CN103023985A - 基于所发现的nat类型选择主机的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及基于所发现的NAT类型选择主机的方法。可基于所发现的NAT类型为对等网格选择主机。NAT简档信息可由对等机中的每一个收集并与其它对等机分享。每个对等机接收用于其它对等机的NAT简档信息。每个对等机可根据用于该对等机的NAT简档信息和用于其它对等机的NAT简档信息确定，指定两个或更多对等机中的哪个作为主机。

Description

基于所发现的NAT类型选择主机的方法
相关申请的交叉引用
本申请涉及与本申请同日提交的、颁发给Mark Lester Jacob等人、题为“SYSTEM AND METHODS FOR SEEMLESS HOST MIGRATION”(代理人卷号----)的共同转让的美国专利申请号------，其全部内容通过引用结合于此。
本申请涉及于2008年3月17日提交的、颁发给Mark Lester Jacob等人、题为“SYSTEM AND METHODS FOR SEAMLESS HOST MIGRATION”的美国专利申请号12/049,954，其全部内容通过引用结合于此。本申请还涉及于2007年10月5日提交的、题为“Systems and Methods forSeamless Host Migration”的美国临时专利申请号60/997,918，其公开内容通过引用结合于此。
本申请涉及于2005年10月4日提交的、颁发给Yutaka Takeda等人的、题为“PEER-TO-PEER COMMUNICATION TRAVERSING SYMMETRICNETWORK ADDRESS TRANSLATORS”的共同转让的美国专利申请公开号20070076729，其全部内容通过引用结合于此。
技术领域
本发明涉及计算机网络，更具体地涉及在计算机网络的若干客户端之间确定对等(peer-to-peer)通信的主机(host)。
背景技术
目前，在计算机网络的若干客户端之间玩游戏期间，客户端直接与服务器通信。中央服务器处理来自每个客户端的数据，每个客户端将该数据传递给所有其它客户端，从而该网络中的若干客户端可以相互之间通过中央服务器来参与游戏。中央服务器在若干客户端之间交流数据的能力受到带宽的限制，因此游戏数据之外的通信受到限制。
除游戏数据之外；客户端可能想要相互传送其它信息而不必通过带宽有限的中央服务器。这种通信的示例可包括网络电话(VoIP)、bittorrent、视频数据、文件共享以及数据流式传送。通过允许客户端相互之间不需要中央服务器地进行通信，中央服务器的一些职责可以推(offload)给客户端。
当在参加P2P网络的众多客户端之间确定了主机时，对等网络被建立起来。主机负起中央服务器的职责并且引导客户端(下面当提到P2P网络中的非主机时这些客户端被称为对等机(peer))之间的通信。
正是在这一背景下产生了本发明的实施例。
发明内容
本发明涉及一种在对等中用于确定指定两个或更多对等机中的哪一个作为用于在对等网格中进行服务的主机的方法，所述方法包括：
a)收集用于对等机的NAT简档信息；
b)与所述两个或更多对等机中的一个或多个其它对等机共享所述用于对等机的NAT简档信息；
c)接收用于所述一个或多个其它对等机的NAT简档信息；
d)根据所述用于对等机的NAT简档信息和所述用于一个或多个其它对等机的NAT简档信息确定，指定所述两个或更多对等机中的哪一个作为主机。
本发明还涉及一种对等装置，其包括：
计算机处理器；
耦合到所述处理器的计算机存储器；
耦合到所述处理器的网络接口，其中所述网络接口被配置为便于所述处理器与在对等网格中连接的一个或多个其它对等装置之间的通信；
以及
一组包含在所述存储器中的计算机可读指令，其中所述计算机可读指令被配置为实施一种用于确定指定所述对等网格中的哪个对等装置作为在所述对等网格内进行服务的主机的方法，所述方法包括：
a)收集用于对等机的NAT简档信息；
b)与两个或更多对等机中的一个或多个其它对等机共享所述用于对等机的NAT简档信息；
c)接收用于所述一个或多个其它对等机的NAT简档信息；
