找下一跳节点，判断所述下一跳节点的忙闲状态等级，如果为忙闲状态等级2或3，判断所述报文的目的节点是否在所述下一跳节点负责的资源标记值范围内，如果在，当所述下一跳节点的忙闲状态等级为忙闲状态等级2时，将所述报文发送给所述下一跳节点；如果所述下一跳节点的忙闲状态等级为忙闲状态等级3时，将所述报文发送给所述下一跳节点的代理节点。
6.如权利要求1所述的报文路由方法，其特征在于，所述状态程度查询消息为保活消息，相应地，所述状态程度查询响应消息为保活响应消息。
7.一种报文路由方法，其特征在于，所述方法包括：
每隔预设时间间隔统计本节点向路由表中各节点发送报文的数量；
比较所述报文数量与预先协商的最大阈值和/或中间阈值的大小关系；
根据比较结果更新各节点的忙闲程度；
根据分布式哈希表算法和节点的忙闲程度选择接收报文的节点，将所述报文发送给所述选择出的节点。
8.如权利要求7所述的报文路由方法，其特征在于，所述根据分布式哈希表算法和节点的忙闲程度选择接收报文的节点，将所述报文发送给所述选择出的节点，包括：
根据分布式哈希表算法在路由表查找下一跳节点，判断本节点发送给所述下一跳节点的报文数量，如果所述报文数量大于等于所述中间阈值，判断所述报文的目的节点是否在所述下一跳节点负责的资源标记值范围内，如果在，当所述报文数量在所述中间阈值和所述最大阈值之间时，将所述报文发送给所述下一跳节点；当所述报文数量大于等于所述最大阈值时，将所述报文发送给所述下一跳节点的代理节点。
9.如权利要求7所述的报文路由方法，其特征在于，所述方法还包括：
当节点负责的资源标记值范围发生变化时，所述节点向上游节点通知变化后的资源标记值范围。
10.一种报文路由系统，其特征在于，所述系统包括发送节点设备和路由节点设备，所述发送节点设备包括：
消息发送模块，用于每隔预设时间间隔向路由表中的节点设备发送状态程度查询消息；
忙闲状态更新模块，用于接收状态程度查询响应消息，根据所述状态程度查询响应消息中携带的忙闲状态等级更新所述路由表中对应的节点设备的忙闲程度；
报文发送模块，用于根据分布式哈希表算法和所述忙闲状态更新模块所更新的所述路由表中的节点设备的忙闲程度选择接收报文的路由节点设备，将所述报文发送给所述选择出的路由节点设备；
相应地，所述路由节点设备包括：
忙闲状态检查模块，用于收到所述发送节点设备发送的状态程度查询消息后，检查本节点设备的忙闲状态；
忙闲状态等级确定模块，用于根据所述忙闲状态检查模块的检查结果确定忙闲状态等级；
消息响应模块，用于向所述发送节点设备返回状态程度查询响应消息，所述状态程度查询响应消息携带所述忙闲状态等级确定模块确定的忙闲状态等级；
报文转发模块，用于接收所述发送节点设备发送的报文，根据分布式哈希表算法和保存的其它节点设备的忙闲程度选择下一跳路由节点设备。
11.一种报文路由系统，其特征在于，所述系统包括发送节点设备和路由节点设备，
所述发送节点设备包括：
统计模块，用于每隔预设时间间隔统计向路由表中的节点设备发送报文的数量；
比较模块，用于比较所述统计模块统计出的报文数量与预先协商的最大阈值和/或中间阈值的关系；
忙闲状态更新模块，用于根据所述比较模块的比较结果更新所述路由表中的节点设备的忙闲程度；
报文发送模块，用于根据分布式哈希表算法和所述忙闲状态更新模块所更新的所述路由表中的节点设备的忙闲程度选择接收报文的路由节点设备，将所述报文发送给所选择出的路由节点设备；
所述路由节点设备，用于接收所述发送节点设备发送的报文，根据分布式哈希表算法和保存的其它节点设备的忙闲程度选择下一跳路由节点设备。
12.一种发送节点设备，其特征在于，所述设备包括：
消息发送模块，用于每隔预设时间间隔向路由表中的节点设备发送状态程度查询消息；
忙闲状态更新模块，用于接收状态程度查询响应消息，根据所述状态程度查询响应消息中携带的忙闲状态等级更新所述路由表中的节点设备的忙闲程度；
