專利名稱：支持大規(guī)模的分布式p2p仿真系統(tǒng)及實(shí)現(xiàn)方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種支持大規(guī)模的分布式P2P 仿真系統(tǒng)及實(shí)現(xiàn)方法和裝置。
背景技術(shù)：
隨著對(duì)等(Peer-to-Peer，P2P)網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展，P2P網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)逐漸成為 當(dāng)今IT技術(shù)領(lǐng)域研究與應(yīng)用的熱點(diǎn)。
目前仿真(simulation)在P2P系統(tǒng)的評(píng)估和分析中發(fā)揮著重要作用。很多研 究者認(rèn)為底層網(wǎng)絡(luò)布局對(duì)P2P系統(tǒng)性能有較大的影響。目前采用的是基于 Ns-2.27 (Network Simulator)和PDNS ( Parallel/Distributed Network Simulator) 開發(fā)的仿真Gnutella系統(tǒng)的仿真器。PDNS是NS2的分布式版本。NS2是一 個(gè)廣泛應(yīng)用的面向?qū)ο蟮?，離散事件驅(qū)動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)仿真器。通過NS2、 PDNS和 Gnutellasim三者的結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)基于Gnutella協(xié)議的P2P系統(tǒng)的并行分布 的仿真。請(qǐng)實(shí)現(xiàn)過程為安裝Ns2、 PDNS和gnutellasim,并且作相應(yīng)的配置； 使用NS2和PDNS提供的用戶接口編寫TCL腳本實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)層仿真；使用
但現(xiàn)有的仿真器多基于不考慮底層網(wǎng)絡(luò)的簡(jiǎn)單模型或者實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的小規(guī) 模網(wǎng)絡(luò)層仿真。同時(shí)多數(shù)仿真器僅支持特定協(xié)議的較小規(guī)模仿真。上述缺陷導(dǎo) 致使用現(xiàn)有仿真器進(jìn)行仿真的實(shí)用性和真實(shí)性無法滿足實(shí)驗(yàn)需求
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供一種支持大規(guī);漠分布式P2P網(wǎng)絡(luò)仿真系統(tǒng)，試圖解決 解決P2P系統(tǒng)大規(guī)模仿真能力問題，特別是在需要大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)層仿真時(shí)的能 力問題。
本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種支持大規(guī)模分布式P2P網(wǎng)絡(luò)仿真系統(tǒng)，包括
覆蓋層模塊，該覆蓋層模塊由覆蓋層由對(duì)等節(jié)點(diǎn)組成，各個(gè)對(duì)等節(jié)點(diǎn)通過 實(shí)現(xiàn)對(duì)等協(xié)議構(gòu)成對(duì)等網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；
分布式消息模塊，該分布式消息模塊實(shí)現(xiàn)不同機(jī)器間的消息交互；
仿真同步模塊，該仿真同步模塊實(shí)現(xiàn)不同機(jī)器在相同的仿真時(shí)鐘點(diǎn)開始仿 真及仿真時(shí)鐘的 一致性。
同時(shí)本發(fā)明實(shí)施例提供一種建立支持大規(guī)模分布式P2P網(wǎng)絡(luò)仿真系統(tǒng)的 方法，包4舌
構(gòu)造覆蓋層模塊模塊，該覆蓋層模塊由覆蓋層由對(duì)等節(jié)點(diǎn)組成，各個(gè)對(duì)等 節(jié)點(diǎn)通過實(shí)現(xiàn)對(duì)等協(xié)議構(gòu)成對(duì)等網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；
構(gòu)造分布式消息模塊，該分布式消息模塊實(shí)現(xiàn)不同機(jī)器間的消息交互； 構(gòu)造仿真同步模塊，該仿真同步模塊實(shí)現(xiàn)不同機(jī)器在相同的仿真時(shí)鐘點(diǎn)開
始仿真及仿真時(shí)鐘的一致性。
同時(shí)本發(fā)明實(shí)施例還提供一種大規(guī)模分布式對(duì)等網(wǎng)絡(luò)仿真系統(tǒng)中仿真同 步的方法，所述方法為
