專利名稱：基于嵌入式系統的p2p技術實現的制作方法
技術領域：
本發明涉及通信領域、多媒體領域，尤其在嵌入式系統設備里P2P的技術實現方法背景技術隨著電子技術的快速發展，特別是大規模集成電路的產生而出現的微型機，使現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則是給現代工業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，最明顯的優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品的要求不斷增長，以及半導體技術和系統設計方法的進步，嵌入式系統在目前的發展形勢下，可靠性及應用水平越來越高和互聯網連接已是一種明顯的走向，嵌入式設備具備網絡功能，并與互聯網或企業內網連接，增強了嵌入式系統多方面的實用性，嵌入式系統設備使用的嵌入式處理器處理能力還是非常有限，數據存儲空間相對較小，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絡設備網卡芯片(10M～100M)其他設備USB芯片等具備網絡功能的嵌入式系統產品主要有以下方面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)工業儀表具備網絡功能的工業儀表連接到互聯網或者企業內網后，需要實時與服務器進行通訊，采用傳統的C/S模式，部分行業里儀表與儀表之間需要協同工作，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Vod和直播，服務器端系統架構龐大，并且流媒體服務器支持的并發有限，隨著用戶增加服務器將不堪重負，導致播放斷續，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，傳統的嵌入式系統產品需要改善的幾個方面1)連接到互聯網后，可智能搜索各類共享信息，并可以從多點獲得下載源，并發下載，提高網絡利用率，從而加速下載2)設備之間的通信協作，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，需要依靠網絡資源進行大規模高性能協作計算發明內容本發明的目的就是針對現有嵌入式產品中，網絡共享資源利用率低，而提出的一種在嵌入式系統里高效利用網絡資源的P2P解決方案，本發明提及的網路資源是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絡，Peer之間通過互聯網或者企業內網直接交互，P2P使得網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網絡通過建設智能結點重疊網，采用分布管理模式，在網絡關鍵部位設置智能結點，用來監視周圍網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，進一步實現監視和控制，即時響應。智能結點提供分層檢索能力，基于嵌入式系統的P2P應用主要有三大類P2P內容共享、P2P通信協作、P2P協同計算。
(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、網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絡。當大量用戶同時訪問一個網絡時會造成擁塞，采用P2P方法，通過智能結點監視對網站訪問的請求，一旦出現超常快速增長，自動將頁面分發到附加的結點，采用請求再定向形成內容分發網(CDN)。采用動態口選擇和雙向下載，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，加快文件分發速度。
(2)P2P通信協作P2P通信協作包括協同工作、互聯網電話、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絡，構成分布式終端數據庫，通過結點對接交換資料，有利于減少搜索時間。由于這種P2P網絡使用終端本身電腦的處理能力，整個網絡的處理能力隨著終端數目增加而增加。P2P即時通信系統(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。系統使用IETF標準保證互通互用。
3)P2P協同計算P2P協同計算包括協作計算、網格(Grid)和數據內容網格。網絡為分布式的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字簽名，有簡單對象訪問協議(SOAP)消息的Web服務。
另外，目前的IPv4互聯網由于IP地址不夠，大量采用專有地址和網絡地址變換器(NAT)，在未來的IPv6網上運行P2P不需要NAT就能夠實現功能和邏輯控制，可以簡化網絡設計。對于網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是現有技術中嵌入式系統獲取資源的方法示意2是本發明中嵌入式系統利用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數據服務器具體實施方式
由圖1可知，傳統的嵌入式系統獲取外部資源是通過Client/Server模式進行的，網絡資源路徑單一，并且功能較弱，下面以基于嵌入式Linux系統為范例，結合說明書附圖2來說明本發明的具體實施方式
。
步驟一、搭建嵌入式系統A、裁減Linux內核調整Linux引導內核和初始化進程，根據需要選擇和修改硬件設備驅動，加載必需的系統應用程序，精簡TCP/IP網絡協議棧，重新編譯Linux內核B、裁減文件系統根據需要裁減目標系統不需要的文件，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，燒寫Linux內核、文件系統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，進入系統后，配置網絡相關參數，進入互聯網或者企業內部網B、配置P2P網絡資源，設置信息發布節點、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、共享資源發布A、啟動P2P應用，根據配置參數，連接到相關的P2P網絡，通過安全驗證，向相關的超級Peer節點發布自身Peer網絡信息的通告，并建立虛擬網絡通道。
B、發布共享資源到P2P網絡，Peer節點檢索本地共享資源，生成HASH索引通告，并加入自身Peer的網絡位置信息，向相關超級Peer節點以及對應的P2P網絡發布通告。
步驟四、共享資源發現與獲取A、智能搜索共享資源Peer節點實時接收P2P網絡的通告信息，并根據協定的方式解碼，得到網絡共享資源信息，并根據需要進行智能搜索網絡資源，從P2P網絡的超級Peer節點獲取網絡資源，超級Peer節點通過主動探測和監視結點之間的鏈路，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，提取優化后的網絡路徑，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節點實時優化文件片斷路由，提高網絡傳輸速度。資源下載完畢后，進行資源校驗，根據協定方式進行解碼。
以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式
，但本發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，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.在嵌入式系統實現P2P的方法，其特征在于，包括以下步驟A、在嵌入式系統的設備里，加載P2P應用程序B、通過P2P網絡，發布共享資源C、通過P2P網絡，搜索共享資源D、利用共享資源進行數據通信。
2.根據權利要求1所述的在嵌入式系統里加載P2P應用，其特征是在嵌入式系統的文件系統中包含P2P應用程序，該P2P程序并可連接互聯網或者局域網，并進入外部P2P網絡。
3.根據權利要求2所述的嵌入式系統通過P2P網絡發布共享資源，其特征是嵌入式系統通過網絡進入P2P網絡，通過安全驗證，向相關的超級Peer節點發布自身Peer網絡信息的通告，并建立虛擬網絡通道。
4.根據權利要求3所述的嵌入式系統通過P2P網絡搜索共享資源，其特征是Peer節點實時接收P2P網絡的通告信息，并根據協定的方式解碼，得到網絡共享資源信息，并根據需要進行智能搜索網絡資源，從P2P網絡的超級Peer節點獲取網絡資源，超級Peer節點通過主動探測和監視結點之間的鏈路，建立最佳路徑。
5.根據權利要求4所述的嵌入式系統通過P2P網絡利用共享資源進行數據通信，其特征是A、Peer節點利用超級節點優化路徑智能多源下載資源B、Peer節點之間協同計算，共享處理器的處理能力C、Peer節點之間通信協作，應用點對點通道進行通信。
全文摘要
本發明涉及基于多任務實時嵌入式系統的設備中，實現P2P各種應用的方法。嵌入式系統設備具有低功耗、體積小、低成本、高可靠性、處理及時性等優勢，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絡，共享其中的帶寬、共同處理其中的信息；本發明融合嵌入式系統、P2P技術的優勢，并利用有組織的分布式管理，在嵌入式系統設備實現共享文件下載、搜索和檢索、內容分發、網絡存儲，協同工作、互聯網電話、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 優先權日2006年4月24日
發明者戴征 申請人:北京正信惠誠科技發展有限公司