CN107689883B - 协同节点的确定方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种协同节点的确定方法和装置。其中，该方法包括：在需要为目标节点分配协同节点时，获取目标节点的第一位置信息；基于第一位置信息从多个节点中为目标节点选取满足预设位置要求的协同节点，多个节点和目标节点位于同一网络中，预设位置要求是指目标节点和协同节点不具有共同的父节点或者具有的最低一级的共同父节点最靠近根节点。本发明解决了相关技术中节点发生故障时无法进行数据备份和数据恢复的技术问题。

Description

协同节点的确定方法和装置
技术领域
本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种协同节点的确定方法和装置。
背景技术
随着物联网技术应用范围的逐渐扩大，出现了越来越多地域跨度较大的“泛在/物联网络”。为了覆盖这些跨度较大的泛在网络，通常需要同时使用多个网关进行数据的采集和传输。这些网关可利用运营商网络或其它专用网络进行互联。由于泛在/物联网络环境复杂，终端设备通常无人值守，故存在通信不稳定的情况，为了提高信息传输的可靠性，满足物联网应用的需求，通常需要选择协同节点实现数据的冗余备份和恢复，从而促进网络高效数据传输，实现网络安全性及通信可靠性，满足特定应用需求的核心内容。
例如，经济的高速发展和城市的快速扩张使得能源紧张的问题日益严峻，作为重大的能源技术改革，智能电网已成为目前各国的重要研究热点，智能电网通过监测用电负荷，制订供电计划和价格调节方案，确保电力用电的安全性、可靠性和经济性。因此，电网系统的安全运行是智能电网需要解决的首要问题。当电网中某些电力设备因为负荷过重跳闸，或因为自然或人为因素遭到破坏时，智能电网需要及时判断出现故障的原因，但由于目前智能电网采用中心式结构，采集的数据定时上报管理中心，当某个电力设备出现问题时，需要等待一段时间才能发现此问题。且由于采集数据丢失，将无法判断是何种原因导致的问题。因此需要协同节点之间相互备份数据，并且在发现协同节点无法连接时，代替协同节点主动上报管理中心出现故障，并将之前备份的采集数据上报。
在传统协同节点的选择中，主要考虑协同节点之间的跳数或者物理距离等，但没有考虑到同一失效场景可能对多个协同节点产生影响，导致两个协同节点均与主网络隔离，进而无法保证通信的完成，不能进行数据的备份和恢复。
针对相关技术中节点发生故障时无法进行数据备份和数据恢复的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种协同节点的确定方法和装置，以至少解决相关技术中节点发生故障时无法进行数据备份和数据恢复的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种协同节点的确定方法，该方法包括：在需要为目标节点分配协同节点时，获取目标节点的第一位置信息；基于第一位置信息从多个节点中为目标节点选取满足预设位置要求的协同节点，其中，多个节点和目标节点位于同一网络中，预设位置要求是指目标节点和协同节点不具有共同的父节点或者具有的最低一级的共同父节点最靠近根节点。
进一步地，基于第一位置信息从多个节点中为目标节点选取满足预设位置要求的协同节点包括：获取多个节点的多个第二位置信息，其中，多个节点中的每个节点具有一个第二位置信息；根据多个第二位置信息和第一位置信息从多个节点中选取满足预设位置要求的节点为协同节点。
进一步地，根据多个第二位置信息和第一位置信息从多个节点中选取满足预设位置要求的节点为协同节点包括：获取用于表示第一位置信息的第一编码信息和用于表示多个第二位置信息的多个第二编码信息；从高位开始对比第一编码信息和多个第二编码信息中的各位编码，查找多个第二编码信息中从高位开始与第一编码信息连续不重合编码位数最多的目标编码信息；将与目标编码信息对应的节点作为协同节点。
进一步地，从高位开始对比第一编码信息和多个第二编码信息中的各位编码，查找多个第二编码信息中从高位开始与第一编码信息连续不重合编码位数最多的目标编码信息包括：确定第一编码信息的编码位数M；判断第二位置信息的多个第二编码信息中是否存在编码位数为M的第二编码信息；在判断出多个第二编码信息中存在编码位数为M的第二编码信息的情况下，获取编码位数为M的一个或多个第二编码信息中高(M-1)位编码与第一编码信息中高(M-1)位编码不同的目标编码信息；在判断出多个第二编码信息中不存在编码位数为M的第二编码信息的情况下，或在执行步骤获取编码位数为M的一个或多个第二编码信息中高(M-1)位编码与第一编码信息中高(M-1)位编码不同的目标编码信息失败时，获取编码位数为(M-1)的一个或多个第二编码信息中高(M-2)位编码与第一编码信息的高(M-2)位编码不同的目标编码信息；在执行步骤获取编码位数为(M-N)的一个或多个第二编码信息中高(M-N-1)位编码与第一编码信息的高(M-N-1)位编码不同的目标编码信息失败时，获取编码位数为(M-N-1)的一个或多个第二编码信息中高(M-N-2)位编码与第一编码信息的高(M-N-2)位编码不同的目标编码信息，其中，N为大于0且小于(M-1)的正整数。