利用分布式消息模式在不同機(jī)器間實(shí)現(xiàn)消息交互；
通過配置文件設(shè)置其中一臺(tái)機(jī)器作為服務(wù)器，服務(wù)器負(fù)責(zé)接收其他機(jī)器的 同步請(qǐng)求并響應(yīng)其他機(jī)器的同步請(qǐng)求；
在不同機(jī)器仿真環(huán)境就緒后在相同的仿真時(shí)鐘點(diǎn)開始 真；
設(shè)置同步時(shí)鐘4企查點(diǎn)和同步時(shí)鐘信號(hào)交互，以保證仿真時(shí)鐘的 一致性。 同時(shí)本發(fā)明實(shí)施例還提供支持大規(guī)^^分布式P2P網(wǎng)絡(luò)仿真系統(tǒng)進(jìn)行仿真時(shí)同步消息處理的方法，所述方法為
客戶機(jī)發(fā)送同步請(qǐng)求，所述的同步請(qǐng)求通過客戶機(jī)的分布式消息接口發(fā)送 給服務(wù)器的分布式消息接口 ；
服務(wù)器接受該同步請(qǐng)求；
判斷是否接收到所有客戶機(jī)發(fā)送的同步請(qǐng)求；
如果否則繼續(xù)接受客戶機(jī)的同步請(qǐng)求；
如果接收到所有客戶機(jī)的同步請(qǐng)求，服務(wù)器發(fā)送同步請(qǐng)求響應(yīng)，通過服務(wù) 器的分布式消息接口發(fā)送給客戶機(jī)的分布式消息接口 ； 客戶機(jī)接受同步請(qǐng)求響應(yīng)。
進(jìn)一步本發(fā)明實(shí)施例還提供支持大規(guī)模分布式對(duì)等網(wǎng)絡(luò)仿真系統(tǒng)進(jìn)行仿 真時(shí)分布式消息處理的方法，所述方法為
根據(jù)消息類型對(duì)消息進(jìn)行封裝；
將該消息加入該套接字連接會(huì)話的發(fā)送列表；
套接字連接會(huì)話與其它機(jī)器建立套接字連接，利用該套接字發(fā)送消息。 本發(fā)明實(shí)施例提供的P2P仿真系統(tǒng)利用分布式的覆蓋層仿真和仿真時(shí)鐘 同步實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的覆蓋層仿真。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施 例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述 中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付 出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例建立一種支持大規(guī)模分布式P2P網(wǎng)絡(luò)仿真系統(tǒng)的方 法流程圖。
圖2為本發(fā)明實(shí)施例中拓樸分割方法流程圖。圖3為本發(fā)明實(shí)施例中網(wǎng)絡(luò)層初始化方法流程圖。
圖4為本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行仿真時(shí)分布式消息處理流程圖。
圖5為本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行仿真時(shí)同步消息處理流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清 楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是 全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造 性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
在對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的研究中發(fā)現(xiàn)，對(duì)實(shí)際網(wǎng)絡(luò)性質(zhì)的物理意義和數(shù)學(xué)特性 進(jìn)行研究，可以發(fā)現(xiàn)實(shí)際網(wǎng)絡(luò)的拓樸結(jié)構(gòu)具有一個(gè)性質(zhì)，即社團(tuán)結(jié)構(gòu)。既整個(gè) 網(wǎng)絡(luò)是由若干個(gè)社團(tuán)構(gòu)成的，每個(gè)社團(tuán)內(nèi)部的節(jié)點(diǎn)之間的連接相對(duì)非常緊密， 但是各個(gè)社團(tuán)之間的連接卻相對(duì)來說比較稀疏。在這些社團(tuán)內(nèi)部，節(jié)點(diǎn)之間的 聯(lián)系非常緊密，而社團(tuán)之間的聯(lián)系就稀疏得多。本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案基于 上述指導(dǎo)思想。
