CN106817689B - 一种高可靠性的数据订阅及发布方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高可靠性的数据订阅及发布方法，包括：服务器利用订阅发布数据格式对待发布的数据进行扩展，生成扩展的完整性服务数据；当有终端向服务器发送订阅信息时，服务器对扩展的完整性服务数据和接收到的订阅信息进行匹配；若匹配成功，则将所述扩展的完整性服务数据发送给給对应的客户端；否则，等待下一次匹配；终端对服务器发布的数据进行判断，在确定是扩展的完整性服务数据后，进一步决定是否接受本次的发布数据；在传统的订阅‑发布模型中，扩展相应的协议字段，通过钩子例程对扩展的字段进行解释，调用相应的数据完整性和机密性服务，以保证较高的数据服务质量。

Description

一种高可靠性的数据订阅及发布方法及系统

技术领域

本发明涉及网络技术领域，尤其涉及一种高可靠性的数据订阅及发布方法及系统。

背景技术

在移动互联网应用系统中，数据订阅及发布常用数据订阅-发布模型作为消息传递模型。数据订阅-发布模型通过松耦合的方式实现消息发送方和消息接收方之间的联系，消息发送方不需要知道接收方的接收消息方式，同样消息接收方也不需要知道发送方的发送消息方式。

移动互联网应用系统中现有的数据订阅-发布模型一般基于mqtt开放协议，全称为Message Queuing Telemetry Transport(消息队列遥测传输)，起初是IBM为物联网应用而开发的一个即时通讯协议，现在已经成为移动互联网短消息发送接收的基本模型。

在mqtt协议中，消息传输的可靠性是通过其协议中的Qos字段体现的，主要由三种：

1、最多发送一次。对发送丢失的数据不做任何处理，也不管接收方是否收到数据以及收到的数据完整性如何。

2、重复发送。不断发送消息知道接受方收到消息回复为止，这种方式会造成消息冗余，并且对消息的完整性不做处理。

3、只传送一次。这种方式可保证消息送达，但要增加网络的流量，并且对消息的完整性不做处理。

上述几种传输方法基本上解决了移动互联网中的消息传递。如某种设备定时上报状态数据时，可采用第一种方法，在某个时刻数据丢失不会影响应用，因为下一个定时上报数据还会发来。对于广播式的数据，如广告数据，接收方是否接收不影响发送方的行为，则可采用第二种方法。而对于需要完整回复的应用来说，必需选择第三种方法以达到较可靠的传输。

现有方法都没有对消息数据的完整性和机密性提供保障。在传统的订阅-发布模型中，只能依赖协议中声明的三种传输方式，因而其服务质量也就受限于这些传输方式所能保证的服务质量。在一些较敏感的业务中，对传输数据的完整性要求较高，甚至对数据的私密性也有一定的要求。对于这些数据服务需求，传统的订阅-发布方法尚不能满足需求。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种高可靠性的数据订阅及发布方法，用以解决现有方法都没有对消息数据的完整性和机密性提供保障的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种高可靠性的数据订阅及发布方法，包括：

服务器利用订阅发布数据格式对待发布的数据进行扩展，生成扩展的完整性服务数据；

当有终端向服务器发送订阅信息时，服务器对扩展的完整性服务数据和接收到的订阅信息进行匹配；若匹配成功，则将所述扩展的完整性服务数据发送给給对应的终端；否则，等待下一次匹配；

终端对服务器发布的数据进行判断，在确定是扩展的完整性服务数据后，进一步决定是否接受本次的发布数据。

进一步地，具体包括：

在服务器中，预设了业务类型与扩展数据服务需求之间的关系表，服务器在组织待发送数据帧的过程中，根据待发送数据帧的业务类型在关系表中进行查询，判断是否需要扩展数据服务：如果是，利用订阅发布数据格式对待发布的数据进行扩展，并将生成的扩展的完整性服务数据发送给终端；如果否，则直接向终端发送数据帧。