d)根据所述用于对等机的NAT简档信息和用于所述一个或多个其它对等机的NAT简档信息确定，指定所述两个或更多对等机中的哪一个作为主机。
本发明进一步涉及一种计算机可读媒体，其具有一组物化在其中的计算机可读指令，其中所述计算机可读指令被配置为实施一种用于确定指定所述对等网格中的哪个对等装置作为在所述对等网格内服务的主机的方法，所述方法包括：
a)收集用于对等机的NAT配置文件信息；
b)与两个或更多对等机中的一个或多个其它对等机共享所述用于对等机的NAT配置文件信息；
c)接收用于所述一个或多个其它对等机的NAT配置文件信息；
d)根据所述用于对等机的NAT配置文件信息和所述用于一个或多个其它对等机的NAT配置文件信息确定，指定所述两个或更多对等机中的哪一个作为主机。
附图说明
图1是示出根据本发明实施例的P2P网络的示意图。
图2是从客户端角度示出根据本发明特定实施例基于所发现的NAT类型选择主机的方法的流程图。
图3是从客户端角度示出基于所发现的NAT类型来选择主机的基本方法的流程图。
图4是示出根据当前发明实施例的客户端接口的示例的框图。
具体实施方式
介绍
当尝试通过对等通信(P2P)在客户端之间建立通信时所产生的一个问题是网络地址翻译(NAT)的难题。大多数与中央服务器连接的客户端都位于NAT之后。NAT是使得局域网络(LAN)能够使用一组私有IP地址用于内部通信业务(traffic)并且使用第二组全局IP地址用于外部通信业务的互联网标准。因此，期望P2P网络中的主机具有有利的(favorable)的NAT简档(profile)以便创建最佳的P2P网络。
于是，在本领域中需要一种在若干连接到中央服务器的客户端之间确定具有有利NAT简档的主机的方法。
有4种类型的可利用的NAT：完全锥型NAT(Full Cone NAT)、受限锥型NAT(Restricted Cone NAT)、端口受限锥型NAT(Port RestrictedCone NAT)以及对称型NAT(Symmetric NAT)。完全锥型NAT是来自同一内部IP地址和端口的所有请求都被映射到同一外部IP地址和端口的NAT。另外，任何外部主机都可以通过向所映射的外部地址发送分组来向内部主机发送分组。
在受限锥型NAT中，来自同一内部IP地址和端口的所有请求都被映射到同一外部IP地址和端口。不像完全锥型NAT，只有当内部主机之前已经向IP地址X发送过分组时，(具有IP地址X的)外部主机才可以向内部主机发送分组。
端口受限的NAT类似于受限锥型NAT，但是限制包括端口号。具体地，只有当内部主机之前已经从IP地址X和端口P发送过分组时，外部主机才可以向内部主机发送具有源IP地址X和源端口P的分组。
在对称型NAT中，来自同一内部IP地址和端口并发送到特定目标IP地址和端口的所有请求都被映射到同一外部IP地址和端口。如果同一主机将具有相同源地址和端口的分组(但是)发送到不同的目标，则使用不同的映射。另外，只有接收分组的外部主机可以将用户数据协议(UDP)分组发送回内部主机。
基于NAT类型的主机选择
图1是示出根据本发明实施例的P2P网络的示意图。网络上的客户端装置105A、105B、107和105D最初连接到外部网络109中的服务器101。举例来说，服务器101可监视连接到外部网络109的客户端105A、105B、107和105D之间的游戏数据。客户端105A、105B、107和105D可位于相应的网络地址翻译器(NAT)111A、111B、111C和111D之后。可根据互联网标准对每个NAT进行配置，所述互联网标准使得局域网络(LAN)能够使用一组私有IP地址用于内部通信业务并且使用第二组全局IP地址用于外部通信业务。大多数NAT对IP地址执行动态翻译，从而外部网络在内部网络发起通信之前没有途径到达内部网络。然而，因为客户端105A、105B、107和105D建立了服务器-客户端关联，所以服务器101与客户端105A、105B、107和105D之间的通信不受NAT 111A、111B、111C和111D的限制。
在建立客户端可以直接相互通信的P2P网络时，可将一个客户端作为主机107建立，而其它对等机105(连接到P2P网络的非主机客户端)可相互之间建立直接连接。举例来说而并非限制，可将对等机105以公知为完全连接网格(FCG)的配置连接。这种配置防止任何一个对等机成为瓶颈。在本发明的实施例中，可基于每个客户端的NAT简档来确定主机107。NAT 111A、111B、111C和111D可以是被一般称为完全锥型NAT、受限锥型NAT、端口受限锥型NAT和对称型NAT的四种不同配置中的一种。