本發(fā)明實(shí)施例所提供的仿真系統(tǒng)由五部分組成，包括拓樸分割、網(wǎng)絡(luò)層仿 真、覆蓋層仿真、分布式消息和仿真同步。其中拓樸分割為獨(dú)立的預(yù)處理進(jìn)程， 后面的四部分構(gòu)成仿真運(yùn)行時(shí)環(huán)境。
拓樸分割將原始的拓樸文件分割為多個(gè)拓樸文件并保存在不同的機(jī)器，為 仿真系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)建立網(wǎng)絡(luò)層提供拓樸輸入數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)層讀入分割后的拓樸數(shù) 據(jù)，建立網(wǎng)絡(luò)層路由器以及連接本地網(wǎng)絡(luò)層路由器的本地鏈路和連接不同機(jī)器 間網(wǎng)絡(luò)層路由器的遠(yuǎn)程鏈路。覆蓋層由對(duì)等節(jié)點(diǎn)組成，實(shí)現(xiàn)對(duì)等協(xié)議的仿真。 當(dāng)覆蓋層仿真依賴于網(wǎng)絡(luò)層仿真時(shí)，覆蓋層調(diào)用網(wǎng)絡(luò)層接口連接對(duì)等節(jié)點(diǎn)和路 由器，覆蓋層對(duì)等節(jié)點(diǎn)間的消息通過網(wǎng)絡(luò)層的路由器進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。當(dāng)覆蓋層仿真 不依賴于網(wǎng)絡(luò)層仿真時(shí)，如果目的節(jié)點(diǎn)在本機(jī)，覆蓋層對(duì)等節(jié)點(diǎn)的消息直接發(fā) 到目的對(duì)等節(jié)點(diǎn)，否則通過調(diào)用分布式消息接口進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。分布式消息模塊實(shí)現(xiàn)不同機(jī)器間的消息交互，包括網(wǎng)絡(luò)層消息、覆蓋層消息和同步消息。仿真同
步采用C/S ( Client/Server,客戶端/服務(wù)器)模式，通過服務(wù)器接收各個(gè)客戶 機(jī)的同步請(qǐng)求信號(hào)并響應(yīng)同步請(qǐng)求信號(hào)，客戶機(jī)根據(jù)響應(yīng)信號(hào)實(shí)現(xiàn)同步。仿真 同步包括仿真初始化同步和運(yùn)行時(shí)仿真時(shí)鐘同步。
如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例建立一種支持大規(guī)it分布式P2P網(wǎng)絡(luò)仿真系 統(tǒng)的方法，具體實(shí)現(xiàn)過程如下
S10構(gòu)建拓樸分割模塊，該模塊將原始的拓樸文件分割為多個(gè)拓樸文件并 保存在不同的機(jī)器中。所述機(jī)器為裝載仿真系統(tǒng)得設(shè)備，例如個(gè)人計(jì)算機(jī)等。 應(yīng)用中各機(jī)器還可同時(shí)保存全局網(wǎng)絡(luò)的拓樸文件。所以仿真系統(tǒng)中每一 臺(tái)機(jī)器 保存全局的拓樸及分割后屬于自身的拓樸文件。拓樸分割為獨(dú)立運(yùn)行的預(yù)處理 進(jìn)程，輸入為原始拓樸文件，輸出為分割后的多個(gè)拓樸文件。
如圖2所示，本實(shí)施例中拓樸分割過程如下
S101根據(jù)最短路徑計(jì)算節(jié)點(diǎn)的介數(shù)。
原始拓樸圖的任一個(gè)節(jié)點(diǎn)隨機(jī)選多個(gè)目的節(jié)點(diǎn)(如100個(gè)或所有)，計(jì)算 該節(jié)點(diǎn)到任一目的節(jié)點(diǎn)的最短路徑。根據(jù)最短路徑計(jì)算節(jié)點(diǎn)的介數(shù)，節(jié)點(diǎn)介數(shù) 定義為最短路徑經(jīng)過該節(jié)點(diǎn)的總次數(shù)。
S102對(duì)拓樸域進(jìn)行分割。將介數(shù)小于某個(gè)值的節(jié)點(diǎn)視為邊緣層節(jié)點(diǎn)，從 邊緣層開始合并節(jié)點(diǎn)，將它與介數(shù)較小的連接節(jié)點(diǎn)合并為新的集合；集合選擇 有最多鏈路相連的集合或節(jié)點(diǎn)合并為下一輪的集合，直到集合數(shù)量等于指定的 分割域數(shù)量并且每個(gè)集合內(nèi)的節(jié)點(diǎn)數(shù)滿足一定的范圍條件。通過上述的拓樸域 分割將節(jié)點(diǎn)盡量均勻分布并且域間鏈路數(shù)最小。
S103進(jìn)行子網(wǎng)劃分。將介數(shù)小于某個(gè)值的節(jié)點(diǎn)視為邊緣層節(jié)點(diǎn)，從邊緣 層開始合并節(jié)點(diǎn)，將它與介數(shù)較小的連接節(jié)點(diǎn)合并為新的集合，當(dāng)集合中的節(jié) 點(diǎn)個(gè)數(shù)達(dá)到一預(yù)定值時(shí)所述集合為一個(gè)子網(wǎng)。最后總的子網(wǎng)個(gè)數(shù)也為一預(yù)設(shè)數(shù) 量。通過劃分子網(wǎng)將域內(nèi)節(jié)點(diǎn)按社團(tuán)組成本地網(wǎng)。