进一步地，利用订阅发布数据格式中的服务质量字段和保留字段对数据帧进行扩展，并在实际数据字段中的实际数据后附加校验码。

进一步地，利用服务质量字段的两个比特位和保留字段的一个比特位对数据帧进行扩展，当服务质量字段的两个比特位置为00、01或10时，表示的是原协议提供的服务质量，当这两个比特位置为11时，且保留字段置为1，则代表新增加的服务质量类型，表示提供完整性的数据服务。

进一步地，具体包括：

终端在接收到发布的数据帧后，根据数据帧中的服务质量字段和保留字段将进行判断：如果判断所述数据帧不是扩展的完整性数据服务，则将所述数据帧作为普通数据帧，按照原订阅发布系统处理；若判断所述数据帧是扩展的完整性数据服务，则根据服务器和终端之间已经规定的所采用的具体的数据完整性服务；然后对实际数据字段中的实际数据进行校验，并与实际数据字段中的校验码进行对比：如果两者一致，则接受此次的发布数据，否则予以拒收。

进一步地，根据数据帧中的服务质量字段和保留字段将进行判断的过程具体包括：

判断相应的服务质量字段和保留字段，在确认服务质量字段被置为11，保留字段被置为1，则判断所述数据帧是扩展的完整性数据服务；若服务质量字段被置为00、01或10时，则判断所述数据帧不是扩展的完整性数据服务。

本发明还提供了一种高可靠性的数据订阅及发布系统，包括：

服务器，利用订阅发布数据格式对待发布的数据进行扩展，生成扩展的完整性服务数据；当有终端向服务器发送订阅信息时，服务器对扩展的完整性服务数据和接收到的订阅信息进行匹配；若匹配成功，则将所述扩展的完整性服务数据发送给給对应的终端；否则，等待下一次匹配；

终端，对服务器发布的数据进行判断，在确定是扩展的完整性服务数据后，进一步决定是否接受本次的发布数据。

进一步地，所述服务器具体包括：

扩展处理模块，用于预设业务类型与扩展数据服务需求之间的关系表，在组织待发送数据帧的过程中，根据待发送数据帧的业务类型在关系表中进行查询，判断是否需要扩展数据服务：如果是，利用订阅发布数据格式对待发布的数据进行扩展，并将生成的扩展的完整性服务数据发送给终端；如果否，则直接向终端发送数据帧；

信息匹配模块，用于当有终端向服务器发送订阅信息时，对扩展的完整性服务数据和接收到的订阅信息进行匹配；若匹配成功，则将所述扩展的完整性服务数据发送给給对应的终端；否则，等待下一次匹配。

进一步地，利用订阅发布数据格式中的服务质量字段和保留字段对数据帧进行扩展，并在实际数据字段中的实际数据后附加校验码。

进一步地，所述终端具体包括：

判断模块，用于在接收到发布的数据帧后，根据数据帧中的服务质量字段和保留字段将进行判断：如果判断所述数据帧不是扩展的完整性数据服务，则将所述数据帧作为普通数据帧，按照原订阅发布系统处理；若判断所述数据帧是扩展的完整性数据服务，则根据服务器和终端之间已经规定的所采用的具体的数据完整性服务；

校验模块，用于对实际数据字段中的实际数据进行校验，并与实际数据字段中的校验码进行对比：如果两者一致，则接受此次的发布数据，否则予以拒收。

本发明有益效果如下：

本发明所提出一种高可靠性的数据订阅及发布方法及系统，在传统的订阅-发布模型中，扩展相应的协议字段，通过钩子例程对扩展的字段进行解释，调用相应的数据完整性和机密性服务，以保证较高的数据服务质量。这种扩展机制既能保证传输的可靠性和效率，又对原有的订阅-发布模型不做原则上的改动。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为本发明实施例所述方法的流程示意图；

