專利名稱：基于用戶社會屬性的p2p內容分發(fā)方法及系統的制作方法
基于用戶社會屬性的P2P內容分發(fā)方法及系統
權利要求
1.一種基于用戶社會屬性的P2P內容分發(fā)網絡，包括中心服務器、邊緣服務器以及以對等網絡P2P子網，其中，所述邊緣服務器與所述中心服務器以專用網絡或高速網絡連接， 所述邊緣服務器與P2P子網通過互聯網連接，所述P2P子網由多個用戶終端組成；其特征在于，所述中心服務器用于獲取P2P子網中各用戶與本內容分發(fā)網絡的交互行為，并對用戶進行跟蹤，根據用戶的交互行為和跟蹤信息，計算用戶的文件需求及需求程度；根據用戶的文件需求及需求程度進一步進行用戶之間的需求相似性計算、需求預測計算，并根據用戶社會屬性的變化以及不斷獲取的用戶需求信息進行需求進化處理；其中，用戶社會屬性包括用戶的身份、職業(yè)、喜好信息；所述中心服務器還用于存儲用戶的身份、職業(yè)、喜好的注冊信息；并根據用戶對文件的需求以及需求程度，確定用戶的喜好、用戶身份及其變化、用戶的職業(yè)及其變化，將需求以及需求長度相近的用戶互設為鄰居節(jié)點；確定文件被下載的需求超出設定閾值時，將相應文件推薦到需求量大的邊緣服務器或推薦到所有未存儲相應文件的邊緣服務器；所述邊緣服務器用于負責用戶節(jié)點的加入、離開P2P子網的處理，并在接收到用戶的文件下載請求后，向與該邊緣服務器連接的P2P子網中用戶發(fā)送文件查詢請求，在獲取具有查詢文件的響應后，為請求文件下載的用戶提供文件分發(fā)服務；以及，在該邊緣服務器上無所請求文件以及與該邊緣服務器連接的P2P子網中所有用戶也無所請求文件時，向其他邊緣服務器發(fā)送文件下載請求，從其他邊緣服務器下載文件并存儲；在接收到其他邊緣服務器的文件下載請求時，為請求文件下載的邊緣服務器提供文件分發(fā)服務；用于負責維護該邊緣服務器文件列表，添加新文件以及刪除文件；負責選擇預存的文件列表，并選擇合適的時機，從其他邊緣服務器獲取需要預存的文件；以及，從所述中心服務器獲取用戶對文件需求的進化信息，對自身存儲文件進行調整；所述用戶終端用于提供與用戶的交互環(huán)境，用戶通過交互環(huán)境進行文件信息瀏覽、文件搜索、文件上傳、文件下載和文件評分操作；以及提供獲取用戶行為和跟蹤用戶行為的上下文感知環(huán)境；用于收集和維護節(jié)點數據，所述節(jié)點數據包括文件命中效果矩陣數據和局部相似性數據；以及，在作為用戶節(jié)點加入P2P子網時根據網絡配置維護自身的鄰居節(jié)點； 以及在鄰居節(jié)點離開P2P子網時自動更新鄰居節(jié)點列表。
2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述中心服務器進一步包括節(jié)點行為信息獲取單元、數據處理單元和系統管理單元，其中，所述節(jié)點行為信息獲取單元進一步包括交互行為獲取子單元，用于負責在用戶節(jié)點交互行為發(fā)生時，獲取所產生的各用戶節(jié)點的交互行為；其中，所獲取的節(jié)點交互行為至少包括瀏覽、搜索、下載、上傳和評分；交互行為跟蹤子單元，用于負責對所獲取到的每個用戶節(jié)點交互行為進行跟蹤，獲得與該交互行為相關的信息；交互行為分析子單元，用于利用交互行為獲取子單元以及交互行為跟蹤子單元各自所獲取的信息，分析用戶節(jié)點的交互行為反映出的用戶節(jié)點對文件的需求及需求程度；所述數據處理單元進一步包括需求相似性計算子單元，用于利用所述節(jié)點行為信息獲取單元所獲取的用戶節(jié)點的需求及需求程度信息，計算節(jié)點之間內容的需求相似性；以及，根據用戶節(jié)點和邊緣服務器的需求，計算節(jié)點組織間的相似性，并發(fā)送到相應的節(jié)點或邊緣服務器；需求預測計算子單元，用于根據用戶節(jié)點之間內容的相似性數據，預測用戶節(jié)點和用戶節(jié)點組的文件需求，將對用戶節(jié)點的文件需求預測，推薦給用戶節(jié)點，將對節(jié)點組的文件需求預測發(fā)送給相應的邊緣服務器，為邊緣服務器的文件準備提供依據；進化處理子單元，用于按時段更新需求相似性數據和需求預測數據，并將相應的需求文件發(fā)送給相應的節(jié)點和邊緣服務器。
