【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域，具體涉及一種在分布式軟總線中實現(xiàn)跨網(wǎng)設(shè)備組網(wǎng)的方法和系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、隨著物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域的快速發(fā)展，越來越多的設(shè)備需要互聯(lián)互通，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時共享和業(yè)務(wù)協(xié)作。然而，由于不同設(shè)備可能分屬不同網(wǎng)段、使用不同協(xié)議棧等原因，設(shè)備之間的互聯(lián)和數(shù)據(jù)共享面臨諸多挑戰(zhàn)。
2、傳統(tǒng)的解決方案通常是在網(wǎng)絡(luò)邊界部署網(wǎng)關(guān)等中間件，實現(xiàn)跨網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。但這種方式增加了部署成本，并且對于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)、動態(tài)網(wǎng)絡(luò)拓撲，可擴展性和靈活性都較差。
3、分布式軟總線(sdn，software?definednetwork)技術(shù)應(yīng)運而生。它將網(wǎng)絡(luò)控制與數(shù)據(jù)傳輸分離，通過一個集中式的控制器來動態(tài)管理和配置整個網(wǎng)絡(luò)，使網(wǎng)絡(luò)邏輯更加靈活和可編程，能夠快速響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)變化。
4、基于分布式軟總線技術(shù)，可以實現(xiàn)跨網(wǎng)絡(luò)、跨平臺的無縫互聯(lián)和通信。分布式軟總線系統(tǒng)中的代理節(jié)點可以作為網(wǎng)絡(luò)邊界代理，與其他網(wǎng)絡(luò)的代理節(jié)點建立安全通道，實現(xiàn)跨網(wǎng)資源的發(fā)現(xiàn)、認證和數(shù)據(jù)同步。同時，通過分布式賬本等技術(shù)，可以去中心化地管理和記錄網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備信息及關(guān)系拓撲。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、有鑒于此，本專利技術(shù)提供了一種在分布式軟總線中實現(xiàn)跨網(wǎng)設(shè)備組網(wǎng)的方法，分布式軟總線系統(tǒng)包括至少一個軟件定義電臺(sdr)、至少一個代理節(jié)點和至少一個葉子節(jié)點，該方法包括以下步驟：
2、步驟1，由所述至少一個代理節(jié)點監(jiān)聽跨網(wǎng)網(wǎng)口上線消息，并觸發(fā)跨網(wǎng)發(fā)現(xiàn)；
3、步驟2，跨網(wǎng)發(fā)現(xiàn)完成
4、步驟3，設(shè)備組網(wǎng)完成后開啟跨網(wǎng)數(shù)據(jù)同步，將本端代理節(jié)點下的葉子節(jié)點信息同步給對端代理節(jié)點，將對端代理節(jié)點信息同步給本端葉子節(jié)點，將對端代理節(jié)點下的葉子節(jié)點信息同步給本端葉子節(jié)點；
5、步驟4，跨網(wǎng)數(shù)據(jù)同步完成后，由所述至少一個代理節(jié)點保存代理節(jié)點和葉子節(jié)點信息及其從屬關(guān)系。
6、特別地，所述步驟1中具體包括：代理節(jié)點通過網(wǎng)絡(luò)接口或特定的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽器監(jiān)聽跨網(wǎng)網(wǎng)口的狀態(tài)變化；
7、當跨網(wǎng)網(wǎng)口上線時，即連接到跨網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)時，代理節(jié)點能夠感知到網(wǎng)口狀態(tài)的改變，一旦代理節(jié)點檢測到跨網(wǎng)網(wǎng)口上線消息，它會觸發(fā)跨網(wǎng)發(fā)現(xiàn)過程；
8、跨網(wǎng)發(fā)現(xiàn)是指代理節(jié)點開始主動探索網(wǎng)絡(luò)中其他節(jié)點的過程，以建立網(wǎng)絡(luò)拓撲并獲取其他節(jié)點的相關(guān)信息，代理節(jié)點通過在跨網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送特定的發(fā)現(xiàn)消息或探測包，與其他節(jié)點進行通信，以獲取其他節(jié)點的信息；代理節(jié)點根據(jù)收集到的其他節(jié)點信息，構(gòu)建跨網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)，以了解節(jié)點之間的連接關(guān)系。
