[发明专利]一种分布式数据同步方法

说明书

本发明公开了一种分布式数据同步方法，针对无线网络环境下信道带宽有限，大多面向无连接的传输模式，信息传输速率低，误码率相对较高，业务容量小的特点，对Gossip协议中通过节点间消息扩散进行数据同步的扩散节点选择机制进行优化，通过心跳指数、带宽、时延抖动、传输路径等约束条件选择最优数据同步节点，有效的提高了分布式数据同步性能。避免在无线网络环境中使用传统Gossip协议时节点间消息随机扩散触发大量无效信息，严重消耗无线网络的通信资源，影响分布式数据同步性能。

技术领域

本发明涉及无线网络环境下一种分布式数据同步方法。

背景技术

Gossip协议是一种洪泛信息发布机制。它的工作原理是：在一个有界网络中，每个节点都随机地与其他节点通信，经过一番杂乱无章的通信，最终所有节点的状态都会达成一致。每个节点可能知道所有其他节点，也可能仅知道几个邻居节点，只要这些节可以通过网络连通，最终他们的状态都是一致的。即使有的节点因宕机而重启，有新节点加入，但经过一段时间后，这些节点的状态也会与其他节点达成一致，也就是说，Gossip协议天然具有分布式容错的优点。

但Gossip协议的缺点也很明显，在传统的Gossip协议中,节点选择机制均匀随机的，没有考虑到节点的能力、距离的远近、带宽等因素,从而选择最优的节点进行同步扩散，这样导致冗余通信会对网络带宽、CPU资源造成很大的负载，而这些负载又受限于通信频率，该频率又影响着算法收敛的速度。尤其无线环境的网络具有带宽资源有限、链路状态不稳定、通信时延大等特点，随着发送消息数目的增加，消息扩散的负载也随之增加；当网络规模很大时，消息发送的失败率会明显增加。因此，在无线环境中通过Gossip协议实现分布式节点间的数据同步存在性能瓶颈。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供了一种在无线网络环境下的分布式数据同步方法，旨在克服gossip协议现有的同步机制难以满足无线网络环境下的同步需求，解决了面对无线网络环境信道带宽有限，大多面向无连接的传输模式，信息传输速率低，误码率相对较高，业务容量小的特点时带来的网络资源浪费和分布式协同数据同步性能的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种分布式数据同步方法，包括如下步骤：

步骤一、无线网络环境中，本地节点首先向其它所有节点发送握手信息，并生成邻居节点列表；

步骤二、本地节点向邻居节点列表中的所有节点周期性的发送心跳信息，并根据心跳状态即时更新邻居节点列表；

步骤三、本地节点计算出所有邻居节点的活跃度并根据活跃指数进行排序；

步骤四、每个节点的数据同步采用反熵和谣言两种工作方式开展，反熵同步的时间周期可以根据同步状态动态调整；

步骤五、消息需要进行同步扩散时，消息源节点在邻居节点活跃度排序列表中选择k个活跃节点进行数据同步扩散；

步骤六、收到扩散消息的邻居节点在自己的邻居节点列表中选择k个活跃节点进行数据同步扩散，若节点收到的扩散消息是重复消息，则该节点停止扩散消息，最终全网控制器节点数据达到最后一致性。

与现有技术相比，本发明的积极效果是：

对Gossip协议中的数据同步扩散的方法进行了优化，避免无线网络中同步扩散大量冗余消息，严重消耗CPU资源和网络资源的现象，可以有效的提高同步质量及无线网络带宽利用率，减轻无线网络的通信负担，确保了同步消息的及时性和全网数据一致性。本发明提出的分布式数据同步方法更能满足在无线网络环境下的数据同步，优化后的同步方法其对等的结构符合对于节点的移动性和抗毁性的需求，分布式容错的优点，适合大规模、动态、资源受限的网络环境。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：