进一步地，在基于第一位置信息从多个节点中为目标节点选取协同节点之后，该方法还包括：在同一网络中新增节点时，获取同一网络中不存在最优协同节点的第一节点，其中，任一节点的最优协同节点是指编码位数与任一节点的编码位数相同且高(M-1)位编码与任一节点的高(M-1)位编码不同的节点，M为任一节点的编码位数。
进一步地，在基于第一位置信息从多个节点中为目标节点选取满足预设位置要求的协同节点之后，或，在重新为第一节点分配协同节点之后，同一网络中的每个节点至多具有两个协同节点。
进一步地，在获取目标节点的第一位置信息之前，该方法还包括：为同一网络中的每个节点配置编码信息。
进一步地，为同一网络中的每个节点配置编码信息包括：获取对应于同一网络的树形网络,为树形网络中的第二级节点配置的编码信息为Ni，i为第二级节点的编码，i为正整数，第二级节点为树形网络中根节点的子节点；为树形网络中的第j级节点配置的编码信息为Nkp，其中，j为大于2的正整数，k为第j级节点的父节点的编码，p为正整数。
进一步地，同一网络中的节点为终端或者网关。
进一步地，本申请的协同节点的确定方法应用于上述的同一网络中的任一节点。
根据本发明实施例的另一个方面，提供了一种协同节点的确定装置，该装置包括：第一获取单元，用于在需要为目标节点分配协同节点时，获取目标节点的第一位置信息；选取单元，用于基于第一位置信息从多个节点中为目标节点选取满足预设位置要求的协同节点，其中，多个节点和目标节点位于同一网络中，预设位置要求是指目标节点和协同节点不具有共同的父节点或者具有的最低一级的共同父节点最靠近根节点。
进一步地，选取单元包括：获取模块，用于获取多个节点的多个第二位置信息，其中，多个节点中的每个节点具有一个第二位置信息；选取模块，用于根据多个第二位置信息和第一位置信息从多个节点中选取满足预设位置要求的节点为协同节点。
进一步地，选取模块包括：第一获取子模块，用于获取用于表示第一位置信息的第一编码信息和用于表示多个第二位置信息的多个第二编码信息；查找子模块，用于从高位开始对比第一编码信息和多个第二编码信息中的各位编码，查找多个第二编码信息中从高位开始与第一编码信息连续不重合编码位数最多的目标编码信息；操作子模块，用于将与目标编码信息对应的节点作为协同节点。
进一步地，查找子模块包括：确定子模块，用于确定第一编码信息的编码位数M；判断子模块，用于判断第二位置信息的多个第二编码信息中是否存在编码位数为M的第二编码信息；第二获取子模块，用于在判断出多个第二编码信息中存在编码位数为M的第二编码信息的情况下，获取编码位数为M的一个或多个第二编码信息中高(M-1)位编码与第一编码信息中高(M-1)位编码不同的目标编码信息；第三获取子模块，用于在判断出多个第二编码信息中不存在编码位数为M的第二编码信息的情况下，或在执行步骤获取编码位数为M的一个或多个第二编码信息中高(M-1)位编码与第一编码信息中高(M-1)位编码不同的目标编码信息失败时，获取编码位数为(M-1)的一个或多个第二编码信息中高(M-2)位编码与第一编码信息的高(M-2)位编码不同的目标编码信息；第四获取子模块，用于在执行步骤获取编码位数为(M-N)的一个或多个第二编码信息中高(M-N-1)位编码与第一编码信息的高(M-N-1)位编码不同的目标编码信息失败时，获取编码位数为(M-N-1)的一个或多个第二编码信息中高(M-N-2)位编码与第一编码信息的高(M-N-2)位编码不同的目标编码信息，其中，N为大于0且小于(M-1)的正整数。
进一步地，该装置还包括：第二获取单元，用于在基于第一位置信息从多个节点中为目标节点选取协同节点之后，在同一网络中新增节点时，获取同一网络中不存在最优协同节点的第一节点，其中，任一节点的最优协同节点是指编码位数与任一节点的编码位数相同且高(M-1)位编码与任一节点的高(M-1)位编码不同的节点，M为任一节点的编码位数。
进一步地，同一网络中的每个节点至多具有两个协同节点。
进一步地，该装置还包括：配置单元，用于在获取目标节点的第一位置信息之前，为同一网络中的每个节点配置编码信息。
进一步地，配置单元包括：第一配置模块，用于获取对应于同一网络的树形网络，为树形网络中的第二级节点配置的编码信息为Ni，i为第二级节点的编码，i为正整数，第二级节点为树形网络中根节点的子节点；第二配置模块，用于为树形网络中的第j级节点配置的编码信息为Nkp，其中，j为大于2的正整数，k为第j级节点的父节点的编码，p为正整数。
进一步地，树形网络中的节点为终端或者网关。
根据本发明的另一个实施例，提供了一种存储介质，存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：在需要为目标节点分配协同节点时，获取目标节点的第一位置信息；基于第一位置信息从多个节点中为目标节点选取满足预设位置要求的协同节点，其中，多个节点和目标节点位于同一网络中，预设位置要求是指目标节点和协同节点不具有共同的父节点或者具有的最低一级的共同父节点最靠近根节点。
