CN110099126A - 一种多控制器共识方法、装置及系统 - Google Patents

一种多控制器共识方法、装置及系统 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种应用于区块链平台的多控制器共识方法，包括：当接收到SD‑DCN网络中的多个控制器发送的共识请求，则从多个控制器中选择目标控制器；获取目标控制器发送的目标区块；对目标区块进行共识，并将共识通过的目标区块传输至多个控制器，以实现多个控制器对目标区块的共识。本申请利用区块链平台来实现SD‑DCN网络中的多控制器共识，所有控制器仅需要和区块链平台进行数据交互，从而避免了不同控制器互相频繁通信而带来的网络资源浪费的问题，提高了控制器的性能，共识过程的安全性和SD‑DCN网络的安全性。本申请提供的一种多控制器共识装置、系统、设备及可读存储介质，也同样具有上述技术效果。

Description

一种多控制器共识方法、装置及系统
技术领域
本申请涉及计算机技术领域，特别涉及一种多控制器共识方法、装置、系统、设备及可读存储介质。
背景技术
数据通信网络DCN(Data Communication Network)是具有分布式网络计算环境和多级分布式数据仓库，例如我国以邮电部电信总局为网络中心，且覆盖全国所有省、市和自治区的网络。
为了实现DCN网络的高校管理，一般通过软件定义网络SDN(Software DefinedNetwork)实现网络流量的灵活控制，构成SD-DCN(Software Defined-Data CommunicationNetwork)。在SD-DCN网络中一般设有多个控制器，这多个控制器需要共享数据，即：需要进行多控制器共识。
目前，现有的多控制器共识方案为：不同控制器以互相通信的方式进行共识。其中，由于SD-DCN网络中的控制器的数量较多，不同控制器以互相通信的方式进行共识，会使每个控制器消耗较多的网络资源，且共识效率也会降低。
因此，在SD-DCN网络中的多控制器的共识过程中，如何降低网络资源的消耗，提高共识效率，是本领域技术人员需要解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本申请的目的在于提供一种多控制器共识方法、装置、系统、设备及可读存储介质，以实现在SD-DCN网络中的多控制器的共识过程中，降低网络资源的消耗，提高共识效率。其具体方案如下：
第一方面，本申请提供了一种多控制器共识方法，应用于区块链平台，包括：
当接收到SD-DCN网络中的多个控制器发送的共识请求，则从多个控制器中选择目标控制器；
获取目标控制器发送的目标区块，目标区块至少包括：目标区块的哈希值，目标控制器的ID和目标控制器本地的事务信息；
对目标区块进行共识，并将共识通过的目标区块传输至多个控制器，以实现多个控制器对目标区块的共识。
优选地，对目标区块进行共识，并将共识通过的目标区块传输至多个控制器，包括：
对目标区块进行共识，并将共识时间戳和前一个被共识的区块的哈希值添加至目标区块，得到更新区块，将更新区块传输至多个控制器。
优选地，对目标区块进行共识，并将共识通过的目标区块传输至多个控制器，包括：
采用FBPT算法对目标区块进行共识，并将共识通过的目标区块传输至多个控制器。
优选地，SD-DCN网络中的每个控制器与区块链平台采用带外传输方式进行数据交互。
优选地，多个控制器对目标区块的共识，包括：
多个控制器根据目标区块分别更新本地的事务信息。
第二方面，本申请提供了一种多控制器共识装置，应用于区块链平台，包括：
选择模块，用于当接收到SD-DCN网络中的多个控制器发送的共识请求，则从多个控制器中选择目标控制器；
获取模块，用于获取目标控制器发送的目标区块，目标区块至少包括：目标区块的哈希值，目标控制器的ID和目标控制器本地的事务信息；
共识模块，用于对目标区块进行共识，并将共识通过的目标区块传输至多个控制器，以实现多个控制器对目标区块的共识。
第三方面，本申请提供了一种多控制器共识系统，包括：SD-DCN网络和区块链平台，其中：
SD-DCN网络中设有多个控制器；
区块链平台包括前述公开的多控制器共识装置。
优选地，SD-DCN网络中的每个控制器与区块链平台采用带外传输方式进行数据交互。
第四方面，本申请提供了一种多控制器共识设备，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行计算机程序，以实现前述公开的多控制器共识方法。
第五方面，本申请提供了一种可读存储介质，用于保存计算机程序，其中，计算机程序被处理器执行时实现前述公开的多控制器共识方法。