完全锥型NAT是来自同一内部IP地址和端口的所有请求都被映射到同一外部IP地址和端口的NAT。任何客户端都可以通过向所映射的客户端外部地址发送分组来向完全锥型NAT之后的客户端发送分组。
在受限锥型NAT中，来自同一内部IP地址和端口的所有请求都被映射到同一外部IP地址和端口。然而，不像完全锥型NAT，只有当内部主机之前已经向IP地址X发送过分组时，(具有IP地址X的)外部客户端才可以向完全锥型NAT之后的客户端发送分组。
端口受限的NAT类似于受限锥型NAT，但是限制包括端口号。具体地，只有当端口受限的NAT之后的客户端之前已经从IP地址X和端口P发送过分组时，外部客户端才可以向端口受限的NAT之后的客户端发送具有源IP地址X和源端口P的分组。
在对称型NAT中，来自同一内部IP地址和端口并发送到特定目标IP地址和端口的所有请求都被映射到同一外部IP地址和端口。如果同一主机将具有相同源地址和端口的分组(但是)发送到不同的目标，则使用不同的映射。另外，只有接收分组的外部主机可以将UDP分组发送回内部主机。
完全锥型NAT、受限锥型NAT和端口受限锥型NAT的穿越(traversal)相对简单，而对于对称型NAT来说则有点复杂。如果客户端在对称型NAT之后，则可实施NAT穿越，例如在共同转让的美国专利申请公开号20070076729中所描述的那样。特别地，客户端可执行端口预测，该端口预测包括构造该客户端之前的NAT的预测传输地址列表。然后，客户端可将包含该预测传输地址列表的INVITE消息从第一节点发送给第二客户端。然后，在对称型NAT之后的客户端可使用这些预测传输地址来执行与第二节点的连接性检查。
可通过例如将NAT的用户数据协议(UDP)简单穿越(STUN)请求并行地发送给每个预测传输地址来执行连接性检查。当对称型NAT之后的客户端接收到这些请求时，该客户端发送STUN响应给第二客户端。如果第二客户端接收到STUN响应，则该第二客户端可以发送媒体给该地址。
可能有与上面所述的四种类型不同的NAT类型。在一些情况下，也许可以使用标准技术来穿越这样的NAT，而在其它情况下，NAT性能可能如此不可预测或者不稳定，以至于与在这样的NAT之后的客户端通信是不可靠的。
因为主机107的职责是在其它对等机105A、105B和105D之间交流信息，所以有必要使主机107在不干扰该主机107通信能力的NAT类型之后。在对等机105A、105B、105D和主机107以完全连接网格(FCG)方式连接的实施例中，特别期望使用在不干扰主机通信能力的NAT之后的主机，以便为最大数量的对等机提供最高水平的服务。已经有以下情况，其中相对于由P2P网络中的现有对等机使用的其它NAT类型，被认为是具有对P2P的可疑(未知)支持的NAT实际上表现得相当好。通过选择具有最有利NAT简档的主机107，可获得更可靠的对等通信。如在此所使用的，术语P2P通信一般指在连接到网络的客户端装置之间的直接通信。P2P应用的示例包括但是不限于，网络电话(VoIP)、bit torrent传输、视频传输、文件共享、数据共享以及在客户端之间不超出单个客户端带宽能力的其它类型的直接数据传送。一旦建立了主机107，对等机105A、105B、105D可以通过最初将信息传输给主机107、该主机107然后将该信息分别传递给接收对等机105A、105B、105D来相互通信，或者对等机105A、105B、105D可在使用主机107来建立该直接通信路径之后直接传输信息。
在某些实施例中，客户端105A、105B、105D和107可通过与外部网络109相关联的NAT的用户数据协议(UDP)简单穿越(STUN)服务器103来获取这些客户端的NAT简档信息。STUN服务器103是由互联网工程任务组(IETF)提出的轻量级协议，STUN服务器103允许具有IP功能(IP enabled)的客户端发现该客户端之前的NAT的存在和类型。STUN 103使用大多数NAT类型工作，并且不依赖于NAT的任何特定性能(behavior)。STUN服务器103表现得像为客户端105A举起的一面镜子，从而客户端105A可以看到它的本地传输地址如何被映射到公共传输地址。客户端105A还可以通过与STUN服务器103通信来确定客户端105A之前的NAT 111A。