图2为本发明实施例所述方法中，订阅发布数据格式的示意图；

图3为本发明实施例所述方法中，数据帧中需要修改的数据字段的示意图；

图4为本发明实施例所述系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理。

首先结合附图1到3对本发明实施例所述方法进行详细说明。

为使本发明的目的和技术方案更加清楚，以下将基于上文提出的方法，按照一次发布数据的场景次密钥分发过程的具体实例，如图1所示，图1为本发明实施例所述方法的流程示意图，主要包括以下步骤：

步骤S1、服务器利用订阅发布数据格式对待发布的数据进行扩展，生成扩展的完整性服务数据；

具体地说就是，在服务器中，预设了业务类型与扩展数据服务需求之间的关系表，服务器在组织待发送数据帧的过程中，根据待发送数据帧的业务类型在关系表中进行查询，判断是否需要扩展数据服务：如果是，则利用订阅发布数据格式中的服务质量字段和保留字段对数据帧进行扩展，并在实际数据字段中的实际数据后附加校验码；如果否，则直接向终端发送数据帧。

对于较敏感的业务，以密钥分发业务为例，对传输数据的完整性要求较高，甚至对数据的私密性也有一定的要求，则进行扩展数据服务。此时，服务器将待分发的密钥作为实际数据封装在数据帧的实际数据字段中，并作为发送端组织待发送封装好的数据帧。

对数据帧进行扩展，具体地，如附图2所示，利用服务质量字段和保留字段对数据帧进行扩展：利用服务质量字段的两个比特位和保留字段的一个比特位，当服务质量字段的两个比特位置为00、01或10时，表示的是原协议提供的服务质量，当这两个比特位置为11时，且保留字段置为1，则代表新增加的服务质量类型，表示提供完整性的数据服务。

进一步的，在实际数据字段中的实际数据后附加校验码，校验码长度由具体的数据完整性服务确定。优选的，服务器和终端之间已经规定的所采用的具体的数据完整性服务；或者，服务器和终端之间已经规定的多重可供采用的具体的数据完整性服务，在校验码中设置字段用于表示所采用的具体的数据完整性服务。

可见，如图3所示，数据帧中需要修改的数据字段包括服务质量字段、保留字段和实际数据字段。

步骤S2、终端向服务器上注册个人信息；

步骤S3、用户向服务器发送订阅信息；

步骤S4、服务器对扩展数据服务数据和订阅信息进行匹配；若匹配成功，则执行步骤S5；若匹配不成功，则等待下一次匹配；

步骤S5、将所述扩展数据服务数据传送給对应的终端；

步骤S6、终端对服务器发布的数据进行判断，在确定是扩展的完整性服务数据后，进一步决定是否接受本次的发布数据。

终端在接收到发布的数据帧后，判断所述数据帧是否采用了新增的服务质量类型；通过钩子流程机制判断数据帧中是否有采用了新增的服务质量类型，钩子流程根据数据帧中的服务质量字段和保留字段中的比特位，决定是否启用新的数据服务，还是沿用原先的订阅发布系统提供的数据服务。

判断相应的服务质量字段和保留字段，在确认服务质量字段被置为11，保留字段被置为1，则判断所述数据帧是扩展的完整性数据服务；若服务质量字段被置为00、01或10时，则判断所述数据帧不是扩展的完整性数据服务。如果判断所述数据帧不是扩展的完整性数据服务，则将所述数据帧作为普通数据帧，按照原订阅发布系统处理。若判断所述数据帧是扩展的完整性数据服务，则根据服务器和终端之间已经规定的所采用的具体的数据完整性服务。然后对实际数据字段中的实际数据进行校验，并与实际数据字段中的校验码进行对比：如果两者一致，则接受此次的发布数据；从中提取密钥数据；否则予以拒收，并可通过反馈系统向发布中心报告密钥完整性遭到破坏，请求重发。

接下来结合附图4对本发明实施例所述系统进行详细说明。

如图4所述，图4为本发明实施例所述系统的结构示意图，具体可以包括：

服务器，利用订阅发布数据格式对待发布的数据进行扩展，生成扩展的完整性服务数据；当有终端向服务器发送订阅信息时，服务器对扩展的完整性服务数据和接收到的订阅信息进行匹配；若匹配成功，则将所述扩展的完整性服务数据发送给給对应的终端；否则，等待下一次匹配；

