| 3 系统结构
基于智能节点的弹性重叠网是一个分布式系统，系统的主要组成就是智能节点，它是一台高性能的服务器，上面配有支持智能节点的软件系统。
弹性重叠网系统结构如图1所示：底层是现有的互联网络，上层是由智能节点利用弹性组网技术相互连接构成的弹性重叠网络RON。系统中的节点主要可以分为两大类：1）由运营商维护的智能节点；2）参与弹性重叠网的客户节点。客户节点是系统的使用者，通过智能节点接入重叠网，利用重叠网络提供的统一API接口来使用系统提供的各种功能。
图1 智能节点弹性重叠网系统结构示意图
智能节点是系统中最为重要的部件，它承担着信息的分布式存储和检索、网络测量以及路由优化、病毒监测等方面的任务，是弹性重叠网的核心部件，若干个智能节点通过自动组网机制形成一个弹性重叠网系统。INON（IntelligentNode3 Overlay Network）是一台高性能的服务器，上面装有支持智能节点的软件系统。为了方便对众多智能节点的控制，出现了分布式智能节点网络管理系统。该管理系统对弹性网络进行有效的管理，网络管理员可以对智能节点进行实时监控。
4 智能节点网管系统的设计
4.1 系统总体功能设计
该网络管理系统设计的主要目的是对DHT和RON网络进行有效的管理，设计采用B/S结构。系统管理人员通过前台页面对智能节点进行操作，操作的相关信息通过XML文件下发，智能节点根据收到的信息进行处理，将处理得到的结果通过XML文件返回网管服务器，网管服务器接收到消息后，将结果展示到前台页面上。弹性智能节点的功能设计如下：
1) 网元管理：对智能节点的加入、退出进行管理；
2) 用户管理：对智能节点的管理人员进行了各种权限的限制；
3) 服务管理：在智能节点上加入/删除相应的服务项目；
4) 索引管理：在智能节点上搜索内容；
5) 路由优化管理：在智能节点之间选择优化的路径，优化网络状况；
6) 流量监控：对当前智能节点之间的流量进行分析和限制；
7) 路径流量：测量智能节点之间的网络状况，为优化网络状态提供数据；
8) 病毒监测：监测智能节点上是否有病毒，如果有则更新其他智能节点的病毒库；
4.2 重叠网系统结构
结合上述对网管系统的功能要求，以及前述的智能节点重叠网主要功能，对重叠网系统的主要功能模块结构设计如图2所示：
图2 重叠网系统功能模块图
结合上图，对重叠网网络管理系统（NMS）的各部分功能进行简单介绍：
智能节点的网元管理：在弹性重叠网络中，智能节点可以实时加入/退出弹性重叠网，超级智能节点发现有新的智能节点加入重叠网络时，会主动上报网管服务器端。网管人员收到系统消息后，会在页面上添加相应的智能节点。
智能节点的分布式信息存储和检索功能：在智能节点上存储了报警所管辖客户节点信息的索引，并且在其后继智能节点上也存储了智能节点的信息，以免发生信息丢失。为了保证智能节点能够安全高效运行，管理系统中需要增添病毒上报功能，在智能节点上发现了病毒，就立即上报网管服务器，网管服务器将病毒信息加入数据库，并且将病毒信息下发其他智能节点，实现了病毒告警的功能。
智能节点的路由管理功能：通过对重叠网性能的监测，智能节点能够计算出重叠网层面上满足一定QoS要求的多条路径，为上层应用提供支持QoS的内容路由服务，动态改变弹性重叠网的路由选择，在重叠网层面上实现对路径故障的恢复、拥塞的控制以及QoS的保障。利用这一功能，网络运营商可以随时获取不同的上层应用对网络的使用消耗情况，根据弹性重叠网提供的多种路由选择，调配网络资源，实现运营成本和服务质量的优化配置。
智能节点的分布式网络测量：实时监控网络链路状态的变化，优化网络状态，改善网络服务质量，实现网络传输的通畅；
流量检测和旁路阻断功能是智能节点的又一新功能。智能节点旁路在核心路由器上，监视网络流量类型。如果是P2P流量类型，则对其发出阻断包，将其进行重定向。同时在该功能上还扩展出病毒检测功能，当带有病毒特征码的流量通过或者具有异常流量，智能节点发出阻断包将阻止流量通过。并且可以在流量检测中添加检测的协议，从而对多种P2P流量进行监控。
4.3 重叠网系统工作流程
NMS采用B/S结构，在网管服务器上使用J2EE开发的服务器端Web应用程序进行部署。在弹性智能节点上安装了相应的网管模块监听程序，Web应用程序与网管模块监听程序之间采用XML文件做为传输途径，智能节点收到NMS发送的XML文件后根据请求内容调用相应功能模块的网管API，由IN中间件功能模块将处理后得到的结果数据返回。
4.4 重叠网系统功能实现
网管系统程序分为两部分来实现，一部分为部署在网管系统服务器端的Web应用程序；另一部分为智能节点端的网管模块后台程序，这是智能节点与NMS服务器端进行通信的部分。
网管服务器操作系统为Linux，由于Java有很好的跨平台特性，所以服务器程序采用Java语言来设计，采用基于J2EE架构的结合Struts应用程序框架来实现，Web Server采用Tomcat，系统后台数据库采用MySQL；网管模块后台程序采用C++语言来开发，采用了libxml[5]这个Linux上处理XML文件的工具包，后台程序采用了多线程技术。论文格式。
同时，服务器与智能节点间通过进程间通信Socket TCP编程来实现。网管模块与服务器程序间的通信和数据传输运用Socket和XML技术来完成，需要传输的数据先封装为XML文件，在TCP Socket三次握手连接完成后进行文件传输，通信结束后对接收到的XML文件进行解析。通信双方设计的文件规则要保持一致，否则会解析出错，无法获得文件中的内容。
5 结论
基于智能节点的P2P重叠网系统将IP与传统电信网结合起来，使得建立可运营可管理的新型网络成为可能。IPv6作为下一代互联网协议，提供了丰富的地址资源，消除了NAT机制，为P2P技术发展提供了契机。智能节点网管理系统对组成重叠网的智能节点提供统一管理平台，对于P2P重叠网的使用起到了积极的促进和推动作用。
参考文献
[1] 罗杰文，Peer to Peer(P2P)综述，中科院计算机技术研究所，2005,http://www.intsci.ac.cn/users/luojw/papers/p2p.htm.
[2] 候自强，因特网的演化-从NGI、NGN到LSI[J]，电信科学，2004,20(1):1-5.
[3] 潘春建，林涛，候自强，基于IPv6智能节点的弹性重叠网络中间件[J].计算机工程，2006,32(4):137-138,149.
[4] http://nms.lcs.mit.edu/ron/,MITLaboratory for computer Science David Andersen, Hari Balakrishnan, FransKaashoek, and robert Morris: Resilient Overlay Networks.
[5] http://xmlsoft.org/,The XML C parser and toolkit of gnome libxml.
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