CN109218451A - 一种分布式集群系统的数据传输方法、装置、设备及介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种分布式集群系统的数据传输方法，是当存在需要传输的数据信息时，判断数据信息是否为需要加密的数据信息；并且只有在判断出数据信息为需要加密的数据信息时，才利用预先设置的密钥对该数据信息进行加密，然后将加密后的数据信息发送至接收节点。也就是说，本方法并不是对所有需要传输的数据信息进行加密，而是在需要传输的数据信息中确定出需要加密的数据信息，再对需要加密的数据信息进行加密传输。因此，本方法能够大大节省分布式集群系统中的加密资源和传输资源；并且，通过减少需要执行的加密操作，从而降低数据传输的延时。本申请还公开了一种分布式集群系统的数据传输装置、设备及计算机可读存储介质，均具有上述有益效果。

Description

一种分布式集群系统的数据传输方法、装置、设备及介质

技术领域

本发明涉及数据传输领域，特别涉及一种分布式集群系统的数据传输方法、装置、设备及计算机可读存储介质。

背景技术

随着信息技术的发展，分布式集群系统因其能够提高处理业务的可靠性和效率，因此受到广泛的应用。

在分布式集群系统中，一般设置有多个节点，节点之间通过交换机进行数据信息的交换，也就是说，数据信息在传输的过程中需要经过分布式集群系统的外部。因此，为了提高数据信息的安全性，需要对传输的数据信息进行加密。现有技术中设置的传输加密机制是为节点之间的数据链路进行加密，也即当检测到需要传输的数据信息时，则为该数据信息进行加密操作，然后将加密后的数据信息进行传输。

但是，在实际操作中，节点之间传输的数据信息并不全都是需要加密传输的数据信息，而现有技术中对所有的数据信息进行加密的方式，将导致加密资源的浪费，并且传输加密后的数据信息需要消耗更多的传输资源；另外，由于为每个数据信息进行加密需要消耗的时间更多，因此将导致数据传输的延时。

因此，如何节约分布式集群系统中数据传输过程所需的资源，并且降低数据传输的延时，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种分布式集群系统的数据传输方法，能够节约分布式集群系统中数据传输过程所需的资源，并且降低数据传输的延时；本发明的另一目的是提供一种分布式集群系统的数据传输装置、设备及计算机可读存储介质，均具有上述有益效果。

为解决上述技术问题，本发明提供一种分布式集群系统的数据传输方法，包括：

当存在需要传输的数据信息时，判断所述数据信息是否为需要加密的数据信息；

若是，则利用预先设置的密钥加密所述数据信息；

将加密后的所述数据信息发送至接收节点。

优选地，所述利用预先设置的密钥加密所述数据信息具体包括：

将所述数据信息组装至消息体中；

利用预先设置的所述密钥加密所述消息体；

对应的，所述将加密后的所述数据信息发送至接收节点具体为：

将加密后的所述消息体发送至所述接收节点。

优选地，获取所述密钥的过程具体包括：

主节点将所述密钥下发至与所述主节点相连的所有从节点，以便各所述从节点分别获取所述密钥。

优选地，利用所述密钥加密所述数据信息的算法包括：DES、3DES、IDEA、FEAL和BLOWFISH算法。

优选地，进一步包括：

按照预设时间周期更换所述密钥。

优选地，在所述将加密后的所述数据信息发送至接收节点之后，进一步包括：

将发送所述数据信息的传输记录存储至日志。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种分布式集群系统的数据传输装置，包括：

判断模块，用于当存在需要传输的数据信息时，判断所述数据信息是否为需要加密的数据信息；

加密模块，用于若是，则利用预先设置的密钥加密所述数据信息；

发送模块，用于将加密后的所述数据信息发送至接收节点。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种分布式集群系统的数据传输设备，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现上述任一种分布式集群系统的数据传输方法的步骤。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一种分布式集群系统的数据传输方法的步骤。

本发明提供的分布式集群系统的数据传输方法，是当存在需要传输的数据信息时，判断数据信息是否为需要加密的数据信息；并且只有在判断出数据信息为需要加密的数据信息时，才利用预先设置的密钥对该数据信息进行加密，然后将加密后的数据信息发送至接收节点。也就是说，相较于现有技术，本方法并不是对所有的需要传输的数据信息进行加密，而是在需要传输的数据信息中确定出需要加密的数据信息，再对需要加密的数据信息进行加密传输。因此，本方法能够大大节省分布式集群系统中的加密资源和传输资源；并且，通过减少需要执行的加密操作，从而降低数据传输的延时。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种分布式集群系统的数据传输方法、装置、设备及计算机可读存储介质，均具有上述有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种分布式集群系统的数据传输方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的另一种分布式集群系统的数据传输方法的时序图；