终端，对服务器发布的数据进行判断，在确定是扩展的完整性服务数据后，进一步决定是否接受本次的发布数据。

其中，服务器具体可以包括：

扩展处理模块，用于预设业务类型与扩展数据服务需求之间的关系表，在组织待发送数据帧的过程中，根据待发送数据帧的业务类型在关系表中进行查询，判断是否需要扩展数据服务：如果是，利用订阅发布数据格式对待发布的数据进行扩展，并将生成的扩展的完整性服务数据发送给终端；如果否，则直接向终端发送数据帧；

信息匹配模块，用于当有终端向服务器发送订阅信息时，对扩展的完整性服务数据和接收到的订阅信息进行匹配；若匹配成功，则将所述扩展的完整性服务数据发送给給对应的终端；否则，等待下一次匹配。

终端可以具体包括：

判断模块，用于在接收到发布的数据帧后，根据数据帧中的服务质量字段和保留字段将进行判断：如果判断所述数据帧不是扩展的完整性数据服务，则将所述数据帧作为普通数据帧，按照原订阅发布系统处理；若判断所述数据帧是扩展的完整性数据服务，则根据服务器和终端之间已经规定的所采用的具体的数据完整性服务；

校验模块，用于对实际数据字段中的实际数据进行校验，并与实际数据字段中的校验码进行对比：如果两者一致，则接受此次的发布数据，否则予以拒收。

上述利用订阅发布数据格式对待发布的数据进行扩展，主要是利用订阅发布数据格式中的服务质量字段和保留字段对数据帧进行扩展，并在实际数据字段中的实际数据后附加校验码。即利用服务质量字段的两个比特位和保留字段的一个比特位对数据帧进行扩展，当服务质量字段的两个比特位置为00、01或10时，表示的是原协议提供的服务质量，当这两个比特位置为11时，且保留字段置为1，则代表新增加的服务质量类型，表示提供完整性的数据服务。这样终端就可以根据相应的服务质量字段和保留字段进行判断，在确认服务质量字段被置为11，保留字段被置为1，则判断所述数据帧是扩展的完整性数据服务；若服务质量字段被置为00、01或10时，则判断所述数据帧不是扩展的完整性数据服务。

对于本发明实施例所述系统的具体实现过程，由于上述方法中已有详细说明，故此处不再赘述。

综上所述，本发明实施例提供了一种高可靠性的数据订阅及发布方法及系统，具有以下效果：

适用于基于移动互联网网络的订阅发布系统，适用于对数据完整性和机密性较高的用户；采用的扩展字段不影响原订阅发布系统的运行；在数据发送端和接收端采用的钩子流程机制，结构紧凑精巧，便于在资源有限的手机模块和其它小型移动终端上使用；在数据扩展服务上采用了灵活的处理手段，可以任意增加用户定制的数据扩展服务。

本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读存储介质中。其中，所述计算机终端可读存储介质为磁盘、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高可靠性的数据订阅及发布方法，其特征在于，包括：

服务器利用订阅发布数据格式对待发布的数据进行扩展，生成扩展的完整性服务数据；

在服务器中，预设了业务类型与扩展数据服务需求之间的关系表，服务器在组织待发送数据帧的过程中，根据待发送数据帧的业务类型在关系表中进行查询，判断是否需要扩展数据服务：如果是，利用订阅发布数据格式对待发布的数据进行扩展，并将生成的扩展的完整性服务数据发送给终端；如果否，则直接向终端发送数据帧；

利用订阅发布数据格式中的服务质量字段和保留字段对数据帧进行扩展，当服务质量字段的两个比特位置为11时，且保留字段置为1，则代表新增加的服务质量类型，表示提供完整性的数据服务；

