CN110058967A - 一种基于星型拓扑结构的多计算机协作系统及协作方法 - Google Patents

Abstract

一种基于星型拓扑结构的多计算机协作系统，包括核心计算机、与核心计算机通信连接的若干个协作计算机和若干个身份识别装置；核心计算机用于存储协作文件；协作计算机用于从核心计算机读取协作文件，并且接受协作成员对协作文件的处理；身份识别装置用于表征协作成员身份，并且身份识别装置与协作成员一一对应，身份识别装置的数量小于或者等于协作计算机的数量，身份识别装置通过扩展接口与协作计算机可拆卸连接或者通过无线网络与身份识别装置通信连接。本发明提供一种基于星型拓扑结构的多计算机协作系统及协作方法，能够有效提高多计算机之间的协作效率。

Description

一种基于星型拓扑结构的多计算机协作系统及协作方法

技术领域

本发明涉及多计算机协作技术领域，具体的说是一种基于星型拓扑结构的多计算机协作系统及协作方法。

背景技术

计算机已经成为当前各行各业在办公时的主力设备，计算机的大规模应用极大地提高了人员的工作效率。

在实际工作过程中，很多任务需要多个成员协作完成，进而也就需要多台计算机之间进行协作。例如，一个项目中包括了若干个文件，每个成员负责其中的一个或者多个文件，各自处理完成后统一汇总；或者，一个文件需要多个成员共同处理，每个成员负责其中的一部分或者多部分内容了；亦或者，每个成员需要处理一个或者多个文件，在处理完成之后需要其他成员进行审阅。

现有技术中，此类需要多台计算机协作的场景大多采用各自独立运行的方式，及每台计算机单独存储文件，在需要的时候在不同计算机之间传输文件。这种方式存在一个明显的不足，即文件管理混乱，不同成员对文件具有不同的处理方式，导致各个成员完成的文件难以统一，需要后期不断调整，而且文件在不同计算机之间传输的过程中，经常出现混淆，即一个文件经过多次传输后经常产生多个副本，需要成员手动调整以便于识别，在文件数量规模较大的时候，很容易出现文件丢失或者保存错误的情况。

为了避免上述缺点，现有技术中也诞生了一些多计算机的协作处理系统，主要是采用统一存储、独立操作的方式，即文件统一存储在一台主机或者服务器上，然后成员各自独立地对文件进行处理。虽然能够避免文件分散存储和频繁传输带来的不足，但是仍然存在缺陷，最为典型的是对同一个文件进行处理时产生冲突，即多个成员同时对同一个文件进行处理，导致只有最先打开文件的成员可以顺利处理，其余成员只能等候，浪费了时间，而且成员普遍无法了解当前是谁在处理文件，导致成员在等候的时候无法做到有序，进一步加剧了时间的浪费。

此外，无论是哪种方式，都存在一个共同的不足，即计算机对成员来说是私有的，如果一个成员离开，则计算机在交接的过程中需要重新对文件进行整理，而新成员因为对在先成员的计算机不够了解，很容易造成重要文件损失。

发明内容

为了解决现有技术中的不足，本发明提供一种基于星型拓扑结构的多计算机协作系统及协作方法，能够有效提高多计算机之间的协作效率。

为了实现上述目的，本发明采用的具体方案为：一种基于星型拓扑结构的多计算机协作系统，包括核心计算机、与核心计算机通信连接的若干个协作计算机和若干个身份识别装置；

核心计算机用于存储协作文件；

协作计算机用于从核心计算机读取协作文件，并且接受协作成员对协作文件的处理；

身份识别装置用于表征协作成员身份，并且身份识别装置与协作成员一一对应，身份识别装置的数量小于或者等于协作计算机的数量，身份识别装置通过扩展接口与协作计算机可拆卸连接或者通过无线网络与身份识别装置通信连接。

作为一种优选方案，核心计算机还通信连接有备份计算机，备份计算机用于备份协作文件。

一种基于星型拓扑结构的多计算机协作系统的协作方法，包括如下步骤：

S1、部署协作系统，核心计算机和协作计算机之间有线通信连接；

S2、协作成员将身份识别装置与协作计算机相连接，从而将协作计算机的分配给协作成员；

S3、协作成员操作协作计算机对核心计算机上的协作文件进行处理；

S4、核心计算机采集协作成员对协作文件的历史处理时刻及历史处理时长，生成协作文件处理记录表；

S5、核心计算机分析一个样本周期内所有的协作文件处理记录表生成协作文件处理计划表，协作文件处理计划表为每个协作成员分配建议处理时刻和建议处理时长，并且将协作文件处理计划表发送给协作计算机；

