專利名稱：基于嵌入式系統(tǒng)的p2p技術實現(xiàn)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通信領域、多媒體領域，尤其在嵌入式系統(tǒng)設備里P2P的技術實現(xiàn)方法背景技術隨著電子技術的快速發(fā)展，特別是大規(guī)模集成電路的產(chǎn)生而出現(xiàn)的微型機，使現(xiàn)代科學研究得到了質的飛躍，而嵌入式微控制器技術的出現(xiàn)則是給現(xiàn)代工業(yè)控制領域帶來了一次新的技術革命。由嵌入式微控制器組成的系統(tǒng)，最明顯的優(yōu)勢就是可以嵌入到任何微型或小型儀器、設備中，隨著市場對超微型嵌入式應用技術和產(chǎn)品的要求不斷增長，以及半導體技術和系統(tǒng)設計方法的進步，嵌入式系統(tǒng)在目前的發(fā)展形勢下，可靠性及應用水平越來越高和互聯(lián)網(wǎng)連接已是一種明顯的走向，嵌入式設備具備網(wǎng)絡功能，并與互聯(lián)網(wǎng)或企業(yè)內網(wǎng)連接，增強了嵌入式系統(tǒng)多方面的實用性，嵌入式系統(tǒng)設備使用的嵌入式處理器處理能力還是非常有限，數(shù)據(jù)存儲空間相對較小，存儲能力較弱，比如較流行的嵌入式硬件平臺處理器 嵌入式處理器(ARM、MIPS等)內存SDRAM芯片存儲設備Flash芯片輸入設備按鍵、觸摸屏幕輸入設備LCD聲音設備音頻芯片網(wǎng)絡設備網(wǎng)卡芯片(10M～100M)其他設備USB芯片等具備網(wǎng)絡功能的嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品主要有以下方面1)智能PDA內置的多媒體資源遠遠不能滿足需求，需要更多更新的資源，也就必須從網(wǎng)絡下載各種喜歡的電影、圖片、聲音等多媒體信息，關鍵的問題就是搜索到想要的東西，并快速下載，目前的無線網(wǎng)絡的搜索功能較弱，下載只能是從服務器下載，用戶多的時候，下載速度較慢，導致下載失敗。
2)工業(yè)儀表具備網(wǎng)絡功能的工業(yè)儀表連接到互聯(lián)網(wǎng)或者企業(yè)內網(wǎng)后，需要實時與服務器進行通訊，采用傳統(tǒng)的C/S模式，部分行業(yè)里儀表與儀表之間需要協(xié)同工作，在該情況下，就必須依靠服務器調度，不能保證及時度，導致協(xié)同工作不順暢。
3)家庭機頂盒目前主要依靠C/S方式的流媒體傳輸實現(xiàn)Vod和直播，服務器端系統(tǒng)架構龐大，并且流媒體服務器支持的并發(fā)有限，隨著用戶增加服務器將不堪重負，導致播放斷續(xù)，甚至連接中斷。
4)其他智能設備由于嵌入式處理器計算能力相對較低，在進行較復雜的計算時，將耗費大量的等待時間。
歸納以上所述，傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品需要改善的幾個方面1)連接到互聯(lián)網(wǎng)后，可智能搜索各類共享信息，并可以從多點獲得下載源，并發(fā)下載，提高網(wǎng)絡利用率，從而加速下載2)設備之間的通信協(xié)作，采用對等連接模式，具有有效的報到管理，可以提供異步、并行、可靠和實時通信3)設備自身計算能力有限，需要依靠網(wǎng)絡資源進行大規(guī)模高性能協(xié)作計算發(fā)明內容本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有嵌入式產(chǎn)品中，網(wǎng)絡共享資源利用率低，而提出的一種在嵌入式系統(tǒng)里高效利用網(wǎng)絡資源的P2P解決方案，本發(fā)明提及的網(wǎng)路資源是Peer設備上可用的資源CPU處理能力，帶寬，磁盤空間等等。
P2P即Peer to Peer，稱為對等連接或對等網(wǎng)絡，Peer之間通過互聯(lián)網(wǎng)或者企業(yè)內網(wǎng)直接交互，P2P使得網(wǎng)絡上的溝通變得容易、更直接共享和交互，真正地消除中間商，P2P技術有以下特性A、Peer知道其他Peer的存在B、Peer在一個虛擬的網(wǎng)絡中運行C、Peer同時具有Client和Server的特點D、多個Peer可以組成為一個Peer組P2P網(wǎng)絡通過建設智能結點重疊網(wǎng)，采用分布管理模式，在網(wǎng)絡關鍵部位設置智能結點，用來監(jiān)視周圍網(wǎng)絡上的資源分布和帶寬利用率、傳輸延時、路由走向、流量模式和分布、中斷和故障以及病毒感染流行情況等。智能結點之間交換這些信息，進一步實現(xiàn)監(jiān)視和控制，即時響應。智能結點提供分層檢索能力，基于嵌入式系統(tǒng)的P2P應用主要有三大類P2P內容共享、P2P通信協(xié)作、P2P協(xié)同計算。
