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用于对等网络业务分析的方法和设备

申请号 CN200780044054.6 申请日 2007-11-19 公开(公告)号 CN101558604A 公开(公告)日 2009-10-14
申请人 诺基亚公司; 发明人 J·里萨南;
摘要 可以提供用于标识并单独处理网络中对等业务的方法和设备。例如,该方法可以包括:使用智能启发来标识对等网络的超级节点。该方法还可以包括使用反馈来标识对等网络的附加节点。该方法还可以包括:将超级节点和附加节点标记为列表中的对等节点。在某些实施方式中,该方法还可以附加地包括使用智能更新来更新列表。
权利要求

1.一种方法,包括:

标识对等连接模式;

将通过所述模式标识的业务标记为对等业务;

将所述业务的目的地址标识为对等主机;

将所述对等主机标记为超级节点;以及将去往所述超级节点的网络连接视为对等网络连接。

2.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:标识不再接收对等业务的对等节点;以及一旦标识了不接收对等业务的节点,则终止将所述节点视为对等 客户端。

3.一种设备,包括:

第一标识单元,配置用于基于连接模式来标识对等业务;

标记单元,配置用于将所述业务标记为对等业务;

主控单元,配置用于将所述业务的目的地主机规定为对等主机, 以及将所述主机标记为超级节点,其中所述主控单元被配置用于将 去往所述超级节点的所有业务和去往所述超级节点的所有网络连接 视为对等网络连接。

4.根据权利要求3所述的设备,进一步包括:第二标识单元,配置用于标识不再接收对等业务的对等指定节 点,以及移除将节点作为对等客户端的指定。

5.一种方法,包括:

使用智能启发来标识对等网络的超级节点;

使用反馈来标识所述对等网络的附加节点;以及将所述超级节点和附加节点标记为列表中的对等节点。

6.根据权利要求5所述的方法,进一步包括:使用智能更新来更新所述列表。

7.根据权利要求6所述的方法,其中更新所述列表包括:当节 点不再参与对等网络业务时,将所述节点从所述列表中移除。

8.根据权利要求5所述的方法,其中标识所述超级节点包括: 标识所述超级节点的五元组的至少两个特征。

9.根据权利要求8所述的方法,其中所述至少两个特征包括协 议和源地址。

10.根据权利要求5所述的方法,其中标识所述超级节点包括: 标识所述超级节点遇到的连接数量大于预定时间量内的预定阈值。

11.根据权利要求10所述的方法,其中所述预定时间量约为1 秒,并且其中所述预定阈值约为5。

12.根据权利要求5所述的方法,其中标识其他节点包括:标识 与所述超级节点通信的节点。

13.根据权利要求5所述的方法,进一步包括:基于所述列表,阻止与所述列表上的节点的通信。

14.根据权利要求5所述的方法,进一步包括:基于所述列表,对所述列表上的节点计费或收费。

15.根据权利要求5所述的方法,其中标记所述超级节点和附加 节点包括:具体区分普通节点和超级节点。

16.一种设备,包括:

第一标识单元,配置用于使用智能启发来标识对等网络的超级节 点;

第二标识单元,配置用于使用反馈来标识所述对等网络的附加节 点;以及标记单元,配置用于将所述超级节点和附加节点标记为列表中的 对等节点。

17.根据权利要求16所述的设备,进一步包括:使用智能更新来更新所述列表。

18.根据权利要求17所述的设备,其中更新所述列表包括:当 节点不再参与对等网络业务时,将所述节点从所述列表移除。

19.根据权利要求16所述的设备,其中标记所述超级节点和附 加节点包括:具体区分普通节点和超级节点。

20.根据权利要求16所述的设备,其中标识所述超级节点包括: 标识所述超级节点的五元组的至少两个特征。

21.根据权利要求20所述的设备,其中所述至少两个特征包括 协议和源地址。

22.根据权利要求16所述的设备,其中标识所述超级节点包括: 标识所述超级节点遇到的连接数量大于预定时间量内的预定阈值。

23.根据权利要求22所述的设备,其中所述预定时间量约为1 秒,并且其中所述预定阈值约为5。

24.根据权利要求16所述的设备,其中标识其他节点包括:标 识与所述超级节点通信的节点。

25.根据权利要求16所述的设备,进一步包括:基于所述列表,阻止与所述列表上的节点的通信。

26.根据权利要求16所述的设备,进一步包括:基于所述列表,对所述列表上的节点计费或收费。

27.一种有形地包含在编码有指令的计算机可读介质上的计算 机程序,其中所述指令用于执行:使用智能启发来标识对等网络的超级节点;