S104分配地址和掩碼。纟^個(gè)域分配域地址和域級(jí)掩碼，給每個(gè)子網(wǎng)分配子網(wǎng)地址和子網(wǎng)掩碼，給每個(gè)節(jié)點(diǎn)分配地址及其對(duì)應(yīng)的地址掩碼。
S105輸出分割后的拓樸。輸出一個(gè)全局拓樸文件，包含每個(gè)域地址及掩 碼信息，以及域間鏈路信息。輸出每個(gè)域的局部拓樸文件，局部拓樸文件包含 節(jié)點(diǎn)地址、節(jié)點(diǎn)掩碼、子網(wǎng)地址、子網(wǎng)掩碼及鏈路信息。鏈路信息包括時(shí)延和 帶寬等來源于原始拓樸文件的信息。將不同的域局部拓樸文件保存在不同的機(jī) 器上，全局拓樸文件保存在所有的機(jī)器上，作為仿真進(jìn)程的網(wǎng)絡(luò)層拓樸輸入數(shù) 據(jù)。
S20構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)層仿真模塊。構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)層仿真模塊的過程包括網(wǎng)絡(luò)層初始 化、網(wǎng)絡(luò)層接入。
網(wǎng)絡(luò)層初始化時(shí)加載本地局部拓樸文件和全局拓樸文件，建立網(wǎng)絡(luò)層。如 圖3所示，本實(shí)施例中網(wǎng)絡(luò)層初始化過程如下
S201根據(jù)本地局部拓樸文件數(shù)據(jù)建立網(wǎng)絡(luò)層的路由器及本地鏈路。鏈路 包含了時(shí)延和帶寬等信息，可以來源于拓樸文件數(shù)據(jù)或者根據(jù)某種算法動(dòng)態(tài)產(chǎn) 生。
S202根據(jù)全局拓樸文件數(shù)據(jù)建立不同機(jī)器網(wǎng)絡(luò)層路由器間的遠(yuǎn)程虛擬鏈
S203根據(jù)最短路徑算法配置路由，如子網(wǎng)內(nèi)路由、子網(wǎng)間路由、域間路 由。子網(wǎng)內(nèi)路由和子網(wǎng)間路由使用本地鏈路作為路由出口，域間路由使用遠(yuǎn)程 虛擬鏈路作為出口^各由。
S204配置缺省路由將最短路徑經(jīng)過次數(shù)最多的鏈路出口配置為缺省路 由出口。
初始化完成后，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)層接入。網(wǎng)絡(luò)層支持仿真UDP/TCP的消息傳遞 過程和Traceroute命令實(shí)現(xiàn)。
S30構(gòu)造覆蓋層仿真模塊。覆蓋層由對(duì)等節(jié)點(diǎn)組成，各個(gè)對(duì)等節(jié)點(diǎn)通過實(shí) 現(xiàn)對(duì)等協(xié)議構(gòu)成P2P網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。覆蓋層仿真包括初始化、建立對(duì)等節(jié)點(diǎn)實(shí)例、 對(duì)等節(jié)點(diǎn)消息通信。初始化階段從配置文件讀入配置參數(shù)，根據(jù)配置參數(shù)設(shè)置覆蓋層的運(yùn)行時(shí) 參數(shù)，包括對(duì)等協(xié)議參數(shù)、是否使用網(wǎng)絡(luò)層仿真等參數(shù)。根據(jù)運(yùn)行時(shí)參數(shù)加載 各功能，如根據(jù)對(duì)等協(xié)議參數(shù)加載相應(yīng)的類工廠，使用網(wǎng)絡(luò)層仿真功能時(shí)進(jìn)行 網(wǎng)絡(luò)層仿真初始化。
覆蓋層節(jié)點(diǎn)接入網(wǎng)絡(luò)層有隨機(jī)接入和邊緣接入兩種方式隨機(jī)接入方式為 覆蓋層節(jié)點(diǎn)從本機(jī)的網(wǎng)絡(luò)層中隨機(jī)選擇一個(gè)路由器建立連接關(guān)系，邊緣接入方 式為覆蓋層節(jié)點(diǎn)從本機(jī)的網(wǎng)絡(luò)層中隨機(jī)選擇介數(shù)小于某個(gè)預(yù)先設(shè)定值的路由器。
建立對(duì)等節(jié)點(diǎn)實(shí)例對(duì)等節(jié)點(diǎn)的產(chǎn)生由事件觸發(fā)，事件可從文件讀入或者 由仿真器在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生。新的對(duì)等點(diǎn)產(chǎn)生后，覆蓋層通過分布式消息接口向其 它所有機(jī)器發(fā)送節(jié)點(diǎn)加入通知消息，以保證各機(jī)器擁有一致的全局覆蓋層節(jié)點(diǎn) 信息。(如果使用網(wǎng)絡(luò)層仿真功能，覆蓋層產(chǎn)生新的對(duì)等點(diǎn)時(shí)，調(diào)用網(wǎng)絡(luò)層接 口將該對(duì)等點(diǎn)與路由器建立連接關(guān)系。)然后，新對(duì)等點(diǎn)向引導(dǎo)節(jié)點(diǎn)發(fā)送加入 請(qǐng)求消息，從而加入P2P網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。對(duì)等節(jié)點(diǎn)的離開過程與上述過程類似。