S6、在下一个样本周期内，协同成员操作协作计算机查看协作文件处理计划表，并且按照协作文件处理计划表对协作文件进行处理。

作为一种优选方案，S1中，核心计算机将所有协作文件存储在若干个文件夹中，并且核心计算机为每个协作成员赋予一个或者多个文件夹的操作权限。

作为一种优选方案，S2中，身份识别装置设置为U盘并且通过USB接口与协作计算机可拆卸连接，S2的具体方法为：

S201、协作成员将身份识别装置插入到协作计算机的USB接口中；

S202、协作计算机读取身份识别装置信息，从而识别协作成员；

S203、协作计算机打开核心计算机上该识别成员具有操作权限的所有文件夹。

作为一种优选方案，S2中，身份识别装置设置为智能手机，每个协作计算机连接一个无线AP，身份识别装置通过WIFI与协作计算机通信连接，S2的具体方法为：

S211、协作成员操作身份识别装置与协作计算机建立一一对应地无线通信连接；

S212、协作计算机读取身份识别装置信息，从而识别协作成员；

S213、协作计算机打开核心计算机上该识别成员具有操作权限的所有文件夹。

作为一种优选方案，S3中，协作成员对协作文件进行处理的方式包括新建、读取、修改、保存、移动、复制和删除。

作为一种优选方案，S4中，核心计算机采集协作成员对协作文件的新建、修改和保存三种处理方式对应的历史处理时刻和历史处理时长。

作为一种优选方案，S5的具体方法为：

S5.1、核心计算机将每个工作日的工作时长平均划分为若干个时间段；

S5.2、核心计算机将协作成员对协作文件的历史处理时刻映射到时间段中，完成对历史处理时刻的初步聚类；

S5.3、核心计算机根据协作成员对协作文件的历史处理时长对初步聚类的结果进行优化聚类；

S5.4、核心计算机计算一个样本周期内协作成员对协作文件的历史处理时长的均值；

S5.5、核心计算机将历史处理时长的均值增加，得到初步计划时长；

S5.6、核心计算机计算初步计划时长与时间段长度的比值并且向上取整，得到优化系数；

S5.7、核心计算机将优化系数与时间段长度相乘得到优化计划时长；

S5.8、核心计算机将每个协作成员对应的所有优化计划时长按照从大到小的顺序排列，生成一个协作文件处理计划条目；

S5.9、核心计算机将所有协作成员对应的协作文件处理计划条目组合成协作文件处理计划表。

作为一种优选方案，所述方法还包括：

S7、在一个样本周期结束后，核心计算机将协作文件备份到备份计算机上。

有益效果：

1、本发明能够根据协作成员对协作文件的历史处理情况生成协作文件处理计划表，帮助协作成员有序安排工作，避免协作成员之间出现冲突，有效提高协作效率；

2、本发明实时确认协作成员身份，协作成员和协作计算机之间没有严格的隶属关系，方便协作成员之间交接。

附图说明

图1是本发明协作系统的整体结构示意图；

图2是本发明协作方法的流程图；

图3是本发明协作方法S5的具体方法流程图；

图4是本发明协作文件处理计划条目的示意图。

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。

请参阅图1，一种基于星型拓扑结构的多计算机协作系统，包括核心计算机、与核心计算机通信连接的若干个协作计算机和若干个身份识别装置。

核心计算机用于存储协作文件，即所有协作文件均存储在一个核心计算机中，从而有利于对协作文件进行统一的管理，避免协作成员对协作文件的管理方式之间的差异化导致协作文件混乱。

协作计算机用于从核心计算机读取协作文件，并且接受协作成员对协作文件的处理。借助于现有计算机所具有的共享功能，协作计算机可以利用本地应用程序对存储在核心计算机上的协作文件进行处理，而无需将协作文件保存至本地再处理，效率更高，而且不需要核心计算机具有很强的性能。

身份识别装置用于表征协作成员身份，并且身份识别装置与协作成员一一对应，身份识别装置的数量小于或者等于协作计算机的数量，身份识别装置通过扩展接口与协作计算机可拆卸连接或者通过无线网络与身份识别装置通信连接。在本发明中，协作成员与协作计算机之间不存在隶属关系，所有的协作计算机均是完全相同的，仅在身份识别装置与协作计算机连接之后才与协作成员建立对应关系，当协作成员离开时，无需进行协作计算机的交接，只需要完成身份识别装置的交接即可，能够有效降低交接手续的复杂程度，降低交接过程中文件丢失的风险。