使用反馈来标识所述对等网络的附加节点;以及将所述超级节点和附加节点标记为列表中的对等节点。

28.根据权利要求27所述的计算机程序,进一步包括用于执行 如下的指令:使用智能更新来更新所述列表。

29.一种设备,包括:

标识装置,用于使用智能启发来标识对等网络的超级节点和使用 反馈来标识所述对等网络的附加节点;以及标记装置,用于将所述超级节点和附加节点标记为列表中的对等 节点。

30.根据权利要求29所述的设备,进一步包括:更新装置,用于使用智能更新来更新所述列表。

说明书全文

相关申请的交叉参考

本申请涉及并要求于2006年11月29日提交的、美国临时专利 申请号No.60/661,447的优先权,通过参考将其全部在此并入。

技术领域

本发明总体上涉及用于从多个已有网络连接发现对等(P2P)网 络连接的网络业务分析。已知的是P2P网络业务会在某些计算机网 络中引起拥塞。在诸如通用分组无线服务(GPRS)的移动网络中标 识并处理这种业务对于将网络资源的效率最大化而言是有帮助的。

背景技术

在诸如传输控制协议/互联网协议(TCP/IP)网络的计算机网络 中的网络连接通常由五元组(tuple)标识,诸如,使用的网络协议、 源地址、源端口、目的地址和目的地端口。这五个特征或者五元组 足以唯一地标识网络连接。在执行网络业务分析时,可以以各种方 式标识并处理这五个设置。例如,将超文本传输协议(HTTP)业务 标识为:协议=TCP/IP,目的地端口80,并且五元组中的其他设置可 以变化。这样,可见,如果已知了五元组中的两个设置,则可以标 识业务类型并对其进行分类。在流中数据的字节的方面,业务的内 容还可以用于标识可应用的协议,但是有时可能对业务进行加密。 这种加密可能使得难以获知正在传输的数据类型,并由此使网络分 析复杂化。

发明内容

本发明的一个实施方式可以是一种方法。该方法可以包括标识 对等连接模式。该方法还可以包括:将通过模式标识的业务标记为 对等业务。该方法还可以包括将所述业务的目的地址标识为对等主 机。该方法还可以附加地包括:将所述对等主机标记为超级节点 (supernode)。该方法还可以包括将去往所述超级节点的网络连接 视为对等网络连接。在某些实施方式中,该方法还可以包括标识不 再接收对等业务的对等节点;以及一旦标识了不接收对等业务的节 点,则终止将所述节点视为对等客户端。
本申请的另一个实施方式可以是一种设备。该设备可以包括第 一标识单元,配置用于基于连接模式来标识对等业务。该设备还可 以包括标记单元,配置用于将所述业务标记为对等业务。该设备还 可以包括主控单元,配置用于将所述业务的目的地主机规定为对等 主机,以及将所述主机标记为超级节点,其中所述主控单元被配置 用于将去往所述超级节点的所有业务和去往所述超级节点的所有网 络连接视为对等网络连接。应当注意,如本申请中所使用的,“主 控单元”使用术语“主控”并不因为该单元主控(参与主控某事物 的动作),而是因为该单元例如可以将节点分类为主机。在某些实 施方式中,该设备可以进一步包括:第二标识单元,配置用于标识 不再接收对等业务的对等指定节点,以及移除将节点作为对等客户 端的指定。
本发明的另一实施方式是另一方法。该方法可以包括:使用智 能启发(heuristics)来标识对等网络的超级节点。该方法还可以包 括:使用反馈来标识所述对等网络的附加节点。该方法还可以包括 将所述超级节点和附加节点标记为列表中的对等节点。在某些实施 方式中,该方法可以附加地包括:使用智能更新来更新所述列表。
本发明的附加实施方式是另一设备。该设备可以包括:第一标 识单元,配置用于使用智能启发来标识对等网络的超级节点。该设 备还可以包括第二标识单元,配置用于使用反馈来标识所述对等网 络的附加节点。该设备还可以包括标记单元,配置用于将所述超级 节点和附加节点标记为列表中的对等节点。在某些实施方式中,该 设备可以附加地包括:使用智能更新来更新所述列表。
本发明的又一实施方式可以是有形地包含在编码指令的计算机 可读介质上的计算机程序,该指令用于执行各种功能。该计算机程 序可以包括用于使用智能启发来标识对等网络的超级节点的指令。 该计算机程序还可以包括使用反馈来标识所述对等网络的附加节点 的指令。该计算机程序还可以包括将所述超级节点和附加节点标记 为列表中的对等节点的指令。在某些实施方式中,该计算机程序可 以附加地包括使用智能更新来更新所述列表的指令。
本发明的附加实施方式可以是又一设备。该设备可以包括标识 装置,用于使用智能启发来标识对等网络的超级节点和使用反馈来 标识所述对等网络的附加节点。该设备还可以包括标记装置,用于 将所述超级节点和附加节点标记为列表中的对等节点。在本发明的 某些实施方式中,该设备还可以包括更新装置,用于使用智能更新 来更新所述列表。

