[发明专利]在无线自组网中维护移动设备数据一致性的方法

说明书

技术领域

本发明涉及到由移动设备(如笔记本电脑，PDA，手机)和数据服务器组成的无线自组网络，特别涉及到维护网络中移动设备上的数据和源服务器上的数据相一致的方法。

技术背景

无线自组网是由一组无线设备如笔记本电脑，PDA，手机等临时组成的一个动态网络，适用于野外军队作战，抢险救灾等情况，在网络基础设施覆盖不到时仍然可以提供网络服务。为了加快数据访问速度，移动设备往往将服务器上的数据复制或缓存到本机上来使用。这样带来数据一致性的问题：当服务器上的数据发生变化时，如何保证各设备的数据副本与原服务器上的数据的一致性。特别是在无线环境中，节点的任意移动，网络拓扑的不断变化，如何以较低的代价来维护设备数据与源数据的一致性，是无线自组网要解决的一个重要问题。

目前，无线环境中大部分缓存一致性策略使用广播的方式，由服务器周期性等广播更新的对象，移动节点接听这些广播并用来判定本地缓存的有效性。这种方法在单跳网络中十分有效，但是在移动自组网中，由于使用多跳通信，服务器的广播不能直接被所有节点收到，而且，广播通信在多跳网络中会消耗大量网络带宽，造成通信瓶颈。因此，需要设计更有效的缓存一致性策略。

发明内容

本发明的主要目的是针对无线自组网中使用广播通信来维护数据一致性带来的网络拥塞问题，提出了一种低通信开销的维护数据一致性的方法。该方法具有节能、快速和减少网络通信量的特点。

本发明所述的在无线自组网中维护移动设备数据一致性的方法，无线自组网由数据服务器(MSS)和一组移动终端(MT)设备组成，一组移动终端相互连接形成一个自组织网络，其特征在于包括以下步骤：

1)数据服务器周期性地产生数据失效报告，数据失效报告的内容包括了在该周期内被更新的数据对象的描述；

2)每个移动终端在其本地存储系统中存放一个数据失效报告(IR)队列，用于存放数据服务器最近产生的数据失效报告；

3)当用户向某一移动终端产生一个数据访问请求，假设请求访问数据项D_id；

4)移动终端首先检查本地存储系统是否有该数据的副本，如果没有被请求的数据，会产生一个<REQUEST，D_id>消息，并发送给数据服务器，向其请求该数据；

5)若本地存储系统中有请求的数据，移动终端检查它是否已经接收到最近的数据失效报告，如果已经接收到，说明数据已经被验证有效，可以直接使用；如果缺少某些项的数据失效报告，移动终端就产生一个<REQUEST，TM>消息，其中的TM是所缺少的数据失效报告的时间戳的集合，并向数据服务器发送；

6)若数据服务器接收到<REQUEST，D_id>消息，就返回一个<REPLY，D_data>消息，并传回所请求的数据的最新版本；若数据服务器接收到<REQUEST，TM>消息，就返回一个<REPLY，IRS>消息，将所请求项的数据失效报告(IR)回传给用户；

7)移动终端接受到<REPLY，IRS>消息，就将数据失效报告队列填满，并使用这些数据失效报告来验证本机数据的有效性；

8)若某一移动终端接收到其他移动终端设备的消息，它仅作为路由器，转发其他移动终端的数据。

本发明提出一种基于“存储-转发”的方法来维护移动设备数据的一致性。在这种机制中，数据服务器周期性地产生数据失效报告，并保存在本地存储系统中，移动设备协同地请求和转发数据失效报告，并使用一段时间内最近收到的失效报告来验证数据一致性。

附图说明

图1是移动自组网的构成示意图

图2是IR队列的结构示意图

图3是维护移动设备缓存一致性方法的移动终端(a)和数据服务器(b)流程图。

具体实施方式