在本发明实施例中，在需要为目标节点分配协同节点时，获取目标节点的第一位置信息；基于第一位置信息从多个节点中为目标节点选取满足预设位置要求的协同节点，其中，多个节点和目标节点位于同一网络中，预设位置要求是指目标节点和协同节点不具有共同的父节点或者具有的最低一级的共同父节点最靠近根节点，从而解决了相关技术中节点发生故障时无法进行数据备份和数据恢复的技术问题，降低了故障对数据备份和数据恢复的影响。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的一种终端设备的示意图；
图2是根据本发明实施例的协同节点的确定方法的流程图；
图3是根据本发明实施例的可选的协同节点的确定方法的流程图；
图4是根据本发明实施例的可选的树形网络结构的示意图；
图5是根据本发明实施例的可选的协同节点的确定方法的流程图；
图6是根据本发明实施例的可选的树形网络结构的示意图；
图7是根据本发明实施例的可选的协同节点的确定方法的流程图；
图8是根据本发明实施例的协同节点的确定装置的示意图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
实施例1
本申请实施例一所提供的方法实施例可以在终端设备、网关或者类似的运算装置中执行。以运行在终端设备上为例，如图1所示，终端设备可以包括一个或多个(图中仅示出一个)处理器101(处理器101可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置)、用于存储数据的存储器103、以及用于通信功能的传输装置105。本领域普通技术人员可以理解，图1所示的结构仅为示意，其并不对上述电子装置的结构造成限定。
存储器103可用于存储应用软件的软件程序以及模块，如本发明实施例中的设备的控制方法对应的程序指令/模块，处理器101通过运行存储在存储器103内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的方法。存储器可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器可进一步包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至终端设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
传输装置用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括终端设备的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输装置包括一个网络适配器(Network Interface Controller，NIC)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输装置可以为射频(Radio Frequency，RF)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。
相关技术中常选择两个物理距离最近或者较近的节点互为协同节点，例如，ZigBee协议规定两个节点在一跳范围之内可以直接进行通信的则互为协同节点；IPv6协议规定两个直接通过共享介质或点对点链路连接的两个节点互为协同节点；此外，还有6LoWPAN协议等等。
上述方案几乎都是使用跳数或物理距离作为选择邻居的标准，在这种选择方式下获得的邻居(即协同节点)只能保证邻居间的信息传输较直接简单、延迟较低，由于在网络异常时两个互为邻居的节点同时受到波及的可能性较大，因此，在使用这种邻居选择方法时，若发生故障，会影响到数据备份和数据恢复。
为了解决上述问题，根据本发明实施例，提供了一种协同节点的确定方法的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图2是根据本发明实施例的协同节点的确定方法的流程图，如图2所示，该方法包括如下步骤：
步骤S201，在需要为目标节点分配协同节点时，获取目标节点的第一位置信息。
步骤S202，基于第一位置信息从多个节点中为目标节点选取满足预设位置要求的协同节点，多个节点和目标节点位于同一网络中，预设位置要求是指目标节点和协同节点不具有共同的父节点或者具有的最低一级的共同父节点最靠近根节点。
通过上述实施例，在需要为目标节点分配协同节点时，获取目标节点的第一位置信息；基于第一位置信息从多个节点中为目标节点选取满足预设位置要求的协同节点，其中，多个节点和目标节点位于同一网络中，预设位置要求是指目标节点和协同节点不具有共同的父节点或者具有的最低一级的共同父节点最靠近根节点，这样，在任一节点发生故障时，其协同节点不易被波及，有利于故障数据的备份和恢复，从而解决了相关技术中节点发生故障时无法进行数据备份和数据恢复的技术问题，降低了故障对数据备份和数据恢复的影响。