9、特別地，所述步驟2中選擇分別采用預(yù)共享密鑰認證方式或基于diffie-hellman密鑰交換算法的認證方式，完成代理節(jié)點之間的認證和代理節(jié)點與葉子節(jié)點之間的認證。
10、特別地，所述步驟3中，先通過策略配置的方式進行葉子節(jié)點之間的同步，再通過相似性度量的方式進行葉子節(jié)點之間的同步。
11、特別地，所述通過策略配置的方式實現(xiàn)葉子節(jié)點之間的同步包括：通過業(yè)務(wù)關(guān)系策略、數(shù)據(jù)重要性等級策略或數(shù)據(jù)生命周期策略實現(xiàn)葉子節(jié)點之間的同步。
12、特別地，使用通過相似性度量的方式進行葉子節(jié)點之間的同步具體包括：通過以下算法計算葉子節(jié)點之間的相似性度量：
13、
14、其中，q(i)'分別表示本端葉子節(jié)點和對端葉子節(jié)點的信息；
15、ft表示傅里葉變換，ift表示傅里葉逆變換，conj表示取復(fù)共軛，p表示是一個指數(shù)，用于調(diào)節(jié)相關(guān)性的度量；其中節(jié)點的信息包括傳感器數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)流量，其中具有周期性或頻域特征；
16、設(shè)置一個相似性閾值θ，如果說明兩個葉子節(jié)點數(shù)據(jù)高度相似，跳過對該葉子節(jié)點的數(shù)據(jù)同步；如果則表示兩個葉子節(jié)點數(shù)據(jù)差異較大，需要進行數(shù)據(jù)同步。
17、特別地，所述步驟4中，保存代理節(jié)點和葉子節(jié)點信息及其從屬關(guān)系的步驟包括：
18、使用map結(jié)構(gòu)存儲代理節(jié)點和其下屬葉子節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)id的映射關(guān)系；
19、將每個設(shè)備節(jié)點的設(shè)備信息存儲在分布式賬本的中，以設(shè)備網(wǎng)絡(luò)id作為key，設(shè)備信息作為值。
20、特別地，該方法還包括：
21、監(jiān)聽跨網(wǎng)網(wǎng)口下線消息，觸發(fā)跨網(wǎng)設(shè)備離線處理；
22、跨網(wǎng)設(shè)備離線后，進行跨網(wǎng)數(shù)據(jù)同步，刪除離線設(shè)備的信息。
23、特別地，監(jiān)聽跨網(wǎng)網(wǎng)口下線消息，觸發(fā)跨網(wǎng)設(shè)備離線處理具體包括：
24、
25、δt表示時間t的數(shù)據(jù)變化的標準差，解釋為設(shè)備在線狀態(tài)的穩(wěn)定性指標；
26、xi，t表示在時間t時設(shè)備i的在線狀態(tài)，其是二進制值，表示設(shè)備是否在線；n表示設(shè)備的總數(shù)量；計算系統(tǒng)中所有設(shè)備在線狀態(tài)的標準差δt，以評估系統(tǒng)的穩(wěn)定性；表示時間t時所有設(shè)備在線狀態(tài)的平均值，視為系統(tǒng)的整體在線率；當δt超過某第一閾值時，觸發(fā)離線處理；和數(shù)據(jù)同步的操作；所述第一閾值通過調(diào)整λ來確定。
27、本專利技術(shù)還公開了一種分布式軟總線系統(tǒng)，包括若干軟件定義電臺(sdr)、若干代理節(jié)點和若干葉子節(jié)點，該總線系統(tǒng)采用如前文所述的跨網(wǎng)設(shè)備組網(wǎng)方法。
28、有益效果：
29、本專利技術(shù)方案描述了在分布式軟總線系統(tǒng)中，實現(xiàn)跨網(wǎng)設(shè)備組網(wǎng)和數(shù)據(jù)同步的具體方法。該方法通過跨網(wǎng)發(fā)現(xiàn)、設(shè)備認證、跨網(wǎng)數(shù)據(jù)同步等步驟，使得異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備可以安全、高效地組網(wǎng)互聯(lián)，并基于策略配置實現(xiàn)差異化的數(shù)據(jù)同步管理，最終構(gòu)建一個可擴展、動態(tài)可編程的跨網(wǎng)設(shè)備互聯(lián)系統(tǒng)。
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1.一種在分布式軟總線中實現(xiàn)跨網(wǎng)設(shè)備組網(wǎng)的方法，其特征在于，分布式軟總線系統(tǒng)包括至少一個軟件定義電臺(SDR)、至少一個代理節(jié)點和至少一個葉子節(jié)點，該方法包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在分布式軟總線中實現(xiàn)跨網(wǎng)設(shè)備組網(wǎng)的方法，其特征在于，所述步驟1中具體包括：代理節(jié)點通過網(wǎng)絡(luò)接口或特定的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽器監(jiān)聽跨網(wǎng)網(wǎng)口的狀態(tài)變化；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的在分布式軟總線中實現(xiàn)跨網(wǎng)設(shè)備組網(wǎng)的方法，其特征在于，所述步驟2中選擇分別采用預(yù)共享密鑰認證方式或基于Diffie-Hellman密鑰交換算法的認證方式，完成代理節(jié)點之間的認證和代理節(jié)點與葉子節(jié)點之間的認證。