举例来说而并非限制，每个客户端105A、105B、107、105D都可使用STUN服务器103来获取NAT简档信息，然后该客户端可将该信息传递给中央服务器101以便中央服务器101来确定哪个客户端会成为最有利的主机107。同样地，客户端105A、105B、107、105D可使用STUN服务器103来获取NAT简档信息，该NAT简档信息然后可被传递给所有其它试图通过P2P网络进行通信的客户端105，以便客户端105A、105B、107、105D最佳地确定主机107。
图2是示出从客户端角度基于所发现的NAT类型来选择主机的基本方法的流程图。每个连接到服务器101的客户端可收集与P2P网络一起使用的该客户端自身的NAT简档信息，如在201所指示的。该简档信息可包括关于该客户端之前的类型的信息、关于该NAT是否支持通用即插即用(UPnP)的信息、关于该NAT是否展示端口保护(preservation)的信息，以及关于该NAT是否支持端口可预测性的信息。如在此所使用的，端口保护意味着一旦内部IP地址被映射到特定的外部端口，则该内部IP地址将前后一致地映射到该特定端口。如在此所使用的，端口可预测性意味着有可能预测内部IP地址将被映射到的外部端口，即使该端口不总是同一个端口。例如，外部端口号可随着每次试图映射该内部IP地址而前后一致地增加。
除了NAT性能，每个客户端的简档信息可包括服务质量(QoS)信息。如在此所使用的，术语QoS信息包括关于客户端装置的信息，该QoS信息与该客户端装置可以与其它客户端装置多好地进行通信有关。举例来说但并非限制，这样的信息可与该客户端可以多快地进行通信、该客户端可以多可靠地进行通信、或者两者的某种组合有关。QoS信息的特定示例包括但是不限于ping时间、带宽性能、等待时间、地理、IP供应商。
可使用每个客户端的简档信息来产生所有连接到服务器的客户端之间的优先级列表，以便最佳地选择用于P2P通信的主机。如果在潜在主机之间的优先级是平等(tie)的，则可分配序号来确定选择哪个潜在主机作为实际的主机。在一些实施例中，可以如在203所指示的那样，由服务器例如以客户端连接到服务器的顺序来分配这样的序号。可替换地，可使用分布式仲裁算法来从两个或更多同等合适的潜在主机中选择主机。如果最初的主机决定离开P2P网络或者以某种方式从网络中断开，则可使用该信息来选择P2P网络的下一个主机。
一旦给定的客户端收集了简档信息，则该客户端的NAT简档被与其它连接到服务器的客户端共享。简档信息包括对连接到该服务器的客户端数量的预期计数，以便确定是否达到了最佳的P2P网络。在这时每个客户端等待，直到每个其它的客户端提交了它们关于在它们之前的NAT的简档信息，如在205所指示的。一旦所有的NAT简档都被这些客户端提交了，则确定该客户端是应该成为主机、对等机还是这些客户端是否没有满足任一的要求，如在207所描述的。该确定可基于为上述每一个客户端所获取的简档信息来做出。例如，通过基于若干因素分配优先级，可以基于具有最有利简档的客户端来从可利用客户端中选择主机。其余客户端可被分配为对等机，或者基于其余客户端的简档信息，这些其余客户端可能不被认为是对等机或主机。例如，不可穿越的NAT之后的客户端可能不满足作为对等机或主机连接到网络所必需的要求。举例来说而并非限制，不能被认为是对等机或主机的客户端可更新其简档以将其状态通知给P2P网络的其余客户端，并且可将预期计数减少以将该客户端从P2P网络排除。
表1示出可被用于决定P2P网络中主机分配的优先级排序方案的示例。举例来说但并非限制，该优先级排序方案可被分解成5个单独特性(distinction)：主动(active)、可能、未知、进行中以及不主动(inactive)。这些特性在表1中按照主机优先级顺序列出。主动标签指示客户端是主机的非常好候选者。可能标签指示客户端是主机的良好候选者，但是优先级仍然被给予具有主动标签的客户端。未知标签指示网络不能决定该特定客户端是否是主机的良好候选者。进行中标签指示网络仍在决定该客户端是否是主机的良好候选者。最后，不主动标签指示客户端无法承担主机的职责。在表1中示出的示例中，优先级标签可基于4个单独的标准：NAT类型、通用即插即用(UPnP)能力、端口保护以及端口可预测性。然而，还可使用几个其它因素来确定优先级。这些因素被归入客户端的服务质量简档并且可包括QoS信息，该QoS信息包括但不限于ping时间、带宽性能、地理、等待时间和IP供应商。