可选地，上述的节点可以为终端、网关等设备；上述步骤的执行主体可以为终端、网关等，但不限于此。根据业务能力的不同，终端设备可以分为两种：终端和网关。终端为具有业务能力和网络通信功能的终端设备；而网关为使用业务能力实现终端外设和网络及应用的连接和交互的终端设备。在执行步骤S201和S202时，可以是直接对同一网络操作，也可以是操作对应于同一网络的树形网络。如果同一网络为任意结构的网络，则可以通过预处理将其处理为树形网络(即该树形网络的网络为逻辑生成树)。
在本发明的实施例中，在由节点组成的树形网络中，每个节点需要且只能拥有1个或2个协同节点，协同节点的所有数据均备份在该节点上，该节点的所有数据也备份在协同节点上，在有节点损坏导致链路不通无法上传数据时，能够最大限度的从协同节点上恢复所需数据并上传。
需要说明的是，在组建网络时，可先对所有节点进行节点编码，通过节点编码能确定节点间的亲疏关系，然后从任意节点开始进行邻居选择操作，直到所有节点均有至少1个节点作为邻居；在网络拓扑变更时，需要对新加入的节点进行节点编码，然后对拓扑变更后无邻居的节点以及所有协同节点均非最优的节点进行协同节点的重新选择操作。
在执行步骤S201的获取目标节点的第一位置信息之前，可以按照如下方式为同一网络中的每个节点配置编码信息：获取对应于同一网络的树形网络；为树形网络中的第二级节点配置的编码信息为Ni，i为第二级节点的编码，i为正整数，第二级节点为树形网络中根节点的子节点；为树形网络中的第j级节点配置的编码信息为Nkp，其中，j为大于2的正整数，k为第j级节点的父节点的编码，p为正整数。
具体地，如图3(根节点为N)所示：
步骤S301，设置第二级节点为Ni，i为递增编号；
步骤S302，设置第三级节点为Nip，i为该节点直属上层编号，p为递增编号，i是相对于p的高位；
步骤S303，设置第j级节点为Nkp，k为该节点直属上层编号，p为递增编号。重复执行此步骤直至所有节点均已设置。
依照上述编码进行实施的具体例子如下：
步骤11，编码根节点下属的节点(第二级节点)为N1，N2，N3等；
步骤12，编码第二级节点下属的节点(第三级节点)，N1下属的节点为N11，N12，N13等，N2下属的节点为N21，N22，N23等，N3下属的节点为N31，N32，N33等；
步骤13，编码第三级节点下属的节点(第四级节点)，N11下属的节点为N111，N112，N113等，N12下属的节点为N121，N122，N123等，N13下属的节点为N131，N132，N133等，N21、N22、N23、N31、N32、N33也采用相同的方式编码；
步骤14，依上述规则编码第五级、第六级等节点，直至所有节点均编码完成。
依照本实施例编码完成的树形网络结构如图4(N为根节点)所示，根据失效场景对节点进行编号，通过节点编码能够确定节点间的亲疏关系，以便于邻居选择的实施，从而，在选定邻居后，协同节点即可通过通信进行数据的备份和恢复。
可选地，当新组建一个树形网络时，首先根据如上的节点编码方法对网络中的所有节点进行编码，编码完成后，任意选择一个节点根据邻居选择方法对其进行操作，得到其协同节点。然后任意选择下一个无协同节点的节点进行邻居选择操作，直到所有节点都有至少一个协同节点。然后每个节点在开始像协同节点上备份数据并接受储存协同节点的备份数据。
具体的逻辑协同节点的选择方式如步骤S202所描述的，基于第一位置信息从多个节点中为目标节点选取满足预设位置要求的协同节点包括：获取多个节点的多个第二位置信息，其中，多个节点中的每个节点具有一个第二位置信息；根据多个第二位置信息和第一位置信息从多个节点中选取满足预设位置要求的节点为协同节点。
上述的根据多个第二位置信息和第一位置信息从多个节点中选取满足预设位置要求的节点为协同节点包括：获取用于表示第一位置信息的第一编码信息和用于表示多个第二位置信息的多个第二编码信息；从高位开始对比第一编码信息和多个第二编码信息中的各位编码，查找多个第二编码信息中从高位开始与第一编码信息连续不重合编码位数最多的目标编码信息；将与目标编码信息对应的节点作为协同节点。
具体地，从高位开始对比第一编码信息和多个第二编码信息中的各位编码，查找多个第二编码信息中从高位开始与第一编码信息连续不重合编码位数最多的目标编码信息包括：确定第一编码信息的编码位数M；判断第二位置信息的多个第二编码信息中是否存在编码位数为M的第二编码信息；在判断出多个第二编码信息中存在编码位数为M的第二编码信息的情况下，获取编码位数为M的一个或多个第二编码信息中高(M-1)位编码与第一编码信息中高(M-1)位编码不同的目标编码信息；在判断出多个第二编码信息中不存在编码位数为M的第二编码信息的情况下，或在执行步骤获取编码位数为M的一个或多个第二编码信息中高(M-1)位编码与第一编码信息中高(M-1)位编码不同的目标编码信息失败时，获取编码位数为(M-1)的一个或多个第二编码信息中高(M-2)位编码与第一编码信息的高(M-2)位编码不同的目标编码信息；在执行步骤获取编码位数为(M-N)的一个或多个第二编码信息中高(M-N-1)位编码与第一编码信息的高(M-N-1)位编码不同的目标编码信息失败时，获取编码位数为(M-N-1)的一个或多个第二编码信息中高(M-N-2)位编码与第一编码信息的高(M-N-2)位编码不同的目标编码信息，其中，N为大于0且小于(M-1)的正整数。