图3为本发明实施例提供的一种分布式集群系统的数据传输装置的结构图；

图4为本发明实施例提供的一种分布式集群系统的数据传输设备的结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例的核心是提供一种分布式集群系统的数据传输方法，能够节约分布式集群系统中数据传输过程所需的资源，并且降低数据传输的延时；本发明的另一核心是提供一种分布式集群系统的数据传输装置、设备及计算机可读存储介质，均具有上述有益效果。

为了使本领域技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图1为本发明实施例提供的一种分布式集群系统的数据传输方法的流程图。如图1所示，一种分布式集群系统的数据传输方法包括：

S10：当存在需要传输的数据信息时，判断数据信息是否为需要加密的数据信息。

在本步骤中，是当分布式集群系统的任一节点检测到存在需要传输数据信息时，判断该数据信息是否为需要加密的数据信息，以便选择相对应的方式对数据信息进行传输。具体的，可以根据预先设置的指定的信息内容对该数据信息进行检测，当在该数据信息中检测到与指定的信息内容相同的内容时，则判定该数据信息为需要进行加密的数据信息；或者，预先设置节点中指定的模块产生的数据信息为需要加密的数据信息，因此此处通过检测该数据信息是否为指定的模块产生的，从而确定该数据信息是否为需要加密的数据信息。当然，在具体实施中，还可以通过其他的方式判断需要传输的数据信息是否为需要加密的数据信息，本实施例对此不做限定。

S20：若是，则利用预先设置的密钥将数据信息加密。

本步骤是在判断出数据信息为需要加密的数据信息之后，为该数据信息进行加密操作。可以理解的是，在将加密后的数据信息传输至接收节点之后，接收节点需要知晓与加密密钥相对应的解密密钥，才能够对接收到的加密的数据信息解密，得出原始的数据信息。因此，各进行数据传输的节点需要预先协商出密钥，密钥包括用于加密的加密密钥和用于解密的解密密钥。具体的，加密密钥可以与解密密钥相同，也即对称加密密钥，加密密钥也可以与解密密钥不同，也即非对称加密密钥。

S30：将加密后的数据信息发送至接收节点。

本步骤是在将数据信息进行加密之后，将加密后的数据信息发送至接收节点。需要说明的是，接收节点指的是当前的数据传输过程中，接收该数据信息的节点。在具体实施中，一般是通过交换机对数据信息进行交换，也即通过交换机将数据信息发送至接收节点。本实施例提供的数据传输方法的侧重点在于如何对数据信息进行加密，发送数据信息的方式为本领域技术人员的公知常识，因此本步骤对此不再赘述。

本发明实施例提供的分布式集群系统的数据传输方法，是当存在需要传输的数据信息时，判断数据信息是否为需要加密的数据信息；并且只有在判断出数据信息为需要加密的数据信息时，才利用预先设置的密钥对该数据信息进行加密，然后将加密后的数据信息发送至接收节点。也就是说，相较于现有技术，本方法并不是对所有的需要传输的数据信息进行加密，而是在需要传输的数据信息中确定出需要加密的数据信息，再对需要加密的数据信息进行加密传输。因此，本方法能够大大节省分布式集群系统中的加密资源和传输资源；并且，通过减少需要执行的加密操作，从而降低数据传输的延时。

在上述实施例的基础上，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化，具体的，利用预先设置的密钥加密数据信息具体包括：

将数据信息组装至消息体中；

利用预先设置的密钥加密消息体；

对应的，将加密后的数据信息发送至接收节点具体为：

发送加密后的消息体。

具体的，在本实施例中，是在判断出需要传输的数据信息为需要加密的数据信息之后，先将该数据信息组装至消息体中，再利用预先设置的密钥对消息体进行加密，然后再将包含有数据信息的加密后的消息体发送至接收节点，以实现传输数据信息的目的。

可以理解的是，接收节点在接收到该数据信息时，首先需要对该加密后的消息体进行解密操作，得出不加密的消息体，然后对消息体进行解析，以得出原始的数据信息。

需要说明的是，消息体具有用于放置数据信息的固定格式，例如包括请求行(request line)、请求头部(header)、空行和请求信息四个部分，请求信息部分也即用于放置需要传输的数据信息的部分。请求行、请求头部等包含了当前的数据传输所遵循的传输协议等信息，因此能够使得传输数据信息的过程更加准确、高效。