S40構(gòu)造分布式消息模塊。分布式消息模塊實(shí)現(xiàn)不同機(jī)器間的消息交互， 包括網(wǎng)絡(luò)層消息、覆蓋層消息和同步消息。仿真進(jìn)程在初始化階段建立任意兩 臺(tái)機(jī)器間的Socket (套接字)連接，在仿真運(yùn)行時(shí)不同的消息如果目標(biāo)機(jī)器相 同，可以共享Socket會(huì)話。分布式消息模塊能夠保證消息的可靠發(fā)送。
S50構(gòu)造仿真同步模塊。仿真同步采用C/S (Client /Server)模式協(xié)調(diào)不 同機(jī)器間的同步信號(hào)。仿真運(yùn)行時(shí)，通過配置文件設(shè)置其中一臺(tái)機(jī)器作為服務(wù) 器，服務(wù)器負(fù)責(zé)接收其他機(jī)器的同步請(qǐng)求并響應(yīng)其他機(jī)器的同步請(qǐng)求。仿真同 步包括仿真初始化同步、運(yùn)行時(shí)仿真時(shí)鐘同步，即在構(gòu)造仿真同步模塊中包含 仿真初始化同步模塊及仿真時(shí)鐘同步模塊。仿真初始化同步保證不同機(jī)器的仿 真環(huán)境都準(zhǔn)備就緒，然后在相同的仿真時(shí)鐘點(diǎn)開始仿真。仿真時(shí)鐘同步通過事 件觸發(fā)實(shí)現(xiàn)仿真時(shí)鐘向前推進(jìn)，不同機(jī)器間通過設(shè)置相同同步時(shí)鐘檢查點(diǎn)和同 步時(shí)鐘信號(hào)交互來保證仿真時(shí)鐘的一致性。通過設(shè)置同步時(shí)鐘檢查點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)不同的仿真時(shí)間周期精度。
通過上述方法構(gòu)造出來的仿真系統(tǒng)利用分布式的覆蓋層仿真和仿真時(shí)鐘 同步實(shí)現(xiàn)大規(guī)^f莫的覆蓋層仿真。
在上述仿真系統(tǒng)中對(duì)等節(jié)點(diǎn)消息通信的方法為對(duì)等節(jié)點(diǎn)向目的對(duì)等節(jié)點(diǎn) 發(fā)送消息時(shí)，根據(jù)是否使用網(wǎng)絡(luò)層仿真其過程有所不同。如果使用網(wǎng)絡(luò)層仿真 功能，對(duì)等節(jié)點(diǎn)將消息封裝為網(wǎng)絡(luò)層消息，轉(zhuǎn)發(fā)到其接入路由器。接入路由器 通過網(wǎng)絡(luò)層路由轉(zhuǎn)發(fā)最終到達(dá)目的路由器，而目的路由器為目的對(duì)等節(jié)點(diǎn)的接 入路由器。如果沒有使用網(wǎng)絡(luò)層仿真功能，對(duì)等節(jié)點(diǎn)首先根據(jù)目的對(duì)等點(diǎn)的 ID(對(duì)等節(jié)點(diǎn)在哈?？臻g中的地址，不同的機(jī)器產(chǎn)生具有不同哈?？臻g地址的 對(duì)等節(jié)點(diǎn))判斷其域編號(hào)，如果與源對(duì)等節(jié)點(diǎn)在同一個(gè)域，直接將消息發(fā)送到 目的對(duì)等節(jié)點(diǎn)，否則，將消息通過分布式消息接口發(fā)送到目的域所在的機(jī)器。 目的域所在的機(jī)器通過分布式接口接收到該消息后，直接將消息發(fā)送到目的對(duì) 等節(jié)點(diǎn)。
基于上述支持大規(guī)模分布式P2P網(wǎng)絡(luò)仿真系統(tǒng)進(jìn)行仿真時(shí)網(wǎng)絡(luò)層仿真的 過程為
在使用網(wǎng)絡(luò)層仿真時(shí)，覆蓋層節(jié)點(diǎn)通過調(diào)用網(wǎng)絡(luò)層接口實(shí)現(xiàn)消息的發(fā)送。 網(wǎng)絡(luò)層首先根據(jù)覆蓋層節(jié)點(diǎn)匹配相應(yīng)的連接路由器，將消息封裝為網(wǎng)絡(luò)層消息 并轉(zhuǎn)給連接路由器處理。源路由器根據(jù)目的路由器地址按最長(zhǎng)前綴匹配其路由 表找到鏈路出口，通過該鏈路出口將消息轉(zhuǎn)發(fā)到下一跳路由器，下一跳繼續(xù)查 找路由進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)直到到達(dá)目的地。如果目的路由器地址位于另一臺(tái)機(jī)器，則鏈 路出口對(duì)應(yīng)的是遠(yuǎn)程鏈路，通過分布式消息接口實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程鏈路的消息交互。