下面结合图5详述本申请的实施例，如图5所示：
步骤S501，获取需要选择协同节点的节点n。
步骤S502，寻找一个节点编码中除最低位外的每一位均与节点n不同，且无协同节点的节点m1，若存在，则确定节点m1为节点n的协同节点，否则执行下一步骤。
步骤S503，寻找一个节点编码中除最低位外的每一位均与节点n不同，且只有1个协同节点的节点m2，若存在，则确定节点m2为节点n的协同节点，否则执行下一步骤。
在步骤S502和S503中，寻找节点m(包括m1和m2)时存在一个全局约束条件，即节点m需要与节点n编码位数相同。
但是当步骤S502和S503将所有同层节点均遍历完成依然没有合适的协同节点时，对节点m的全局约束条件变为节点m的编码位数较节点n少1位，然后进行节点选择，具体如步骤S504和S505所描述。
步骤S504，寻找一个节点编码与节点n只有最左x位(即高x位)相同并且无协同节点的节点mp，若存在，则确定节点mp为节点n的协同节点，否则执行下一步骤。
步骤S505，寻找一个节点编码与节点n只有最左x位相同并且只有1个协同节点的节点mq，若存在，则确定节点mq为节点n的协同节点，否则，x＝x+1，并重新执行步骤S504。
若依然没有合适的协同节点，则对节点m的全局约束条件变为节点m的编码位数较节点n少2位，以此类推直至找到满足条件的节点m作为节点n的邻居。
找到协同节点m后，若节点m与节点n编码的编码位数相同且节点编码中除最低位外的每一位均不同，则节点m与节点n互为最优协同节点；若不满足上述要求，则节点m与节点n不互为最优协同节点。
可选地，在基于第一位置信息从多个节点中为目标节点选取协同节点之后，在树形网络中新增节点时，获取树形网络中不存在最优协同节点的第一节点，其中，任一节点的最优协同节点是指编码位数与任一节点的编码位数相同且高(M-1)位编码与任一节点的高(M-1)位编码不同的节点，M为任一节点的编码位数。当某节点的所有协同节点均不为其最优协同节点时，在下一次网络拓扑变更时为该节点重新选择协同节点。
需要说明的是，在基于第一位置信息从多个节点中为目标节点选取满足预设位置要求的协同节点之后，或，在重新为第一节点分配协同节点之后，树形网络中的每个节点至多具有两个协同节点。
假设树形网络结构如图6(N为根节点)所示，则对所有节点进行邻居选择操作后，邻居对(即互为协同节点的节点)如下：
N1和N2,N2和N3,N11和N21,N12和N22,N13和N31,N111和N221,N111和N133,N112和N311,N131和N221,N132和N311。
其中，N133的协同节点均不为其最优协同节点。
可选地，当每个节点的储存空间只支持备份一个其他节点的数据时，每个节点只能有一个协同节点，在这种情况下，选择协同节点的方法如图7所示：
步骤S701，获取需要选择协同节点的节点n。
步骤S702，寻找一个节点编码中除最低位外的每一位均与节点n不同，且无协同节点的节点m1，若存在，则确定节点m1为节点n的协同节点，否则执行下一步骤。
步骤S703，寻找一个节点编码与节点n只有最左x位相同并且无协同节点的节点mp，若存在，则确定节点mp为节点n的协同节点，否则，x＝x+1，并重新执行步骤S703。
假设树形网络结构如图6，则对所有节点进行邻居选择操作后，邻居对(根据遍历的方式不同，获得的结果可能有差异)如下：
N1和N2,N11和N22,N12和N31,N13和N21,N111和N221,N112和N132,N131和N133，其中，N3无协同节点，N112，N132，N131，N133的协同节点均不为其最优协同节点。
在上述实施例中，通过节点编码能梳理整个树形网络的亲疏关系，能通过编码判断节点间关系，极大的降低了邻居选择的效率；在进行邻居选择时，能找到任意节点当前网络中可用的最适用邻居，最适用的邻居区别于最优邻居，最适用的邻居可能是最优邻居也可能不是，但最适用邻居一定是当前网络的节点中与该节点最疏远的节点，即网络异常时同时波及几率最小的节点。匹配的协同节点在网络中某一节点或链路出现异常时，能以更低的几率同时波及到两个互为邻居的节点，即明显的提高了备份的有效性。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
实施例2
本发明实施例中还提供了一种协同节点的确定装置。该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
图8是根据本发明实施例的协同节点的确定装置的示意图。如图8所示，该装置可以包括：第一获取单元81和选取单元82。
第一获取单元81，用于在需要为目标节点分配协同节点时，获取目标节点的第一位置信息。
选取单元82，用于基于第一位置信息从多个节点中为目标节点选取满足预设位置要求的协同节点，其中，多个节点和目标节点位于同一网络中，预设位置要求是指目标节点和协同节点不具有共同的父节点或者具有的最低一级的共同父节点最靠近根节点。