作为优选的实施方式，获取密钥的过程具体包括：

主节点将密钥下发至与主节点相连的所有从节点，以便各从节点分别获取密钥。

在本实施例中，是通过主节点确定出密钥，然后将确定出的密钥下发至主节点所在的分布式集群系统中与主节点相连的每一个从节点，使得各从节点分别获取密钥，以便后期利用该密钥对数据信息加密或解密操作；换句话说，本实施例中，用于加密和解密的密钥为对称密钥，对称密钥也即加密密钥和解密密钥是一样的。也即，本实施例中的方法使得分布式集群系统中的所有密钥是统一的。因此，当任意一个节点利用该统一密钥对数据信息进行加密，并将加密后的数据信息发送给集群中的任意一个节点，接收该加密的数据信息的节点都能将数据信息进行解密，节省了查找对应的密钥的时间。各个节点之间进行数据传输时，不需要每次都重新设置对应的密钥，从而提高数据传输的效率。

在上述实施例的基础上，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化，具体的，利用密钥加密数据信息的算法包括：DES、3DES、IDEA、AES、RC5、FEAL和BLOWFISH。

在本实施例中，是利用对称密钥对数据信息进行加密的，对称密钥的算法包括DES(Data Encryption Algorithm，数据加密算法)、3DES(Triple Data EncryptionAlgorithm，三重数据加密算法)、IDEA(International Data Encryption Algorithm，又称IPES，Improved Proposed Encryption Standard)、AES(Advanced Encryption Standard，高级加密标准)、RC5(Rivest Cipher 5)、FEAL(Fast Data Encipherment Algorithm)和BLOWFISH等算法。

具体的，DES是一种使用最广泛的加密算法。3DES指的是对每个数据信息进行三次DES加密算法，具体是指使用双长度(16字节)密钥K＝(KL||KR)将8字节明文数据块进行3次DES加密、解密的算法。

IDEA加密算法是已公开的可用算法中速度快且安全性强的分组加密算法，以64位的明文块进行分组，密匙长度为128位，主要采用3种运算：异或、模加、模乘。IDEA不但具有良好的应用前景，而且还具有极强的抗攻击能力。

具体的，AES能够快速地实现加解密，相对来说较易于实作，且所需的存储空间较小，因此受到广泛应用。AES可以具体为AES-128、AES-256等。

RC5是一种参数可变的分组密码算法，其安全性高，使用方便，类似的还有RC4等。

FEAL是一套类似DES的分组加密算法，与DES不同的是，FEAL的密钥没有校验位，FEAL使用了异或(XOR)、旋转(Rotation)、加法与模(Modulus)运算对数据信息进行加密操作。

BLOWFISH算法是一个64位分组及可变密钥长度的分组密码算法，算法由两部分组成：密钥扩展和数据加密。密钥扩展把长度可达到448位的密钥转变成总共4168字节的几个子密钥。数据加密由一个简单函数迭代16轮，每一轮由密钥相关的置换，密钥相关和数据相关的代替组成。BLOWFISH算法使用了大量的子密钥，这些子密钥必须在加密及解密之前进行预计算，从而大大提高加密的安全性。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面结合实际应用场景对本申请实施例中的技术方案进行详细说明。具体结合如图2所示的另一种分布式集群系统的数据传输方法的时序图，具体步骤如下：

S01：主节点(Node1)生成密钥；

S02：主节点将密钥发送至从节点(Node2、Node3)；

S03：发送节点(Node2)在检测出需要加密的数据信息后，将数据信息组装至消息体中；

S04：发送节点(Node2)调用加密接口，利用密钥对消息体进行加密；

S05：发送节点(Node2)将加密后的消息体发送至接收节点(Node3)；

S06：接收节点(Node3)调用解密接口解密加密后的消息体；

S07：接收节点(Node3)解析消息体，得到数据信息。

可见，本实施例提供的方法，是当存在需要传输的数据信息时，判断数据信息是否为需要加密的数据信息；并且只有在判断出数据信息为需要加密的数据信息时，才利用预先设置的密钥对该数据信息进行加密，然后将加密后的数据信息发送至接收节点。也就是说，相较于现有技术，本方法并不是对所有的需要传输的数据信息进行加密，而是在需要传输的数据信息中确定出需要加密的数据信息，再对需要加密的数据信息进行加密传输。因此，本方法能够大大节省分布式集群系统中的加密资源和传输资源；并且，通过减少需要执行的加密操作，从而降低数据传输的延时。

作为优选的实施方式，密钥按照预设时间周期更换。

也就是说，分布式集群系统中的密钥是统一地按照预设时间周期进行更换的，也就是说，每个一个预设时间周期，更换一次密钥。例如，T1时间内，分布式集群系统中的各节点的密钥均为A1，即各节点使用A1对数据信息进行加密和解密操作；T2时间内，分布式集群系统中各节点的密钥为A2，因此此时如果使用密钥A1进行解密，则无法对数据信息进行解密。需要说明的是，预设时间周期可以是1小时或24小时或者一周等，本实施例对此不做限定。