附图说明

为了正确理解本发明,对附图进行参考,在附图中:
图1示出了根据本发明实施方式的流程图;
图2是P2P网络的一般性图示,其中多个节点可以通过集线器 或交换机彼此虚拟直连;
图3示出了被配置用于实现本发明的设备框图;以及
图4是示出了本发明另一实施方式的流程图。

具体实施方式

根据本发明的示例性方法可以是这样的方法,其执行网络分析 以标识P2P业务,并阻止P2P业务、对P2P业务进行收费或者对该 P2P业务执行特定处理,以便最大化对宝贵的网络资源的有效使用。
在诸如例如SkypeTM的P2P网络中,业务进行了加密,并且不存 在P2P客户端持续连接的中央服务器。这种配置使得难以标识对P2P 协议的利用进行标识的五元组。某些P2P网络可以特殊对待某些P2P 节点;例如,如果节点具有足够的网络容量,则在某些情况下,P2P 业务可以通过此节点被路由。由于其用于携带大量数据和/或业务的 运载力或容量,这种节点通常被称为超级节点。
在网络业务分析方法和系统中,对超级节点的标识可以有助于 简化对业务的处理。通常,去往和来自超级节点的大量业务(或者 有时所有业务)是P2P业务。这样,通常,去往和来自超级节点的 所有连接是P2P连接。
本发明的某些实施方式可以使用具有反馈的智能启发来在网络 业务分析中标识P2P五元组。例如,可以称为节点A的P2P客户端 可以由这样的事实来标识:其在短时间窗口(在很多情况下,可以 短于1秒)内创建去往其他对等体的大量连接。
根据本发明的某些方法和系统可以标识此连接模式,并将该业 务标记为P2P业务。本发明的某些实施方式例如可以标识五元组中 的两个特征,即,协议和源地址。因此,网络连接可以被分类为P2P 业务。这一阶段的分析可以称为智能启发式阶段。
当找到五元组时,则P2P网络中可以称为(为了方便)节点B 的目的地主机或其他对等体可以视为潜在的P2P主机/客户端。如果 有去往节点B的很多连接,则节点B也可以被标记为超级节点,并 且去往其的网络连接都可以被视为P2P网络连接。这一分析阶段可 以称为反馈阶段。
本发明的某些实施方式还可以标识不再接收P2P业务的P2P节 点。在很多情况下,计算机网络可以使用动态互联网协议(IP)地 址指派。换言之,主机或客户端的IP地址可以随着时间而变化。本 发明的某些实施方式可以标识:在某段时间内,已有P2P客户端/主 机(例如,节点A)并未收到任何P2P数据或业务。因此,本发明 的该实施方式将不再把节点A视为P2P客户端。这可以称为分析的 智能更新阶段。
这样,本发明的某些实施方式可以使用智能启发、反馈和智能 更新从网络业务标识P2P五元组信息。这种标识可以支持P2P网络 业务分类,并支持以不同于其他网络业务的方式来对待P2P业务。
这种实施方式可以有助于显著增大网络资源的有效使用,并潜 在地避免耗尽宝贵的网络资源。现有网络分析方法和系统不能以在 优势方面与本发明的实施方式媲美的方式来标识和分析P2P网络业 务。
因此,根据本发明实施方式的某些方法和设备能够检测到节点 在预定时间内至少发起去往其他节点的预定数量的连接;以及将这 种发起节点分类为P2P节点和/或获得P2P五元组。本发明的某些实 施方式还可以检测这样连接的节点是否具有去往其他节点的多于预 定数量的连接。
本发明的某些实施方式随后可以将这种节点分类为P2P节点。 用于标识是否做出预定数量连接的预定时间窗口例如可以是1秒, 并且预定数量的连接例如可以是在1秒时间段内的五个连接。本发 明的某些实施方式可以使这种参数可配置。
本发明的各种实施方式可以以多种类型的网络和系统实现,包 括其中部署有许多P2P节点的计算机网络,和蜂窝/IP多媒体子系统 (IMS)网络,在该IMS网络中,蜂窝或移动用户设备通过基站通信或 者直接通信,其中用户终端可以是或者包括节点和/或基站可以是或 者包括节点。
本发明特定实施方式还可以实现为在计算机可读介质上包含的 计算机软件,其中软件能够在处理器上运行,并控制处理器执行例 如上述方法的步骤。这种软件还使得处理器被配置为此处讨论的各 种硬件元件。