表1
Figure BDA00002465851700091
图3是示出从客户端角度根据本发明特定实施例基于所发现的NAT类型选择主机的方法的流程图。客户端最初获取关于该客户端之前的网络地址翻译器(NAT)的简档信息，如在301所描述的那样。该简档信息包括关于NAT类型、该NAT是否支持通用即插即用(UPnP)、该NAT是否支持端口保护以及该NAT是否支持端口可预测性的信息。除了该信息以外，简档信息还可包括服务质量信息，该服务质量信息包括但不限于ping时间和带宽性能、地理、等待时间、IP供应商等等。可使用该信息来产生若干客户端之间的优先级，以便在这若干不同客户端之间确定支持对等(P2P)通信的主机。如果最初的主机决定离开该P2P网络或者以某种方式从该网络断开，则可使用该信息来选择该P2P网络的下一个主机。
一旦客户端获取了关于该客户端之前的NAT的简档信息，则该客户端将该NAT简档与连接到同一服务器的其它客户端共享，如在303所指示的。这些客户端现在不只察觉到上述用于所有其它客户端的简档信息，而且它们还被告知当前连接到服务器的客户端的期望计数。在这点每个客户端可等待，直到每个其它客户端提交了它们关于它们之前的NAT的简档信息，如在305所指示的。一旦所有的NAT简档都被这些客户端提交，则确定该客户端是应该成为主机、对等机还是这些客户端没有满足任一的要求，如在307所指示的。该确定可基于为上述每一个客户端所获取的简档信息来做出。通过基于很多因素分配优先级，可以基于具有最有利的简档来从这些客户端中选择主机。其余客户端可被分配为对等机，或者基于其余客户端的简档信息，这些其余客户端可能不能被认为是对等机或主机。例如，不可穿越的NAT之后的客户端可能不满足作为对等机或主机连接到网络所必需的要求。举例来说而并非限制，不能被认为是对等机或主机的客户端可更新其简档以将其状态通知给该P2P网络的其余客户端，并且可将预期计数减少以将该客户端从P2P网络排除。
然后，被分配了成为主机职责的客户端可等待该网络上的其余客户端连接并且还更新它们的简档，如在309所指示的。一旦所有客户端都连接到主机，则可检查所述期望计数以确定是否所有连接到服务器的客户端都连接到该主机，如在311所指示的。如果该计数如预期的那样，则能够进行P2P通信，如在317所指示的。然而，如果该计数由于一个或多个客户端没有满足成为主机或对等机的要求而少于预期，则减少该计数并且该过程可再次在303开始。
如果客户端被确定为对等机，则一旦确定了主机，该客户端可试图连接到该主机，如在313所指示的。确定该对等机能够连接到该主机还是不能连接到该主机，如在315所指示的。如果该客户端能够连接到该主机，则该客户端在能够进行P2P通信之前等待所有其它对等机连接到主机，如在317所描述的。如果该客户端不能连接到该主机，则更新该客户端的简档信息，并且该过程再次在303开始。最终，如果该客户端在多个时机都不能连接到主机，则可减少该计数，将该单个客户端留在P2P网络之外。
如果在收集NAT信息时发生对等机故障，则这可被记录为失败并与其它对等机共享。可假定分享数据或者等待数据将不会失败，例如，如果该数据的通信是通过可靠的通信信道如服务器101完成的。如果与服务器101的通信在该过程期间的任何一点失败，则整个过程可能被中止并且如被用于与服务器101进行通信的协议所规定那样，将该断开通知给剩余的客户端。剩余的客户端将不再等待来自断开客户端的响应。
一旦从客户端装置中识别出主机，则服务器101可将一个或多个功能推给由被指定为主机的对等机管理的P2P网格。这样的功能可由主机和/或P2P网格内的任何对等机来承担。举例来说但并非限制，P2P网格可能是完全连接的网格或者是所有通信都通过主机进行的星形拓扑。该网格的拓扑与本发明的实施例不是严格有关的。有关的是，与任何拓扑的P2P网格连接的主点(主机)是基于与连接的该主点相关联的NAT的性能建立的。