3.根據權利要求2所述的系統，其特征在于，所述需求相似性計算子單元計算節(jié)點之間內容的需求相似性，具體為，令C = (ci; c2, . . . cn)表示內容Ci的集合，P = (Pl, p2, . . . pm)表示節(jié)點Pi的集合，用 r^·表示節(jié)點Pi對內容…的需求程度，r^. e (1,2, ... k)具有k個不同級別的需求程度， 則節(jié)點之間內容需求的相似性由下式計算
4.根據權利要求2所述的系統，其特征在于，所述需求預測計算子單元根據用戶節(jié)點之間內容的相似性數據，預測用戶節(jié)點和用戶節(jié)點組的文件需求，具體為，
5.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述用戶節(jié)點申請加入網絡時，由所述中心服務器根據當前節(jié)點與各邊緣服務器加入后的相似性計算結果為用戶節(jié)點分配邊緣服務器；當用戶節(jié)點擬加入某邊緣服務器后導致該自治域的整體相似性計算結果小于設定閾值時，不允許該用戶節(jié)點加入，所述中心服務器為所述用戶節(jié)點重新分配邊緣服務器；所述用戶節(jié)點不能加入任何邊緣服務器時，則整體調低整體相似性閾值，再重新確定所述用戶節(jié)點能加入的邊緣服務器，其中，整體相似性閾值的浮動不超出設定區(qū)間。
6.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述中心服務器向所述邊緣服務器周期性地發(fā)送探測消息，檢測所述邊緣服務器是否在線；所述邊緣服務器周期性地向P2P子網中用戶節(jié)點發(fā)送探測消息，檢測所述用戶節(jié)點是否在線；所述邊緣服務器向P2P子網中用戶節(jié)點或其他邊緣服務器發(fā)送文件查詢請求后，規(guī)定時間內返回的確認消息為有效消息，否則查詢失敗。
7.一種基于用戶社會屬性的P2P內容分發(fā)方法，應用于P2P內容分發(fā)網絡中，所述P2P 內容分發(fā)網絡包括中心服務器、邊緣服務器以及以對等網絡P2P子網，其中，所述邊緣服務器與所述中心服務器以專用網絡或高速網絡連接，所述邊緣服務器與P2P子網通過互聯網連接，所述P2P子網由多個用戶終端組成；其特征在于，所述方法還包括用戶節(jié)點加入P2P子網的請求后通知所述中心服務器，所述中心服務器獲取所述用戶節(jié)點的注冊信息，根據用戶節(jié)點的注冊信息計算所述用戶節(jié)點加入各邊緣服務器后的相似性計算結果，并使用戶節(jié)點加入到相似性最大的結果對應的邊緣服務器；用戶節(jié)點向邊緣服務器發(fā)送文件下載請求后，所述邊緣服務器向與該邊緣服務器連接的P2P子網中用戶發(fā)送文件查詢請求，在獲取具有查詢文件的響應后，為請求文件下載的用戶提供文件分發(fā)服務，并且，在該邊緣服務器上無所請求文件以及與該邊緣服務器連接的P2P子網中所有用戶也無所請求文件時，向其他邊緣服務器發(fā)送文件下載請求，從其他邊緣服務器下載文件并存儲；所述邊緣服務器接收到其他邊緣服務器的文件下載請求時，為請求文件下載的邊緣服務器提供文件分發(fā)服務；所述中心服務器獲取P2P子網中各用戶與本內容分發(fā)網絡的交互行為，并對用戶進行跟蹤，根據用戶的交互行為和跟蹤信息，計算用戶的文件需求及需求程度；根據用戶的文件需求及需求程度進一步進行用戶之間的需求相似性計算、需求預測計算，并根據用戶社會屬性的變化以及不斷獲取的用戶需求信息進行需求進化處理；其中，用戶社會屬性包括用戶的身份、職業(yè)、喜好信息；所述中心服務器還用于存儲用戶的身份、職業(yè)、喜好的注冊信息；并根據用戶對文件的需求以及需求程度，確定用戶的喜好、用戶身份及其變化、用戶的職業(yè)及其變化，將需求以及需求長度相近的用戶互設為鄰居節(jié)點；確定文件被下載的需求超出設定閾值時，將相應文件推薦到需求量大的邊緣服務器或推薦到所有未存儲相應文件的邊緣服務器；接收到推薦的邊緣服務器從其他邊緣服務器獲取需要預存的文件并存儲； 