更具体地,本发明的某些实施方式可以例如具体化为业务分析 器和/或防火墙计算机硬件、计算机软件或其混合。这样,本发明的 某些实施方式例如可以实现在通用计算机或专用集成电路(ASIC) 上。
图1示出了根据本发明实施方式的流程图。根据图1,进行检查 110,以便查看P2P客户端是否在给定时段内发起了预定数量的连 接。如果答案是“是”,则将发起节点标识120为P2P节点。随后, 进行检查130以确定连接至发起节点的其他节点在给定的时段内是 否具有足够的连接容量。如果是(例如,如果它们具有足够触发这 样推断的容量,即,它们是超级节点),则这些其他节点被分类140 为P2P节点。
图1中所示实施方式和本发明的各种其他实施方式可以随后监 控150去往P2P节点的业务,以便确定针对该节点的P2P业务是否 仍在传输。如果在预定时段内没有接收到P2P业务,则不再将节点 视为160P2P节点。
图2是P2P网络的一般性图示,其中多个节点可以通过集线器 或交换机(集线器或交换机未示出)彼此虚拟直接连接。这种网络 可以不同于客户端-服务器网络,在客户端-服务器网络中,所有网络 节点逻辑上都连接至用于文件服务的公共文件服务器。
例如,在一种流行的P2P网络实施方式中,节点直接与另一节 点共享文件,而不用将文件上传至文件服务器以供后续取回。如前 所述,图2的节点可以包括各种类型的用户设备,包括蜂窝电话、 基站、计算机、膝上型计算机、台式计算机等。
这样,例如节点A、节点B、节点C、节点D和节点E例如可 以是这样的移动通信设备:其能够例如通过移动交换中心(MSC)、 基站(BS)或类似技术彼此通信。备选地,节点可以是由在物理星 形拓扑中的单个路由器或交换机连接的LAN的节点。不需要所有的 节点都是同一物理网络的部分。
图3示出了被配置用于实现本发明的设备的框图。该设备可以 包括发起单元310,该单元310监控客户端节点发起的连接。标识单 元320可以将发起节点标识为P2P节点,以及标记单元330可以将 业务标记为P2P业务。
标识单元320可以依赖于P2P业务的各种指标,诸如,在特定 时间帧内生成的连接的数量。用于将P2P业务形式与例如传统web 浏览HTTP业务相区分的其他技术也可以使用。这些单元可以执行 分析的智能启发阶段。
另一标识单元340随后可以基于符合特定标准的、去往其他P2P 节点的连接数量而标识该其他P2P节点,并返回标记单元330以标 记其他P2P节点。这些单元可以执行分析的反馈阶段。去分类单元 350可以监控去往已经被标识为P2P节点的那些节点的P2P业务, 并可以从不再接收P2P业务的P2P节点中移除P2P目的地。
去分类单元350可以与标识单元320、标记单元330和另一标识 单元340合作,以便执行其操作。这些单元可以执行分析的智能更 新阶段。
图4是示出了本发明另一实施方式的流程图。根据图4,在401 处,P2P客户端在给定时间量内创建预定数量的连接。在402处, 将来自于该P2P客户端的业务标记为P2P业务。在403处,使用协 议和源地址(其是五元组中的两项),将连接分类为P2P连接。
在404处,如图4所示,目的地主机可以基于五元组被标识。 如果连接容量符合在一段时间内针对连接容量的预定标准,则在405 处将该目的地主机分类为P2P主机或超级节点。
在406处,当P2P业务低于预定阈值或下降为0时,P2P节点 被去分类为非P2P节点。图4中所示过程可以重复执行,并且所描 述的步骤不必须仅仅因为其被以该顺序示出就按照该示出的顺序执 行。
本领域普通技术人员容易理解,上述本发明可以利用不同顺序 的步骤执行,和/或利用不同于此处公开的配置中的硬件元件实现。 因此,尽管基于这些优选实施方式描述了本发明,但是对于本领域 技术人员而言,某些修改、变体和备选结构是显然的,并同时落入 本发明的精神和范围内。因此,为了确定本发明的边界和范围,应 当参考所附权利要求书。