本实施例提供的方法，考虑到实际操作中密钥被窃取或者经过多次尝试得出密钥，从而会对数据信息的安全性造成威胁的情况，通过按照预设时间更换密钥，从而能够提高传输数据信息的安全性。

在上述实施例的基础上，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化，具体的，在将加密后的数据信息发送至接收节点之后，进一步包括：

将发送数据信息的传输记录存储至日志。

本步骤的目的在于对发送数据信息这一传输记录存储至日志，传输记录可以包括传输时间、接收该数据信息的节点、发送的数据信息的类型等，以便后期能够通过查看日志的方式查询数据传输情况。更具体的，通过将数据信息的传输记录存储至日志，能够通过查看各传输记录，以判断各节点的数据传输情况，分析节点的运行状态等。

上文对于本发明提供的一种分布式集群系统的数据传输方法的实施例进行了详细的描述，本发明还提供了一种与该方法对应的分布式集群系统的数据传输装置、设备及计算机可读存储介质，由于装置、设备及计算机可读存储介质部分的实施例与方法部分的实施例相互照应，因此装置、设备及计算机可读存储介质部分的实施例请参见方法部分的实施例的描述，这里暂不赘述。

图3为本发明实施例提供的一种分布式集群系统的数据传输装置的结构图，如图3所示，一种分布式集群系统的数据传输装置包括：

判断模块31，用于当存在需要传输的数据信息时，判断数据信息是否为需要加密的数据信息；

加密模块32，用于若是，则利用预先设置的密钥加密数据信息；

发送模块33，用于将加密后的数据信息发送至接收节点。

本发明实施例提供的分布式集群系统的数据传输装置，具有上述分布式集群系统的数据传输方法的有益效果。

图4为本发明实施例提供的一种分布式集群系统的数据传输设备的结构图，如图4所示，一种分布式集群系统的数据传输设备包括：

存储器41，用于存储计算机程序；

处理器42，用于执行计算机程序时实现如上述分布式集群系统的数据传输方法的步骤。

本发明实施例提供的分布式集群系统的数据传输设备，由于可以通过处理器调用存储器存储的与分布式集群系统的数据传输装置中的计算机程序相同的程序，从而实现如上述任一实施例中分布式集群系统的数据传输装置所具有的步骤，所以本分布式集群系统的数据传输设备具有同上述分布式集群系统的数据传输装置同样的实际效果。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述分布式集群系统的数据传输方法的步骤。

可见，本实施例提供的一种计算机可读存储介质，由于可以通过处理器调用计算机可读存储介质存储中与分布式集群系统的数据传输装置中的计算机程序相同的程序，从而实现如上述任一实施例提到的分布式集群系统的数据传输装置所具有的步骤，所以本实施例提供的计算机可读存储介质具有同上述分布式集群系统的数据传输装置同样的实际效果。

以上对本发明所提供的分布式集群系统的数据传输方法、装置、设备及计算机可读存储介质进行了详细介绍。本文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

Claims (9)

1.一种分布式集群系统的数据传输方法，其特征在于，包括：

当存在需要传输的数据信息时，判断所述数据信息是否为需要加密的数据信息；

若是，则利用预先设置的密钥加密所述数据信息；

将加密后的所述数据信息发送至接收节点。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用预先设置的密钥加密所述数据信息具体包括：

将所述数据信息组装至消息体中；

利用预先设置的所述密钥加密所述消息体；

对应的，所述将加密后的所述数据信息发送至接收节点具体为：

将加密后的所述消息体发送至所述接收节点。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，获取所述密钥的过程具体包括：

主节点将所述密钥下发至与所述主节点相连的所有从节点，以便各所述从节点分别获取所述密钥。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，利用所述密钥加密所述数据信息的算法包括：DES、3DES、IDEA、AES、RC5、FEAL和BLOWFISH算法。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，进一步包括：

按照预设时间周期更换所述密钥。

6.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，在所述将加密后的所述数据信息发送至接收节点之后，进一步包括：

将发送所述数据信息的传输记录存储至日志。

7.一种分布式集群系统的数据传输装置，其特征在于，包括：

判断模块，用于当存在需要传输的数据信息时，判断所述数据信息是否为需要加密的数据信息；

加密模块，用于若是，则利用预先设置的密钥加密所述数据信息；

发送模块，用于将加密后的所述数据信息发送至接收节点。

8.一种分布式集群系统的数据传输设备，其特征在于，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述的分布式集群系统的数据传输方法的步骤。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的分布式集群系统的数据传输方法的步骤。