(1)P2P內容共享P2P內容共享包括共享文件下載、搜索和檢索、內容分發(fā)、網(wǎng)絡存儲和對等廣播等。P2P內容共享通過資源調度建立安全可靠的網(wǎng)絡。當大量用戶同時訪問一個網(wǎng)絡時會造成擁塞，采用P2P方法，通過智能結點監(jiān)視對網(wǎng)站訪問的請求，一旦出現(xiàn)超?？焖僭鲩L，自動將頁面分發(fā)到附加的結點，采用請求再定向形成內容分發(fā)網(wǎng)(CDN)。采用動態(tài)口選擇和雙向下載，可以多路并行下載和上載一個文件和/或多路并行下載一個文件的一部分，加快文件分發(fā)速度。
(2)P2P通信協(xié)作P2P通信協(xié)作包括協(xié)同工作、互聯(lián)網(wǎng)電話、即時通信和移動通信。采用分布式索引技術，建立超級結點重疊網(wǎng)絡，構成分布式終端數(shù)據(jù)庫，通過結點對接交換資料，有利于減少搜索時間。由于這種P2P網(wǎng)絡使用終端本身電腦的處理能力，整個網(wǎng)絡的處理能力隨著終端數(shù)目增加而增加。P2P即時通信系統(tǒng)(IM)采用對等連接模式，消息格式使用可擴展標識語言(XML)，具有有效的報到管理，可以提供異步、并行、可靠和近似實時通信。支持移動報到管理和移動即時通信。系統(tǒng)使用IETF標準保證互通互用。
3)P2P協(xié)同計算P2P協(xié)同計算包括協(xié)作計算、網(wǎng)格(Grid)和數(shù)據(jù)內容網(wǎng)格。網(wǎng)絡為分布式的P2P方式，采用混合平等對接P2P體系結構，基于公鑰基礎設施的安全和數(shù)字簽名，有簡單對象訪問協(xié)議(SOAP)消息的Web服務。
另外，目前的IPv4互聯(lián)網(wǎng)由于IP地址不夠，大量采用專有地址和網(wǎng)絡地址變換器(NAT)，在未來的IPv6網(wǎng)上運行P2P不需要NAT就能夠實現(xiàn)功能和邏輯控制，可以簡化網(wǎng)絡設計。對于網(wǎng)絡架構而言不再需要考慮NAT及其軟件之間的兼容性，在遠端也不需要服務器，降低運行成本。


圖1是現(xiàn)有技術中嵌入式系統(tǒng)獲取資源的方法示意2是本發(fā)明中嵌入式系統(tǒng)利用P2P獲取資源的方法示意圖附圖中的 1、2工作站3智能PDA4、5嵌入式設備6數(shù)據(jù)服務器具體實施方式
由圖1可知，傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)獲取外部資源是通過Client/Server模式進行的，網(wǎng)絡資源路徑單一，并且功能較弱，下面以基于嵌入式Linux系統(tǒng)為范例，結合說明書附圖2來說明本發(fā)明的具體實施方式
。
步驟一、搭建嵌入式系統(tǒng)A、裁減Linux內核調整Linux引導內核和初始化進程，根據(jù)需要選擇和修改硬件設備驅動，加載必需的系統(tǒng)應用程序，精簡TCP/IP網(wǎng)絡協(xié)議棧，重新編譯Linux內核B、裁減文件系統(tǒng)根據(jù)需要裁減目標系統(tǒng)不需要的文件，并修改內核相應配置文件C、設計BootLoader負責檢測硬件，并進行初始化硬件外設，啟動Linux內核D、設計Linux嵌入式應用程序編寫P2P應用程序E、對存儲介質進行分區(qū)，燒寫Linux內核、文件系統(tǒng)以及應用程序步驟二、構建P2P應用框架A、啟動搭建完畢的嵌入式系統(tǒng)，進入系統(tǒng)后，配置網(wǎng)絡相關參數(shù)，進入互聯(lián)網(wǎng)或者企業(yè)內部網(wǎng)B、配置P2P網(wǎng)絡資源，設置信息發(fā)布節(jié)點、P2P成員組信息、安全驗證信息C、配置本地共享資源、共享服務，并對資源進行加密，生成索引通告步驟三、共享資源發(fā)布A、啟動P2P應用，根據(jù)配置參數(shù)，連接到相關的P2P網(wǎng)絡，通過安全驗證，向相關的超級Peer節(jié)點發(fā)布自身Peer網(wǎng)絡信息的通告，并建立虛擬網(wǎng)絡通道。