客户端装置400可被配置为根据如在图4中所示出的本发明实施例来实施用于确定主机的方法。举例来说并且不失一般性，客户端装置400可被实施为数字电视机、个人计算机、视频游戏控制台、个人数字助理、移动或者手持装置如蜂窝电话或者个人数字助理、手持视频游戏装置、便携式电子邮件装置等等或者其它数字装置的一部分。
装置400可包括中央处理单元(CPU)402和与CPU 402耦合的内存404。CPU 402可被配置为运行软件应用程序和可选地运行操作系统。本发明的一些实施例可利用某些类型的处理器构架，其中CPU 402包括主处理器402A和一个或多个辅助处理器402B。每个辅助处理器402B可具有自身的关联本地数据存储器。其它这种处理器构架的一个示例是单元处理器(Cell Processor)。单元处理器构架的示例在例如Cell Broadband Engine Architecture(International Business MachinesCorporation版权所有，Sony Computer Entertainment Incorporated，Toshiba Corporation，2005年8月8日)中详细描述，其副本可在http://cell.scei.co.jp/下载，其全部内容通过引用结合于此。
再次参考图4，接收装置400还可包括众所周知的支持功能410，如输入/输出(I/O)元件411、电源(P/S)412、时钟(CLK)413和高速缓存414。装置400可进一步包括为应用程序和数据提供非易失性存储的快速数据存储装置415，如硬盘驱动器。快速存储装置415可被用于暂时或者长期存储从较慢速数据存储装置中检索的文件416。举例来说，存储装置415可以是固定磁盘驱动器、可移动磁盘驱动器、闪存装置、磁带驱动器。可替换地，存储装置415可以例如是CD-ROM、DVD-ROM、蓝光(Blu-ray)、HD-DVD、UMD或者其它的光学存储装置。来自较慢速存储装置的文件416可被暂时地存储在硬件高速缓存中的较快速存储装置中以用于迅速地装载到内存404中。
一个或多个用户输入装置420可被用于将来自一个或多个用户的用户输入传送给系统400。举例来说，可将一个或多个用户输入装置420经由I/O元件411耦合到客户端装置400。合适输入装置420的示例包括键盘、鼠标、操纵杆、触板、触摸屏、远程控制单元、光笔、照相机或摄像机、和/或话筒。
客户端装置400可通过便于经由电子通信网络427进行通信的网络接口425与对等网络中的一个或多个其它客户端装置通信。网络接口425可被配置为通过局域网和诸如互联网的广域网实施有线或无线的通信。系统400可通过网络427经由一个或多个消息分组426来发送和接收数据和/或对文件的请求。举例来说而并非限制，电子通信网络427可能是可以在装置400与一个或多个其它客户端装置之间通信的局域网、广域网或者个人区域网络(例如蓝牙)。
内存404可存储CPU 402使用的应用和数据。内存404可以是集成电路(例如RAM、DRAM、ROM等等)的形式。计算机程序401可以以能够在处理器402上执行的指令形式存储在内存404中。
程序401可以包括以下指令：当被处理器执行时导致该处理器实施用于从对等网络中的一组两个或更多对等客户端设备中确定主机的方法。举例来说并且不失一般性，程序401可以在执行时导致装置400实施在图2中示出的方法200或者在图3中示出的方法300。特别地，程序401可以导致装置400：a)收集用于装置400的NAT简档信息；b)与连接到网络427的一个或多个其它客户端装置400’、400”共享用于该装置的NAT简档信息；c)接收用于该一个或多个其它客户端装置的NAT简档信息；以及d)根据用于客户端装置400的NAT简档信息和用于一个或多个其它客户端装置的NAT简档信息来确定，客户端装置400、400’、400”中的哪个应被指定为主机。