报文发送模块，用于根据分布式哈希表算法和所述忙闲状态更新模块所更新的路由表中的节点设备的忙闲程度选择接收报文的路由节点设备，将所述报文发送给所选择出的路由节点设备。
13.如权利要求12所述的发送节点设备，其特征在于，所述报文发送模块包括：
检查单元，用于根据分布式哈希表算法在路由表查找下一跳路由节点设备，判断所述下一跳路由节点设备的忙闲状态等级，所述忙闲状态等级包括：能处理所有报文的忙闲状态等级1，只能处理负责的资源标记值范围内的报文的忙闲状态等级2和不能处理报文的忙闲状态等级3；如果为忙闲状态等级2或3，判断所述报文的目的节点设备是否在所述下一跳路由节点设备负责的资源标记值范围内；
报文发送单元，用于所述检查单元的检查结果为目的节点设备在所述下一跳路由节点设备负责的资源标记值范围内时，当所述下一跳路由节点设备的忙闲状态等级为忙闲状态等级2时，将所述报文发送给所述下一跳路由节点设备；如果所述下一跳路由节点设备的忙闲状态等级为忙闲状态等级3时，将所述报文发送给所述下一跳路由节点设备的代理节点设备。
14.一种发送节点设备，其特征在于，所述设备包括：
统计模块，用于每隔预设时间间隔统计本节点向路由表中的节点设备发送报文的数量；
比较模块，用于比较所述统计模块统计出的报文数量与预先协商的最大阈值和/或中间阈值的关系；
忙闲状态更新模块，用于根据所述比较模块的比较结果更新所述路由表中的节点设备的忙闲程度；
报文发送模块，用于根据分布式哈希表算法和所述路由表中的节点设备的忙闲程度选择接收报文的路由节点设备，将所述报文发送给所述选择出的路由节点设备。
15.如权利要求14所述的发送节点设备，其特征在于，所述报文发送模块包括：
检查单元，用于根据分布式哈希表算法在路由表查找下一跳路由节点设备，判断本节点设备发送给所述下一跳路由节点设备的报文数量，如果所述报文数量大于等于所述中间阈值，判断所述报文的目的节点设备是否在所述下一跳路由节点设备负责的资源标记值范围内；
报文发送单元，用于所述检查单元的检查结果为目的节点设备在所述下一跳路由节点设备负责的资源标记值范围内时，当所述报文数量在所述中间阈值和所述最大阈值之间时，将所述报文发送给所述下一跳路由节点设备；当所述报文数量大于所述最大阈值时，将所述报文发送给所述下一跳路由节点设备的代理节点设备。
16.一种路由节点设备，其特征在于，所述设备包括：
忙闲状态检查模块，用于收到状态程度查询消息后，检查本节点设备的忙闲状态；
忙闲状态等级确定模块，用于根据所述忙闲状态检查模块的检查结果确定忙闲状态等级；
消息响应模块，用于向发送节点设备返回状态程度查询响应消息，所述状态程度查询响应消息携带所述忙闲状态等级确定模块确定的忙闲状态等级；
报文转发模块，用于接收报文，根据分布式哈希表算法和保存的其它节点设备的忙闲程度选择下一跳路由节点设备。
17.一种选择备份资源的方法，其特征在于，所述方法包括：
状态发布节点检查本节点所处的忙闲状态等级，向组播组内的其它节点广播本节点的忙闲状态等级；
备份资源选择节点收到所述状态发布节点广播的忙闲状态等级后，判断是否需要代理节点，如果需要，根据接收到的节点的忙闲状态等级选择代理节点；如果不需要，转发给其它节点。
18.一种选择备份资源的系统，其特征在于，所述系统包括：
状态发布节点设备，用于检查本节点所处的忙闲状态等级，向组播组内的其它节点设备广播本节点设备的忙闲程度；
备份资源选择节点设备，用于收到所述状态发布节点设备广播的忙闲状态等级后，判断是否需要代理节点设备，如果需要，根据接收到的节点的忙闲状态等级选择代理节点设备；如果不需要，转发给其它节点设备。
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