B、發(fā)布共享資源到P2P網(wǎng)絡，Peer節(jié)點檢索本地共享資源，生成HASH索引通告，并加入自身Peer的網(wǎng)絡位置信息，向相關超級Peer節(jié)點以及對應的P2P網(wǎng)絡發(fā)布通告。
步驟四、共享資源發(fā)現(xiàn)與獲取A、智能搜索共享資源Peer節(jié)點實時接收P2P網(wǎng)絡的通告信息，并根據(jù)協(xié)定的方式解碼，得到網(wǎng)絡共享資源信息，并根據(jù)需要進行智能搜索網(wǎng)絡資源，從P2P網(wǎng)絡的超級Peer節(jié)點獲取網(wǎng)絡資源，超級Peer節(jié)點通過主動探測和監(jiān)視結點之間的鏈路，建立最佳路徑，減少丟包率，降低時延，提高吞吐量。
B、智能多源下載共享資源搜索到相關資源后，提取優(yōu)化后的網(wǎng)絡路徑，進行多源文件傳輸，Peer之間采用多路并行下載和上載，超級Peer節(jié)點實時優(yōu)化文件片斷路由，提高網(wǎng)絡傳輸速度。資源下載完畢后，進行資源校驗，根據(jù)協(xié)定方式進行解碼。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.在嵌入式系統(tǒng)實現(xiàn)P2P的方法，其特征在于，包括以下步驟A、在嵌入式系統(tǒng)的設備里，加載P2P應用程序B、通過P2P網(wǎng)絡，發(fā)布共享資源C、通過P2P網(wǎng)絡，搜索共享資源D、利用共享資源進行數(shù)據(jù)通信。
2.根據(jù)權利要求1所述的在嵌入式系統(tǒng)里加載P2P應用，其特征是在嵌入式系統(tǒng)的文件系統(tǒng)中包含P2P應用程序，該P2P程序并可連接互聯(lián)網(wǎng)或者局域網(wǎng)，并進入外部P2P網(wǎng)絡。
3.根據(jù)權利要求2所述的嵌入式系統(tǒng)通過P2P網(wǎng)絡發(fā)布共享資源，其特征是嵌入式系統(tǒng)通過網(wǎng)絡進入P2P網(wǎng)絡，通過安全驗證，向相關的超級Peer節(jié)點發(fā)布自身Peer網(wǎng)絡信息的通告，并建立虛擬網(wǎng)絡通道。
4.根據(jù)權利要求3所述的嵌入式系統(tǒng)通過P2P網(wǎng)絡搜索共享資源，其特征是Peer節(jié)點實時接收P2P網(wǎng)絡的通告信息，并根據(jù)協(xié)定的方式解碼，得到網(wǎng)絡共享資源信息，并根據(jù)需要進行智能搜索網(wǎng)絡資源，從P2P網(wǎng)絡的超級Peer節(jié)點獲取網(wǎng)絡資源，超級Peer節(jié)點通過主動探測和監(jiān)視結點之間的鏈路，建立最佳路徑。
5.根據(jù)權利要求4所述的嵌入式系統(tǒng)通過P2P網(wǎng)絡利用共享資源進行數(shù)據(jù)通信，其特征是A、Peer節(jié)點利用超級節(jié)點優(yōu)化路徑智能多源下載資源B、Peer節(jié)點之間協(xié)同計算，共享處理器的處理能力C、Peer節(jié)點之間通信協(xié)作，應用點對點通道進行通信。
全文摘要
本發(fā)明涉及基于多任務實時嵌入式系統(tǒng)的設備中，實現(xiàn)P2P各種應用的方法。嵌入式系統(tǒng)設備具有低功耗、體積小、低成本、高可靠性、處理及時性等優(yōu)勢，在非常多領域得到廣泛應用，由于其處理能力、存儲能力相對較低，限制了功能的擴充；P2P技術將各個用戶端互相結合成的一個網(wǎng)絡，共享其中的帶寬、共同處理其中的信息；本發(fā)明融合嵌入式系統(tǒng)、P2P技術的優(yōu)勢，并利用有組織的分布式管理，在嵌入式系統(tǒng)設備實現(xiàn)共享文件下載、搜索和檢索、內容分發(fā)、網(wǎng)絡存儲，協(xié)同工作、互聯(lián)網(wǎng)電話、即時通信、移動通信，分布式計算等功能。
文檔編號H04L12/28GK101064715SQ20061007591
公開日2007年10月31日 申請日期2006年4月24日 優(yōu)先權日2006年4月24日
發(fā)明者戴征 申請人:北京正信惠誠科技發(fā)展有限公司