具体的说，身份识别装置可以设置为U盘或者智能手机。当身份识别装置设置为U盘时，因为U盘在量产过程中会被赋予包括VIDPID、序列号、制造商信息和产品信息等众多信息的唯一的硬件识别码，因此可以借助于U盘的硬件识别码完成对协作成员身份的确认，亦或者可以通过安装于U盘中的加密软件实现对协作成员身份的识别。当身份识别装置设置为智能手机的时候，可以通过WIFI或者蓝牙等无线连接方式建立智能手机与协作计算机之间的连接，连接建立之后，因为智能手机具有唯一的MAC地址和蓝牙地址，因此协作计算机可以通过读取MAC地址或者蓝牙地址来识别协作成员的身份，当需要进一步验证协作成员身份的时候，还可以通过密钥验证的方式。在本发明其它的实施方式中，也可以采用与U盘和智能手机类似的具有唯一硬件标识或者能够实现软件配对的设备作为身份识别装置。

为了进一步提高协作文件的安全性，核心计算机还通信连接有备份计算机，备份计算机用于备份协作文件。备份计算机可以按照一定的周期对协作文件进行备份，备份方式可以采用覆盖方式或者版本共存的方式。当采用覆盖方式的时候，每一次备份都会对相同路径和相同名称的协作文件进行覆盖，优点是能够节省备份计算机的存储空间，缺点是无法保存协作文件的历史版本；当采用版本共存方式的时候，每一次备份都会新建一个独立的备份文件夹，每个备份文件夹具有一个版本号，所有协作文件均备份到备份文件夹中，优点是能够保存协作文件的历史版本，缺点是会占用大量的存储空间，因此备份的版本数量应当具有限制，例如备份的版本数量最大设置为五个版本，当第六个版本需要备份的时候，备份计算机自动删除最早一个版本的备份。

请参阅图2和3，在上述协作系统的基础上，本发明进一步提供一种基于星型拓扑结构的多计算机协作系统的协作方法，包括S1至S7。

S1、部署协作系统，核心计算机和协作计算机之间有线通信连接。

S1中，核心计算机将所有协作文件存储在若干个文件夹中，并且核心计算机为每个协作成员赋予一个或者多个文件夹的操作权限，从而避免协作成员误访问其他协作成员的协作文件，造成文件出错。

S2、协作成员将身份识别装置与协作计算机相连接，从而将协作计算机的分配给协作成员。当身份识别装置不同时，S2的具体方法也不相同，具体如下。

身份识别装置设置为U盘并且通过USB接口与协作计算机可拆卸连接时，S2的具体方法包括S201至S203。

S201、协作成员将身份识别装置插入到协作计算机的USB接口中。

S202、协作计算机读取身份识别装置信息，从而识别协作成员。

S203、协作计算机打开核心计算机上该识别成员具有操作权限的所有文件夹。

身份识别装置设置为智能手机时，每个协作计算机连接一个无线AP，身份识别装置通过WIFI与协作计算机通信连接，S2的具体方法包括S211至S213。

S211、协作成员操作身份识别装置与协作计算机建立一一对应地无线通信连接。

S212、协作计算机读取身份识别装置信息，从而识别协作成员。

S213、协作计算机打开核心计算机上该识别成员具有操作权限的所有文件夹。

两种方式下，协作计算机在完成对协作成员身份的识别之后，均直接打开该协作成员具有操作权限的所有文件夹，可以省略协作成员手动访问核心计算机和寻找自身具有操作权限的文件夹的过程，从而帮助协作成员快速开始对协作文件的处理工作，有效提高了协作效率。

S3、协作成员操作协作计算机对核心计算机上的协作文件进行处理。协作成员对协作文件进行处理的方式包括新建、读取、修改、保存、移动、复制和删除。其中会对协作文件内容造成影响的操作主要是新建、修改和保存，单纯的读取并不会对其他协作成员对协作文件的处理产生影响，而移动、复制和删除不会增加其他协作成员的工作量。

S4、核心计算机采集协作成员对协作文件的历史处理时刻及历史处理时长，生成协作文件处理记录表。S4中，核心计算机采集协作成员对协作文件的新建、修改和保存三种处理方式对应的历史处理时刻和历史处理时长。为了降低数据处理的复杂度，对其他协作成员对协作文件的处理过程无影响或者降低其他协作成员工作量的几种处理方式进行忽略，仅考虑会增加其他协作成员工作量的几种处理方式。

S5、核心计算机分析一个样本周期内所有的协作文件处理记录表生成协作文件处理计划表，协作文件处理计划表为每个协作成员分配建议处理时刻和建议处理时长，并且将协作文件处理计划表发送给协作计算机。S5的具体方法包括S5.1至S5.9。