所述中心服務器進一步計算出用戶對文件需求的進化信息，并通知相關的邊緣服務器，邊緣服務器根據所述中心服務器所通知的進化信息對自身存儲文件進行調整。
8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述計算節(jié)點之間內容的需求相似性，具體為，令C= (ci; C2, . . . cn)表示內容Ci的集合，P= (P1, P2,... pm)表示節(jié)Api的集合，用 r^·表示節(jié)點Pi對內容…的需求程度，r^. e (1,2, ... k)具有k個不同級別的需求程度， 則節(jié)點之間內容需求的相似性由下式計算
9.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述根據用戶節(jié)點之間內容的相似性數據，預測用戶節(jié)點和用戶節(jié)點組的文件需求，具體為，
10.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法還包括所述用戶節(jié)點申請加入網絡時，由所述中心服務器根據當前節(jié)點與各邊緣服務器加入后的相似性計算結果為用戶節(jié)點分配邊緣服務器；當用戶節(jié)點擬加入某邊緣服務器后導致該自治域的整體相似性計算結果小于設定閾值時，不允許該用戶節(jié)點加入，所述中心服務器為所述用戶節(jié)點重新分配邊緣服務器；所述用戶節(jié)點不能加入任何邊緣服務器時，則整體調低整體相似性閾值，再重新確定所述用戶節(jié)點能加入的邊緣服務器，其中，整體相似性閾值的浮動不超出設定區(qū)間；所述中心服務器向所述邊緣服務器周期性地發(fā)送探測消息，檢測所述邊緣服務器是否在線；所述邊緣服務器周期性地向P2P子網中用戶節(jié)點發(fā)送探測消息，檢測所述用戶節(jié)點是否在線；所述邊緣服務器向P2P子網中用戶節(jié)點或其他邊緣服務器發(fā)送文件查詢請求后，規(guī)定時間內返回的確認消息為有效消息，否則查詢失敗。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于用戶社會屬性的P2P內容分發(fā)網絡，包括中心服務器、邊緣服務器以及以對等網絡P2P子網，其中，所述邊緣服務器與所述中心服務器以專用網絡或高速網絡連接，所述邊緣服務器與P2P子網通過互聯網連接，所述P2P子網由多個用戶終端組成；所述中心服務器用于獲取P2P子網中各用戶與本內容分發(fā)網絡的交互行為，并對用戶進行跟蹤，根據用戶的交互行為和跟蹤信息，計算用戶的文件需求及需求程度；根據用戶的文件需求及需求程度進一步進行用戶之間的需求相似性計算、需求預測計算，并根據用戶社會屬性的變化以及不斷獲取的用戶需求信息進行需求進化處理。本發(fā)明同時公開了一種基于用戶社會屬性的P2P內容分發(fā)方法。本發(fā)明提升了內容分發(fā)效率。
文檔編號H04L29/08GK102571839SQ20101059089
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月15日 優(yōu)先權日2010年12月15日
發(fā)明者孟祥武, 張玉潔, 張瑋宇, 李建強, 馬文明, 黃永生 申請人:北京郵電大學