用于客户端装置400和其它客户端装置400’、400”的NAT简档信息406可被存储在内存404中以用于确定主机。客户端装置400、400’和400”中的每一个都可以在对应NAT 403、403’和403”之后。客户端装置400可以位于网络地址翻译器(NAT)403之后，该网络地址翻译器(NAT)403将用于客户端装置400的内部IP地址翻译成被其它装置看到的公共IP地址。注意NAT 403通常不是客户端装置400的一部分，虽然一些类型的客户端装置可能包括NAT。另外，如果客户端装置400、400’、400”中的任何一个或所有根本不在NAT之后，则可以实施本发明的实施例。
NAT简档信息406可以包括，但是不限于，关于在客户端装置400之前的NAT(如果有的话)类型的信息、NAT参与通用即插即用(UPnP)的能力、NAT保持端口保护的能力、以及NAT的端口可预测性。程序401可实施可基于上述涉及表1的标准的选择。其它客户端装置400’、400”中的每一个都可被类似地配置并且可实施相同的主机选择过程。如果所有客户端装置400、400’和400”都使用相同的程序401和简档信息406，则有理由期待所有客户端装置400、400’和400”都应该做出相同的主机确定。
在相同状况下，程序401可能期望应用基于附加信息408如服务质量信息的补充仲裁过滤器以从两个或更多同等可能的候选装置中仲裁对主机装置的确定。服务质量信息可包括诸如客户端的ping时间、带宽性能、地理、等待时间、IP供应商等的因素，以及其它在上面所描述的因素。这样的附加信息408也可存储在内存404中。
客户端装置400可进一步包括图形子系统430，该图形子系统430可包括图形处理单元(GPU)435和图形内存437。图形内存437可包括用于为输出图像的每个像素存储像素数据的显示存储器(例如帧缓冲器)。图形内存437可与GPU 435集成在相同的装置中，作为单独装置与GPU 435连接，和/或实施在内存404中。可将像素数据直接从CPU 402中提供给图形内存437。可替换地，CPU 402可向GPU 435提供定义期望输出图像的数据和/或指令，从这些数据和/或指令中，GPU 435可生成一个或多个输出图像的像素数据。定义期望输出图像的数据和/或指令可存储在存储器406和/或图像存储器437中。在实施例中，GPU 435可(例如被合适的编程或者硬件配置)用3D渲染性能配置以用于从定义场景的几何形状、照明、阴影、纹理、运动和/或照相机参数的指令和数据中生成输出图像的像素数据。GPU 435可进一步包括能够执行着色器(shader)程序的一个或多个可编程执行单元。
图形子系统430可从图形内存437周期性输出图像的像素数据以显示在视频显示装置450上。视频显示装置450可能是能够响应来自装置400的信号而显示可视信息的任何装置，包括可以显示文本、数字、图形符号或图像的CRT、LCD、等离子体以及OLED显示器。数字广播接收装置400可依据显示装置的类型向显示装置450提供模拟或数字形式的显示驱动信号。此外，显示器450可被一个或多个产生可听或以其它方式可探测声音的音频扬声器补充。为便于生成这样的声音，客户端装置400可进一步包括音频处理器455，该音频处理器455适于从CPU 402、内存404和/或存储装置415提供的指令和/或数据中生成模拟或数字的音频输出。
接收装置400可以可选地包括定位装置470。这样的装置可基于任何能够提供装置的地理定位信息的合适技术。现有技术的示例包括全球定位卫星(GPS)技术、惯性制导技术等等。来自这样的装置的信息可被用于数字广播数据应用，如为移动或手持装置导航。
根据某些实施例，确定客户端装置400的地理位置可能是有用的。诸如带宽、ping时间和等待时间的某些QoS考虑可能受到该装置位置的影响。举例来说而并非限制，为便于确定主机，定位装置470可提供地理位置信息，程序401可使用该地理位置信息来确定客户端装置400是否是成为对等服务的主机的良好候选者。
装置400的部件，包括CPU 402、内存404、支持功能410、数据存储装置415、用户输入装置420、网络接口425、图形单元430、音频处理器455和定位装置470，可经由一个或多个数据总线460操作地相互连接。这些部件可能以硬件、软件或固件或这些中两个或更多个的某种组合来实施。
本发明的实施例允许对等网络状况下的合作主机确定和主机转移。