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的在分布式軟總線中實現(xiàn)跨網(wǎng)設(shè)備組網(wǎng)的方法，其特征在于，所述步驟3中，先通過策略配置的方式進行葉子節(jié)點之間的同步，再通過相似性度量的方式進行葉子節(jié)點之間的同步。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的在分布式軟總線中實現(xiàn)跨網(wǎng)設(shè)備組網(wǎng)的方法，其特征在于，所述通過策略配置的方式實現(xiàn)葉子節(jié)點之間的同步包括：通過業(yè)務(wù)關(guān)系策略、數(shù)據(jù)重要性等級策略或數(shù)據(jù)生命周期策略實現(xiàn)葉子節(jié)點之間的同
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的在分布式軟總線中實現(xiàn)跨網(wǎng)設(shè)備組網(wǎng)的方法，其特征在于，使用通過相似性度量的方式進行葉子節(jié)點之間的同步具體包括：通過以下算法計算葉子節(jié)點之間的相似性度量：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的在分布式軟總線中實現(xiàn)跨網(wǎng)設(shè)備組網(wǎng)的方法，其特征在于，所述步驟4中，保存代理節(jié)點和葉子節(jié)點信息及其從屬關(guān)系的步驟包括：
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的在分布式軟總線中實現(xiàn)跨網(wǎng)設(shè)備組網(wǎng)的方法，其特征在于，該方法還包括：
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的在分布式軟總線中實現(xiàn)跨網(wǎng)設(shè)備組網(wǎng)的方法，還包括：監(jiān)聽跨網(wǎng)網(wǎng)口下線消息，觸發(fā)跨網(wǎng)設(shè)備離線處理具體包括：
10.一種分布式軟總線系統(tǒng)，包括若干軟件定義電臺(SDR)、若干代理節(jié)點和若干葉子節(jié)點，其特征在于，該總線系統(tǒng)采用如權(quán)利要求1-9任一所述的跨網(wǎng)設(shè)備組網(wǎng)方法。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種在分布式軟總線中實現(xiàn)跨網(wǎng)設(shè)備組網(wǎng)的方法，其特征在于，分布式軟總線系統(tǒng)包括至少一個軟件定義電臺(sdr)、至少一個代理節(jié)點和至少一個葉子節(jié)點，該方法包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在分布式軟總線中實現(xiàn)跨網(wǎng)設(shè)備組網(wǎng)的方法，其特征在于，所述步驟1中具體包括：代理節(jié)點通過網(wǎng)絡(luò)接口或特定的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽器監(jiān)聽跨網(wǎng)網(wǎng)口的狀態(tài)變化；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的在分布式軟總線中實現(xiàn)跨網(wǎng)設(shè)備組網(wǎng)的方法，其特征在于，所述步驟2中選擇分別采用預(yù)共享密鑰認證方式或基于diffie-hellman密鑰交換算法的認證方式，完成代理節(jié)點之間的認證和代理節(jié)點與葉子節(jié)點之間的認證。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的在分布式軟總線中實現(xiàn)跨網(wǎng)設(shè)備組網(wǎng)的方法，其特征在于，所述步驟3中，先通過策略配置的方式進行葉子節(jié)點之間的同步，再通過相似性度量的方式進行葉子節(jié)點之間的同步。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的在分布式軟總線中實現(xiàn)跨網(wǎng)設(shè)備組網(wǎng)的方法，其特征在于，所述通過...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：白雪，馬迎輝，程廣學，龍智勇，焦穎，方春國，王朝，趙露，吳肇瑜，曲志勇，
申請(專利權(quán))人：中國兵器裝備集團兵器裝備研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：
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