基于上述支持大規(guī)模分布式P2P網(wǎng)絡(luò)仿真系統(tǒng)進(jìn)行仿真時(shí)分布式消息處 理過程如圖4所示
T401根據(jù)消息類型對(duì)消息進(jìn)行封裝。
各個(gè)模塊調(diào)用分布式消息接口發(fā)送消息前，先根據(jù)消息類型對(duì)消息進(jìn)行封 裝，封裝后的消息包含了目的域的消息。T402將該消息加入該套接字連接會(huì)話的發(fā)送列表。
分布式消息接口根據(jù)消息的目的域匹配相應(yīng)的套接字連接會(huì)話，將該消息 加入該套接字連接會(huì)話的發(fā)送列表。
T403套接字連接會(huì)話與其它機(jī)器建立套接字連接，利用該套接字發(fā)送消 息。在發(fā)送消息前還應(yīng)該檢查發(fā)送列表。
套接字連接會(huì)話接收到其他機(jī)器發(fā)送過來的消息時(shí)，首先解析消息類型， 根據(jù)消息類型不同，調(diào)用不同的消息處理過程。
基于上述支持大規(guī)才莫分布式P2P網(wǎng)絡(luò)仿真系統(tǒng)進(jìn)行仿真時(shí)同步消息處理 過程如圖5所示
T501客戶機(jī)發(fā)送同步請(qǐng)求，所述的同步請(qǐng)求通過客戶機(jī)的分布式消息接 口發(fā)送給服務(wù)器的分布式消息接口 ； T502服務(wù)器接受該同步請(qǐng)求； T503判斷是否接收到所有客戶機(jī)發(fā)送的同步請(qǐng)求； T504如果否則繼續(xù)接受客戶機(jī)的同步請(qǐng)求；
T505如果接受到所有客戶機(jī)的同步請(qǐng)求，服務(wù)器發(fā)送同步請(qǐng)求響應(yīng)，通 過服務(wù)器的分布式消息接口發(fā)送給客戶機(jī)的分布式消息接口 ； T506客戶機(jī)接受同步請(qǐng)求響應(yīng)。 完成時(shí)鐘同步處理。
以上所述僅為本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員依據(jù)申請(qǐng)文件公開 的可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)或變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1、一種支持大規(guī)模分布式對(duì)等網(wǎng)絡(luò)仿真系統(tǒng)，其特征在于，包括覆蓋層模塊，該覆蓋層模塊的覆蓋層由對(duì)等節(jié)點(diǎn)組成，各個(gè)對(duì)等節(jié)點(diǎn)通過實(shí)現(xiàn)對(duì)等協(xié)議構(gòu)成對(duì)等網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；分布式消息模塊，該分布式消息模塊實(shí)現(xiàn)不同機(jī)器間的消息交互；仿真同步模塊，該仿真同步模塊實(shí)現(xiàn)不同機(jī)器在相同的仿真時(shí)鐘點(diǎn)開始仿真及仿真時(shí)鐘的一致性。
2、 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括拓樸分割模塊，該拓樸分割模塊將原始的全局拓樸文件分割為多個(gè)拓樸文 件并保存屬于本地^^器的局部拓樸文件。
3、 如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括網(wǎng)絡(luò)層仿真模塊，該網(wǎng)絡(luò)層模塊加載本地局部拓樸文件和全局拓樸文件建 立網(wǎng)絡(luò)層。
4、 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述分布式消息模塊在兩臺(tái) 機(jī)器之間建立套接字連接。
5、 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述仿真同步模塊包括仿真初始化同步模塊，該仿真初始化同步模塊實(shí)現(xiàn)不同機(jī)器的仿真環(huán)境準(zhǔn) 備后在相同的仿真時(shí)鐘點(diǎn)開始仿真；仿真時(shí)鐘同步模塊，該仿真時(shí)鐘同步模塊通過事件觸發(fā)實(shí)現(xiàn)仿真時(shí)鐘向前 推進(jìn)，不同機(jī)器間通過設(shè)置相同同步時(shí)鐘檢查點(diǎn)和同步時(shí)鐘信號(hào)交互實(shí)現(xiàn)仿真 時(shí)鐘的一致性。
6、 如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述仿真同步模塊還設(shè)置一 同步時(shí)鐘檢查點(diǎn)，該同步時(shí)鐘檢查點(diǎn)周期實(shí)現(xiàn)不同的仿真時(shí)間周期精度。