虽然上面是本发明优选实施例的完整描述，但是可能使用各种替代方式、修改以及等同体。因此，本发明的范围应该被确定为不根据上述描述，相反应该被确定为根据所附权利要求以及这些权利要求等同体的全部范围。在此描述的任何特征，无论是否是优选特征，都可与在此描述任何其它特征组合，无论该其它特征是否是优选特征。在后面的权利要求中，除非另有明确规定，不定冠词“一”或“一个”指一个或多个在该冠词后面的项的量。所附权利要求不应被解释为包括装置加功能限制，除非这样的限定在给定的权利要求中使用短语“装置用于”明确列出。

Claims (14)

1.一种用于对等装置的方法，所述方法包括确定NAT之后的两个或更多对等机中的哪一个来指定作为用于在对等网格中进行服务的主机，所述方法包括：
a）将所述对等机的NAT简档信息与所述两个或更多对等机中的一个或更多其他对等机共享；
b）接收所述一个或更多其他对等机的NAT简档信息；以及
c）根据所述对等机的NAT简档信息和所述一个或更多其他对等机的NAT简档信息确定NAT之后的所述两个或更多对等机中的哪一个来指定作为所述主机。
2.根据权利要求1所述的方法，其中a）包括经由所述对等机与所述一个或更多其他对等机之间的预建立连接将所述对等机的NAT简档信息传递给所述一个或更多其他对等机。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述预建立连接包括使用服务器以用于被所述两个或更多对等机共用的应用。
4.根据权利要求2所述的方法，其中所述服务器将一个或多个功能推给所述对等网格，所述对等网格由被指定为所述主机的所述对等机来管理。
5.根据权利要求2所述的方法，其中所述预建立连接包括所述一个或更多其他对等机中的一个对等机担当主机。
6.根据权利要求2所述的方法，其中b）包括经由所述预建立连接接收所述一个或更多其他对等机的NAT简档信息。
7.根据权利要求1所述的方法，其中c）包括基于所述对等机的NAT简档信息和所述一个或更多其他对等机的NAT简档信息来为所述两个或更多对等机中的每一个分配优先级值，并且基于所述优先级值选择所述主机。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述NAT简档信息包括所述对等机之前的NAT的NAT类型、关于所述NAT是否支持通用即插即用（UPnP）的信息、NAT的端口可预测性信息以及NAT的端口保护信息。
9.根据权利要求7所述的方法，其中所述一个或更多其他对等机的NAT简档信息包括另一对等机之前的NAT的NAT类型、关于所述NAT是否支持通用即插即用（UPnP）的信息、NAT的端口可预测性信息以及NAT的端口保护信息。
10.根据权利要求7所述的方法，其中，如果所述两个或更多对等机中的两个或更多对等机具有同等优先级值，则c）包括决定具有同等优先级值的两个或更多潜在主机中的哪个来指定作为主机。
11.根据权利要求10所述的方法，其中决定具有同等优先级值的两个或更多潜在主机中的哪个来指定作为主机包括，指定具有同等优先级值的两个或更多潜在主机中的具有更高序号值的一个作为主机，其中向所述两个或更多潜在主机中的每一个分配不同的序号值。
12.根据权利要求10所述的方法，其中决定具有同等优先级值的两个或更多潜在主机中的哪个来指定作为主机包括分布式仲裁算法。
13.根据权利要求1所述的方法，进一步包括，如果所述对等机被指定为所述主机，则将所述对等机被指定为主机通知给所述一个或更多其他对等机并等待所述一个或更多其他对等机连接。
14.一种对等装置，包括：
计算机处理器；
耦合到所述处理器的计算机存储器；
耦合到所述处理器的网络接口，其中所述网络接口被配置为便于所述处理器与在对等网格中连接的一个或更多其他对等装置之间的通信；以及
一组包含在所述存储器中的计算机可读指令，其中所述计算机可读指令被配置为实施一种用于确定所述对等网格中NAT之后的哪个对等装置来指定作为在所述对等网格内进行服务的主机的方法，所述方法包括：
a）将所述对等机的NAT简档信息与所述两个或更多对等机中的一个或更多其他对等机共享；
b）接收所述一个或更多其他对等机的NAT简档信息；以及
c）根据所述对等机的NAT简档信息和所述一个或更多其他对等机的NAT简档信息确定所述两个或更多对等机中的哪一个来指定作为所述主机。
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