通过上述实施例，第一获取单元在需要为目标节点分配协同节点时，获取目标节点的第一位置信息；选取单元基于第一位置信息从多个节点中为目标节点选取满足预设位置要求的协同节点，其中，多个节点和目标节点位于同一网络中，预设位置要求是指目标节点和协同节点不具有共同的父节点或者具有的最低一级的共同父节点最靠近根节点，从而解决了相关技术中节点发生故障时无法进行数据备份和数据恢复的技术问题，降低了故障对数据备份和数据恢复的影响。
在本发明的实施例中，在由节点组成的树形网络中，每个节点需要且只能拥有1个或2个协同节点，协同节点的所有数据均备份在该节点上，该节点的所有数据也备份在协同节点上，在有节点损坏导致链路不通无法上传数据时，能够最大限度的从协同节点上恢复所需数据并上传。
需要说明的是，在组建网络时，可先对所有节点进行节点编码，通过节点编码能确定节点间的亲疏关系，然后从任意节点开始进行邻居选择操作，直到所有节点均有至少1个节点作为邻居；在网络拓扑变更时，需要对新加入的节点进行节点编码，然后对拓扑变更后无邻居的节点以及所有协同节点均非最优的节点进行协同节点的重新选择操作。
可选地，本申请的装置还包括：配置单元，用于在获取目标节点的第一位置信息之前，为同一网络中的每个节点配置编码信息。
具体地，配置单元包括：第一配置模块，用于获取对应于同一网络的树形网络，为树形网络中的第二级节点配置的编码信息为Ni，i为第二级节点的编码，i为正整数，第二级节点为树形网络中根节点的子节点；第二配置模块，用于为树形网络中的第j级节点配置的编码信息为Nkp，其中，j为大于2的正整数，k为第j级节点的父节点的编码，p为正整数。
可选地，树形网络中的每个节点至多具有两个协同节点。
在上述实施例中，选取单元包括：获取模块，用于获取多个节点的多个第二位置信息，其中，多个节点中的每个节点具有一个第二位置信息；选取模块，用于根据多个第二位置信息和第一位置信息从多个节点中选取满足预设位置要求的节点为协同节点。获取模块，用于获取多个节点的多个第二位置信息，其中，多个节点中的每个节点具有一个第二位置信息；选取模块，用于根据多个第二位置信息和第一位置信息从多个节点中选取与目标节点位置关联度最低的节点为协同节点。
可选地，选取模块包括：第一获取子模块，用于获取用于表示第一位置信息的第一编码信息和用于表示多个第二位置信息的多个第二编码信息；查找子模块，用于从高位开始对比第一编码信息和多个第二编码信息中的各位编码，查找多个第二编码信息中从高位开始与第一编码信息连续不重合编码位数最多的目标编码信息；操作子模块，用于将与目标编码信息对应的节点作为协同节点。
具体地，查找子模块包括：确定子模块，用于确定第一编码信息的编码位数M；判断子模块，用于判断第二位置信息的多个第二编码信息中是否存在编码位数为M的第二编码信息；第二获取子模块，用于在判断出多个第二编码信息中存在编码位数为M的第二编码信息的情况下，获取编码位数为M的一个或多个第二编码信息中高(M-1)位编码与第一编码信息中高(M-1)位编码不同的目标编码信息；第三获取子模块，用于在判断出多个第二编码信息中不存在编码位数为M的第二编码信息的情况下，或在执行步骤获取编码位数为M的一个或多个第二编码信息中高(M-1)位编码与第一编码信息中高(M-1)位编码不同的目标编码信息失败时，获取编码位数为(M-1)的一个或多个第二编码信息中高(M-2)位编码与第一编码信息的高(M-2)位编码不同的目标编码信息；第四获取子模块，用于在执行步骤获取编码位数为(M-N)的一个或多个第二编码信息中高(M-N-1)位编码与第一编码信息的高(M-N-1)位编码不同的目标编码信息失败时，获取编码位数为(M-N-1)的一个或多个第二编码信息中高(M-N-2)位编码与第一编码信息的高(M-N-2)位编码不同的目标编码信息，其中，N为大于0且小于(M-1)的正整数。
在一个可选的实施例中，本申请的装置还包括：第二获取单元，用于在基于第一位置信息从多个节点中为目标节点选取协同节点之后，在树形网络中新增节点时，获取树形网络中不存在最优协同节点的第一节点，其中，任一节点的最优协同节点是指编码位数与任一节点的编码位数相同且高(M-1)位编码与任一节点的高(M-1)位编码不同的节点，M为任一节点的编码位数。
需要说明的是，上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的，对于后者，可以通过以下方式实现，但不限于此：上述模块均位于同一处理器中；或者，上述各个模块以任意组合的形式分别位于不同的处理器中。
实施例3
本发明的实施例还提供了一种存储介质。可选地，在本实施例中，上述存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：
S1，在需要为目标节点分配协同节点时，获取目标节点的第一位置信息；
S2，基于第一位置信息从多个节点中为目标节点选取满足预设位置要求的协同节点，其中，多个节点和目标节点位于同一树形网络中，预设位置要求是指目标节点和协同节点不具有共同的父节点或者具有的最低一级的共同父节点最靠近根节点。