7、 如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，覆蓋層模塊中的節(jié)點(diǎn)通過隨機(jī)接入或邊緣接入方式接入網(wǎng)絡(luò)層模塊，所述隨機(jī)接入方式為覆蓋層節(jié)點(diǎn)從本機(jī)的網(wǎng)絡(luò)層中隨機(jī)選擇一個(gè)路由器 建立連接關(guān)系，所述邊緣接入方式為覆蓋層節(jié)點(diǎn)從本機(jī)的網(wǎng)絡(luò)層中隨機(jī)選擇介數(shù)小于某 個(gè)預(yù)先設(shè)定值的路由器。
8、 如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述仿真同步模塊采用客戶 機(jī)/服務(wù)器模式協(xié)調(diào)不同機(jī)器間的同步信號(hào)
9、 一種構(gòu)建支持大規(guī)模分布式對(duì)等網(wǎng)絡(luò)仿真系統(tǒng)得方法，其特征在于， 包括構(gòu)造覆蓋層模塊，該覆蓋層模塊的覆蓋層由對(duì)等節(jié)點(diǎn)組成，各個(gè)對(duì)等節(jié)點(diǎn) 通過實(shí)現(xiàn)對(duì)等協(xié)議構(gòu)成對(duì)等網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；構(gòu)造分布式消息模塊，該分布式消息模塊實(shí)現(xiàn)不同機(jī)器間的消息交互；構(gòu)造仿真同步模塊，該仿真同步模塊實(shí)現(xiàn)不同機(jī)器在相同的仿真時(shí)鐘點(diǎn)開 始仿真及仿真時(shí)鐘的一致性。
10、 如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，該方法還包括構(gòu)造拓樸分割^t塊，該拓樸分割^^莫塊將原始的全局拓樸文件分割為多個(gè)拓 樸文件并保存屬于本地機(jī)器的局部拓樸文件。
11、 如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，該方法還包括構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)層仿真模塊，該網(wǎng)絡(luò)層模塊加載本地局部拓樸文件和全局拓樸文 件建立網(wǎng)絡(luò)層。
12、 如權(quán)利要求IO所述的方法，其特征在于，構(gòu)造拓樸分割模塊過程中， 分對(duì)拓樸進(jìn)行分割的方法為根據(jù)最短路徑計(jì)算節(jié)點(diǎn)的介數(shù)； 根據(jù)節(jié)點(diǎn)的介數(shù)對(duì)拓樸域進(jìn)行分割； 根據(jù)節(jié)點(diǎn)的介數(shù)進(jìn)行子網(wǎng)劃分；給每個(gè)域分配域地址和域級(jí)掩碼，給每個(gè)子網(wǎng)分配子網(wǎng)地址和子網(wǎng)掩碼， 給每個(gè)節(jié)點(diǎn)分配地址及其對(duì)應(yīng)的地址掩碼；輸出分割后的拓樸。
13、 如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)層仿真模塊時(shí)， 對(duì)網(wǎng)絡(luò)層初始化的方法為根據(jù)本地局部拓樸文件數(shù)據(jù)建立網(wǎng)絡(luò)層的路由器及本地鏈路；根據(jù)全局拓樸文件數(shù)據(jù)建立不同機(jī)器網(wǎng)絡(luò)層路由器間的遠(yuǎn)程虛擬鏈路；根據(jù)最短路徑算法配置路由；將最短路徑經(jīng)過次數(shù)最多的鏈路出口配置為缺省路由出口 。
14、 如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法 覆蓋層節(jié)點(diǎn)通過隨機(jī)接入或邊緣接入方式接入網(wǎng)絡(luò)層；所述隨機(jī)接入方式為覆蓋層節(jié)點(diǎn)從本機(jī)的網(wǎng)絡(luò)層中隨機(jī)選擇一個(gè)路由器 建立連接關(guān)系；所述邊緣接入方式為覆蓋層節(jié)點(diǎn)從本機(jī)的網(wǎng)絡(luò)層中隨機(jī)選擇介數(shù)小于某 個(gè)預(yù)先設(shè)定值的路由器。
15、 如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，在構(gòu)造覆蓋層模塊過程中建 立對(duì)等節(jié)點(diǎn)實(shí)例的步驟為新的對(duì)等點(diǎn)產(chǎn)生后，覆蓋層通過分布式消息接口向其它所有機(jī)器發(fā)送節(jié)點(diǎn) 力口入i^^口消息；新對(duì)等點(diǎn)向引導(dǎo)節(jié)點(diǎn)發(fā)送加入請(qǐng)求消息，加入對(duì)等網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