S5.1、核心计算机将每个工作日的工作时长平均划分为若干个时间段。时间段的数量越多，每个时间段的长度越短，在生成协作文件处理计划表时精度更高。例如可以将上午8时到12时和下午14时到18时合计八个小时的工作时长平均划分为24个时间段，则每个时间段的长度为20分钟。

S5.2、核心计算机将协作成员对协作文件的历史处理时刻映射到时间段中，完成对历史处理时刻的初步聚类。例如，在每个时间段的长度为20分钟的基础上，某协作成员对某个协作文件的处理时间为8时36分，则将其聚类到从8时21分到8时40分的时间段内。

S5.3、核心计算机根据协作成员对协作文件的历史处理时长对初步聚类的结果进行优化聚类。在S5.2中，可能存在聚类不准确的情况，例如某协作成员对某个协作文件的历史处理时刻为8时39分，历史处理时长为10分钟，则该历史处理时刻会被聚类到8时21分到8时40分的时间段内，但该协作成员对协作文件的处理主要集中在8时41分到9时的时间段内，所以初步聚类结果是错误的，因此就需要对初步聚类的结果进行优化。具体的优化方法可以借助于历史处理时刻和历史处理时长进行，在得到初步聚类结果之后，分析历史处理时长在历史处理时刻对应的时间段内的分布情况，如果在历史处理时刻对应的时间段内的部分占历史处理时长的比例小于30%，则对聚类结果进行调整，具体地说是将聚类结果转换到下一个时间段内。例如在历史处理时刻为8时39分、历史处理时长为10分钟时，将初步聚类的结果8时21分到8时40分的时间段转换为8时41分到9时的时间段。

S5.4、核心计算机计算一个样本周期内协作成员对协作文件的历史处理时长的均值。样本周期可以根据协作成员对协作文件的处理总时长进行设定，例如当一个项目总共需要三个月时间完成时，样本周期可以设置为五个工作日，总共需要两周时间完成时，样本周期可以设置为两个工作日。

S5.5、核心计算机将历史处理时长的均值增加，得到初步计划时长。历史处理时长的均值只是反映了在一个样本周期内协作成员对协作文件进行处理的时间需求，每次的历史处理时长具有波动性，为了在后续生成协作文件处理计划表时不会出现分配的计划时长不够使用的情况，因此对历史处理时长的均值进行增加，增加的幅度可以按照比例确定，例如增加历史处理时长均值的10%。

S5.6、核心计算机计算初步计划时长与时间段长度的比值并且向上取整，得到优化系数。在增加了历史处理时长的均值之后，得到的初步计划时长会出现混乱的情况，例如为某协作成员需要处理的两个协作文件分配的初步计划时长分别为10分钟30秒和1小时5分钟12秒，这就导致难以规划协作文件处理计划表，因此需要进一步优化。通过计算初步计划时长和时间段长度的比值，并且经过向上取整，得到的优化系数为整数。

S5.7、核心计算机将优化系数与时间段长度相乘得到优化计划时长。将整数的优化系数与时间段的长度相乘，得到的优化计划时长均为时间段长度的整数倍，因此可以方便地生成协作文件处理计划表。为了保证优化计划时长足够协作成员完成对协作文件的处理，因此S5.6中采用向上取整的方式。

S5.8、核心计算机将每个协作成员对应的所有优化计划时长按照从大到小的顺序排列，生成一个协作文件处理计划条目。优化计划时长等于时间段长度的整数倍，因此每个优化计划时长的起始时间都对应时间段的起始时刻，因此优化计划时长的起始时刻就是建议处理时刻，优化计划时长的长度就是建议处理时长。在每个工作日中，协作成员的工作状态通常会呈现逐步下降的趋势，因此将优化计划时长按照从大到小排列，以使协作成员能够优先处理耗时更长和更加重要的协作文件。

S5.9、核心计算机将所有协作成员对应的协作文件处理计划条目组合成协作文件处理计划表。此时需要考虑一种情况，即协作文件处理计划表中对同一个协作文件为不同协作成员分配了相互冲突的处理时间，当出现冲突的时候，核心计算机比较给两个协作成员分配的优化计划时长，然后对优化计划时长更长的一个协作成员的协作文件处理计划条目不做调整，而将优化计划时长更短的协作成员的协作文件处理计划条目中冲突协作文件对应的处理时间向后移动一个顺位，从而化解冲突。如果为不同协作成员分配的优化计划时长完全相等，则核心计算机随机调整其中一个协作成员的协作文件处理计划条目。