在实际数据字段中的实际数据后附加校验码；校验码长度由具体的数据完整性服务确定；服务器和终端之间已经规定的所采用的具体的数据完整性服务；或者，服务器和终端之间已经规定的多重可供采用的具体的数据完整性服务，在校验码中设置字段用于表示所采用的具体的数据完整性服务；

当有终端向服务器发送订阅信息时，服务器对扩展的完整性服务数据和接收到的订阅信息进行匹配；若匹配成功，则将所述扩展的完整性服务数据发送给給对应的终端；否则，等待下一次匹配；

终端对服务器发布的数据进行判断，在确定是扩展的完整性服务数据后，进一步决定是否接受本次的发布数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用服务质量字段的两个比特位和保留字段的一个比特位对数据帧进行扩展，当服务质量字段的两个比特位置为00、01或10时，表示的是原协议提供的服务质量。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，具体包括：

终端在接收到发布的数据帧后，根据数据帧中的服务质量字段和保留字段将进行判断：如果判断所述数据帧不是扩展的完整性数据服务，则将所述数据帧作为普通数据帧，按照原订阅发布系统处理；若判断所述数据帧是扩展的完整性数据服务，则根据服务器和终端之间已经规定的所采用的具体的数据完整性服务；然后对实际数据字段中的实际数据进行校验，并与实际数据字段中的校验码进行对比：如果两者一致，则接受此次的发布数据，否则予以拒收。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据数据帧中的服务质量字段和保留字段将进行判断的过程具体包括：

判断相应的服务质量字段和保留字段，在确认服务质量字段被置为11，保留字段被置为1，则判断所述数据帧是扩展的完整性数据服务；若服务质量字段被置为00、01或10时，则判断所述数据帧不是扩展的完整性数据服务。

5.一种高可靠性的数据订阅及发布系统，其特征在于，包括：

服务器，利用订阅发布数据格式对待发布的数据进行扩展，生成扩展的完整性服务数据；当有终端向服务器发送订阅信息时，服务器对扩展的完整性服务数据和接收到的订阅信息进行匹配；若匹配成功，则将所述扩展的完整性服务数据发送给給对应的终端；否则，等待下一次匹配；利用订阅发布数据格式中的服务质量字段和保留字段对数据帧进行扩展，当服务质量字段的两个比特位置为11时，且保留字段置为1，则代表新增加的服务质量类型，表示提供完整性的数据服务；在实际数据字段中的实际数据后附加校验码；校验码长度由具体的数据完整性服务确定；服务器和终端之间已经规定的所采用的具体的数据完整性服务；或者，服务器和终端之间已经规定的多重可供采用的具体的数据完整性服务，在校验码中设置字段用于表示所采用的具体的数据完整性服务；

扩展处理模块，用于预设业务类型与扩展数据服务需求之间的关系表，在组织待发送数据帧的过程中，根据待发送数据帧的业务类型在关系表中进行查询，判断是否需要扩展数据服务：如果是，利用订阅发布数据格式对待发布的数据进行扩展，并将生成的扩展的完整性服务数据发送给终端；如果否，则直接向终端发送数据帧；

终端，对服务器发布的数据进行判断，在确定是扩展的完整性服务数据后，进一步决定是否接受本次的发布数据。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述服务器具体包括：

信息匹配模块，用于当有终端向服务器发送订阅信息时，对扩展的完整性服务数据和接收到的订阅信息进行匹配；若匹配成功，则将所述扩展的完整性服务数据发送给給对应的终端；否则，等待下一次匹配。

7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述终端具体包括：

判断模块，用于在接收到发布的数据帧后，根据数据帧中的服务质量字段和保留字段将进行判断：如果判断所述数据帧不是扩展的完整性数据服务，则将所述数据帧作为普通数据帧，按照原订阅发布系统处理；若判断所述数据帧是扩展的完整性数据服务，则根据服务器和终端之间已经规定的所采用的具体的数据完整性服务；

校验模块，用于对实际数据字段中的实际数据进行校验，并与实际数据字段中的校验码进行对比：如果两者一致，则接受此次的发布数据，否则予以拒收。

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