16、 如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，在構(gòu)造分布式消息模塊的過 程中，在初始化階段建立兩臺(tái)機(jī)器間的套接字連接，在仿真運(yùn)行時(shí)不同的消息 如果目標(biāo)機(jī)器相同，則共享套接字會(huì)話。
17、 如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，在構(gòu)造仿真同步模塊時(shí)采用 客戶機(jī)/服務(wù)器模式協(xié)調(diào)不同機(jī)器間的同步信號(hào)。
18、 一種大規(guī);漠分布式對(duì)等網(wǎng)絡(luò)仿真系統(tǒng)中仿真同步的方法，其特征在于， 利用分布式消息模式在不同機(jī)器間實(shí)現(xiàn)消息交互，所述方法為通過配置文件設(shè)置其中一臺(tái)機(jī)器作為服務(wù)器，服務(wù)器負(fù)責(zé)接收其他機(jī)器的 同步請(qǐng)求并響應(yīng)其他機(jī)器的同步請(qǐng)求；在不同機(jī)器仿真環(huán)境就緒后在相同的仿真時(shí)鐘點(diǎn)開始仿真；設(shè)置同步時(shí)鐘檢查點(diǎn)和同步時(shí)鐘信號(hào)交互，以保證仿真時(shí)鐘的 一致性。
19、 如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，該方法還包括 設(shè)置同步時(shí)鐘檢查點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)不同的仿真時(shí)間周期精度。
20、 一種支持大規(guī)^莫分布式對(duì)等網(wǎng)絡(luò)仿真系統(tǒng)進(jìn)行仿真時(shí)同步消息處理的 方法，其特征在于，所述方法為客戶機(jī)發(fā)送同步請(qǐng)求，所述的同步請(qǐng)求通過客戶機(jī)的分布式消息接口發(fā)送 給服務(wù)器的分布式消息接口 ； 服務(wù)器接受該同步請(qǐng)求； 判斷是否接收到所有客戶機(jī)發(fā)送的同步請(qǐng)求； 如果否則繼續(xù)接受客戶機(jī)的同步請(qǐng)求；如果接收到所有客戶機(jī)的同步請(qǐng)求，服務(wù)器發(fā)送同步請(qǐng)求響應(yīng)，通過服務(wù) 器的分布式消息接口發(fā)送給客戶機(jī)的分布式消息接口 ； 客戶機(jī)接受同步請(qǐng)求響應(yīng)。
21 、 一種支持大規(guī);漠分布式對(duì)等網(wǎng)絡(luò)仿真系統(tǒng)進(jìn)行仿真時(shí)分布式消息處理 的方法，其特征在于，所述方法為根據(jù)消息類型對(duì)消息進(jìn)行封裝；將該消息加入該套接字連接會(huì)話的發(fā)送列表；套接字連接會(huì)話與其它機(jī)器建立套接字連接，利用該套接字發(fā)送消息。
22、如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，封裝后的消息包含了目的 域的消息，分布式消息接口根據(jù)消息的目的域匹配相應(yīng)的套接字連接會(huì)話，將 該消息加入該套接字連接會(huì)話的發(fā)送列表。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例公開了一種支持大規(guī)模分布式對(duì)等網(wǎng)絡(luò)仿真系統(tǒng)，其特征在于，包括覆蓋層模塊，該覆蓋層模塊的覆蓋層由對(duì)等節(jié)點(diǎn)組成，各個(gè)對(duì)等節(jié)點(diǎn)通過實(shí)現(xiàn)對(duì)等協(xié)議構(gòu)成對(duì)等網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；分布式消息模塊，該分布式消息模塊實(shí)現(xiàn)不同機(jī)器間的消息交互；仿真同步模塊，該仿真同步模塊實(shí)現(xiàn)不同機(jī)器在相同的仿真時(shí)鐘點(diǎn)開始仿真及仿真時(shí)鐘的一致性。同時(shí)本發(fā)明實(shí)施例還公開了構(gòu)建所述支持大規(guī)模分布式對(duì)等網(wǎng)絡(luò)仿真系統(tǒng)的方法。所述仿真系統(tǒng)利用分布式的覆蓋層仿真和仿真時(shí)鐘同步實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的覆蓋層仿真。
文檔編號(hào)H04L29/06GK101610275SQ20081006795
公開日2009年12月23日 申請(qǐng)日期2008年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月20日
發(fā)明者施廣宇, 龍有水 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司