S6、在下一个样本周期内，协同成员操作协作计算机查看协作文件处理计划表，并且按照协作文件处理计划表对协作文件进行处理。

S7、在一个样本周期结束后，核心计算机将协作文件备份到备份计算机上。在一个样本周期之后，会调整协作文件处理计划表，因此此时对协作文件进行备份能够避免协作文件处理计划表更新过程中可能造成的协作文件处理混乱导致的协作文件出错的情况发生。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种基于星型拓扑结构的多计算机协作系统，其特征在于：包括核心计算机、与核心计算机通信连接的若干个协作计算机和若干个身份识别装置；

核心计算机用于存储协作文件；

协作计算机用于从核心计算机读取协作文件，并且接受协作成员对协作文件的处理；

身份识别装置用于表征协作成员身份，并且身份识别装置与协作成员一一对应，身份识别装置的数量小于或者等于协作计算机的数量，身份识别装置通过扩展接口与协作计算机可拆卸连接或者通过无线网络与身份识别装置通信连接。

2.如权利要求1的一种基于星型拓扑结构的多计算机协作系统，其特征在于：核心计算机还通信连接有备份计算机，备份计算机用于备份协作文件。

3.如权利要求2的一种基于星型拓扑结构的多计算机协作系统的协作方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、部署协作系统，核心计算机和协作计算机之间有线通信连接；

S2、协作成员将身份识别装置与协作计算机相连接，从而将协作计算机的分配给协作成员；

S3、协作成员操作协作计算机对核心计算机上的协作文件进行处理；

S4、核心计算机采集协作成员对协作文件的历史处理时刻及历史处理时长，生成协作文件处理记录表；

S5、核心计算机分析一个样本周期内所有的协作文件处理记录表生成协作文件处理计划表，并且将协作文件处理计划表发送给协作计算机；

S6、在下一个样本周期内，协同成员操作协作计算机查看协作文件处理计划表，并且按照协作文件处理计划表对协作文件进行处理。

4.如权利要求3的方法，其特征在于：S1中，核心计算机将所有协作文件存储在若干个文件夹中，并且核心计算机为每个协作成员赋予一个或者多个文件夹的操作权限。

5.如权利要求4的方法，其特征在于：S2中，身份识别装置设置为U盘并且通过USB接口与协作计算机可拆卸连接，S2的具体方法为：

S201、协作成员将身份识别装置插入到协作计算机的USB接口中；

S202、协作计算机读取身份识别装置信息，从而识别协作成员；

S203、协作计算机打开核心计算机上该识别成员具有操作权限的所有文件夹。

6.如权利要求4的方法，其特征在于：S2中，身份识别装置设置为智能手机，每个协作计算机连接一个无线AP，身份识别装置通过WIFI与协作计算机通信连接，S2的具体方法为：

S211、协作成员操作身份识别装置与协作计算机建立一一对应地无线通信连接；

S212、协作计算机读取身份识别装置信息，从而识别协作成员；

S213、协作计算机打开核心计算机上该识别成员具有操作权限的所有文件夹。

7.如权利要求3的方法，其特征在于：S3中，协作成员对协作文件进行处理的方式包括新建、读取、修改、保存、移动、复制和删除。

8.如权利要求7的方法，其特征在于：S4中，核心计算机采集协作成员对协作文件的新建、修改和保存三种处理方式对应的历史处理时刻和历史处理时长。

9.如权利要求3的方法，其特征在于：S5的具体方法为：

S5.1、核心计算机将每个工作日的工作时长平均划分为若干个时间段；

S5.2、核心计算机将协作成员对协作文件的历史处理时刻映射到时间段中，完成对历史处理时刻的初步聚类；

S5.3、核心计算机根据协作成员对协作文件的历史处理时长对初步聚类的结果进行优化聚类；

S5.4、核心计算机计算一个样本周期内协作成员对协作文件的历史处理时长的均值；

S5.5、核心计算机将历史处理时长的均值增加，得到初步计划时长；

S5.6、核心计算机计算初步计划时长与时间段长度的比值并且向上取整，得到优化系数；

S5.7、核心计算机将优化系数与时间段长度相乘得到优化计划时长；

S5.8、核心计算机将每个协作成员对应的所有优化计划时长按照从大到小的顺序排列，生成一个协作文件处理计划条目；

S5.9、核心计算机将所有协作成员对应的协作文件处理计划条目组合成协作文件处理计划表。

10.如权利要求3的方法，其特征在于：所述方法还包括：

S7、在一个样本周期结束后，核心计算机将协作文件备份到备份计算机上。