可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
可选地，在本实施例中，处理器根据存储介质中已存储的程序代码执行：在需要为目标节点分配协同节点时，获取目标节点的第一位置信息；基于第一位置信息从多个节点中为目标节点选取满足预设位置要求的协同节点，其中，多个节点和目标节点位于同一树形网络中，预设位置要求是指目标节点和协同节点不具有共同的父节点或者具有的最低一级的共同父节点最靠近根节点。
可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种协同节点的确定方法，其特征在于，包括：
在需要为目标节点分配协同节点时，获取所述目标节点的第一位置信息；
基于所述第一位置信息从多个节点中为所述目标节点选取满足预设位置要求的协同节点，其中，所述多个节点和所述目标节点位于同一网络中，所述预设位置要求是指所述目标节点和所述协同节点不具有共同的父节点或者具有的最低一级的共同父节点最靠近根节点；
其中，基于所述第一位置信息从多个节点中为所述目标节点选取满足预设位置要求的协同节点包括：
获取所述多个节点的多个第二位置信息，其中，所述多个节点中的每个节点具有一个第二位置信息；
根据所述多个第二位置信息和所述第一位置信息从所述多个节点中选取满足所述预设位置要求的节点为所述协同节点，包括：获取用于表示所述第一位置信息的第一编码信息和用于表示所述多个第二位置信息的多个第二编码信息；从高位开始对比所述第一编码信息和所述多个第二编码信息中的各位编码，查找所述多个第二编码信息中从高位开始与所述第一编码信息连续不重合编码位数最多的目标编码信息；将与所述目标编码信息对应的节点作为所述协同节点。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，从高位开始对比所述第一编码信息和所述多个第二编码信息中的各位编码，查找所述多个第二编码信息中从高位开始与所述第一编码信息连续不重合编码位数最多的目标编码信息包括：
确定所述第一编码信息的编码位数M；
判断所述第二位置信息的多个第二编码信息中是否存在编码位数为M的第二编码信息；
在判断出所述多个第二编码信息中存在编码位数为M的第二编码信息的情况下，获取编码位数为M的一个或多个第二编码信息中高(M-1)位编码与所述第一编码信息中高(M-1)位编码不同的目标编码信息；
在判断出所述多个第二编码信息中不存在编码位数为M的第二编码信息的情况下，或在执行步骤获取编码位数为M的一个或多个第二编码信息中高(M-1)位编码与所述第一编码信息中高(M-1)位编码不同的所述目标编码信息失败时，获取编码位数为(M-1)的一个或多个第二编码信息中高(M-2)位编码与所述第一编码信息的高(M-2)位编码不同的所述目标编码信息；
在执行步骤获取编码位数为(M-N)的一个或多个第二编码信息中高(M-N-1)位编码与所述第一编码信息的高(M-N-1)位编码不同的所述目标编码信息失败时，获取编码位数为(M-N-1)的一个或多个第二编码信息中高(M-N-2)位编码与所述第一编码信息的高(M-N-2)位编码不同的所述目标编码信息，其中，N为大于0且小于(M-1)的正整数，M为任一节点的编码位数，且M大于0。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在基于所述第一位置信息从多个节点中为所述目标节点选取协同节点之后，所述方法还包括：
在所述同一网络中新增节点时，获取所述同一网络中不存在最优协同节点的第一节点；
重新为所述第一节点分配所述协同节点。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，任一节点的最优协同节点是指编码位数与所述任一节点的编码位数相同且高(M-1)位编码与所述任一节点的高(M-1)位编码不同的节点，M为所述任一节点的编码位数。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在基于所述第一位置信息从多个节点中为所述目标节点选取满足预设位置要求的协同节点之后，或，在重新为所述第一节点分配所述协同节点之后，所述同一网络中的每个节点至多具有两个所述协同节点。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在获取所述目标节点的第一位置信息之后，所述方法还包括：
为所述同一网络中的每个节点配置编码信息。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，为所述同一网络中的每个节点配置编码信息包括：
获取对应于所述同一网络的树形网络，为所述树形网络中的第二级节点配置的编码信息为Ni，其中，i为所述第二级节点的编码，i为正整数，所述第二级节点为所述树形网络中根节点的子节点；
为所述树形网络中的第j级节点配置的编码信息为Nkp，其中，j为大于2的正整数，k为第j级节点的父节点的编码，p为正整数，且p为递增编号，以及p为k的下属节点的编码。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述同一网络中的节点为终端或者网关。
9.根据权利要求1至8中任意一项所述的方法，其特征在于，所述协同节点的确定方法应用于所述同一网络中的任一节点。
10.一种协同节点的确定装置，其特征在于，包括：
第一获取单元，用于在需要为目标节点分配协同节点时，获取所述目标节点的第一位置信息；
选取单元，用于基于所述第一位置信息从多个节点中为所述目标节点选取满足预设位置要求的协同节点，其中，所述多个节点和所述目标节点位于同一网络中，所述预设位置要求是指所述目标节点和所述协同节点不具有共同的父节点或者具有的最低一级的共同父节点最靠近根节点；
其中，所述选取单元包括：
获取模块，用于获取所述多个节点的多个第二位置信息，其中，所述多个节点中的每个节点具有一个第二位置信息；
选取模块，用于根据所述多个第二位置信息和所述第一位置信息从所述多个节点中选取满足所述预设位置要求的节点为所述协同节点，所述选取模块包括：
第一获取子模块，用于获取用于表示所述第一位置信息的第一编码信息和用于表示所述多个第二位置信息的多个第二编码信息；
查找子模块，用于从高位开始对比所述第一编码信息和所述多个第二编码信息中的各位编码，查找所述多个第二编码信息中从高位开始与所述第一编码信息连续不重合编码位数最多的目标编码信息；
操作子模块，用于将与所述目标编码信息对应的节点作为所述协同节点。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述查找子模块包括：
确定子模块，用于确定所述第一编码信息的编码位数M；
判断子模块，用于判断所述第二位置信息的多个第二编码信息中是否存在编码位数为M的第二编码信息；
第二获取子模块，用于在判断出所述多个第二编码信息中存在编码位数为M的第二编码信息的情况下，获取编码位数为M的一个或多个第二编码信息中高(M-1)位编码与所述第一编码信息中高(M-1)位编码不同的目标编码信息；
第三获取子模块，用于在判断出所述多个第二编码信息中不存在编码位数为M的第二编码信息的情况下，或在执行步骤获取编码位数为M的一个或多个第二编码信息中高(M-1)位编码与所述第一编码信息中高(M-1)位编码不同的所述目标编码信息失败时，获取编码位数为(M-1)的一个或多个第二编码信息中高(M-2)位编码与所述第一编码信息的高(M-2)位编码不同的所述目标编码信息；
第四获取子模块，用于在执行步骤获取编码位数为(M-N)的一个或多个第二编码信息中高(M-N-1)位编码与所述第一编码信息的高(M-N-1)位编码不同的所述目标编码信息失败时，获取编码位数为(M-N-1)的一个或多个第二编码信息中高(M-N-2)位编码与所述第一编码信息的高(M-N-2)位编码不同的所述目标编码信息，其中，N为大于0且小于(M-1)的正整数，M为任一节点的编码位数，且M大于0。
12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
第二获取单元，用于在基于所述第一位置信息从多个节点中为所述目标节点选取协同节点之后，在所述同一网络中新增节点时，获取所述同一网络中不存在最优协同节点的第一节点；
分配单元，用于重新为所述第一节点分配协同节点。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，任一节点的最优协同节点是指编码位数与所述任一节点的编码位数相同且高(M-1)位编码与所述任一节点的高(M-1)位编码不同的节点，M为所述任一节点的编码位数。
14.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述同一网络中的每个节点至多具有两个所述协同节点。
15.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
配置单元，用于在获取所述目标节点的第一位置信息之后，为所述同一网络中的每个节点配置编码信息。
16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述配置单元包括：
第一配置模块，用于获取对应于所述同一网络的树形网络，为所述树形网络中的第二级节点配置的编码信息为Ni，i为所述第二级节点的编码，i为正整数，所述第二级节点为所述树形网络中根节点的子节点；
第二配置模块，用于为所述树形网络中的第j级节点配置的编码信息为Nkp，其中，j为大于2的正整数，k为第j级节点的父节点的编码，p为正整数，且p为递增编号，以及p为k的下属节点的编码。
17.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述同一网络中的节点为终端或者网关。
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