可见，本申请利用区块链平台来实现SD-DCN网络中的多控制器共识。区块链平台在获取到目标控制器发送的目标区块后，对目标区块进行共识，并将共识通过的目标区块传输至多个控制器，从而实现多个控制器对目标区块的共识，目标区块中包含需要共识的数据信息。由此可见，所有控制器仅需要和区块链平台进行数据交互，从而避免了不同控制器互相频繁通信而带来的网络资源浪费的问题，提高了控制器的性能；同时，由于区块链平台具备较高的防篡改性和安全性，因此还提高了共识过程的安全性和SD-DCN网络的安全性。
相应地，本申请提供的一种多控制器共识装置、系统、设备及可读存储介质，也同样具有上述技术效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，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为本申请公开的第一种多控制器共识方法流程图；
图2为本申请公开的第二种多控制器共识方法流程图；
图3为本申请公开的一种多控制器共识装置示意图；
图4为本申请公开的一种多控制器共识系统示意图；
图5为本申请公开的一种多控制器共识设备示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
目前，现有的多控制器共识方案会使每个控制器消耗较多的网络资源，且共识效率也会降低。为此，本申请提供了一种多控制器共识方案，能够在SD-DCN网络中的多控制器的共识过程中，降低网络资源的消耗，提高共识效率。
参见图1所示，本申请实施例公开了第一种多控制器共识方法，应用于区块链平台，包括：
S101、当接收到SD-DCN网络中的多个控制器发送的共识请求，则从多个控制器中选择目标控制器；
需要说明的是，SD-DCN网络中的多控制器共识的实质为：多个控制器共享信息，使数据统一化。而区块链平台对目标区块进行共识的实质为：区块链平台采用共识算法验证目标区块是否合格。因此在本申请中，“共识”的实质意义需要根据具体场景而定。
具体的，SD-DCN网络中的多个控制器发送的共识请求的实质为：多个控制器告知区块链平台自身存在可共享的数据信息，这样区块链平台在接收到该共识请求后，便可选择某一个控制器作为目标控制器。区块链平台选择目标控制器即表示：区块链平台允许接收目标控制器发送的区块。其中，区块链平台可按照共识算法选择一个控制器作为目标控制器，当然若实际应用情况允许，目标控制器的数量也可为多个。
S102、获取目标控制器发送的目标区块，目标区块至少包括：目标区块的哈希值，目标控制器的ID和目标控制器本地的事务信息；
S103、对目标区块进行共识，并将共识通过的目标区块传输至多个控制器，以实现多个控制器对目标区块的共识。
在本实施例中，区块链平台可采用FBPT算法对目标区块进行共识，当然，还可以采用区块链平台常用的其他共识算法对目标区块进行共识，具体可参见现有区块链平台。区块链平台中包括多个节点，由这多个节点对目标区块进行共识。
具体的，目标区块中的目标控制器本地的事务信息即为待共识的数据信息，因此区块链平台将目标区块传输至各个多种控制器，各个控制器便可以根据目标区块确定当前区块的来源，以及待共识的数据信息，进而根据目标区块分别更新本地的事务信息，以实现数据共识。
在本实施例中，SD-DCN网络中的每个控制器与区块链平台采用带外传输方式进行数据交互，这样可以减少SD-DCN网络的管理成本，提高管理效率。
本申请实施例利用区块链平台来实现SD-DCN网络中的多控制器共识。区块链平台在获取到目标控制器发送的目标区块后，对目标区块进行共识，并将共识通过的目标区块传输至多个控制器，从而实现多个控制器对目标区块的共识，目标区块中包含需要共识的数据信息。由此可见，所有控制器仅需要和区块链平台进行数据交互，从而避免了不同控制器互相频繁通信而带来的网络资源浪费的问题，提高了控制器的性能；同时，由于区块链平台具备较高的防篡改性和安全性，因此还提高了共识过程的安全性和SD-DCN网络的安全性。
参见图2所示，本申请实施例公开了第二种多控制器共识方法，应用于区块链平台，包括：
S201、当接收到SD-DCN网络中的多个控制器发送的共识请求，则从多个控制器中选择目标控制器；
S202、获取目标控制器发送的目标区块，目标区块至少包括：目标区块的哈希值，目标控制器的ID和目标控制器本地的事务信息；
S203、对目标区块进行共识，并将共识时间戳和前一个被共识的区块的哈希值添加至目标区块，得到更新区块，将更新区块传输至多个控制器，以实现多个控制器对目标区块的共识。
在本实施例中，在传输区块传输至控制器之前，将当前共识时间戳和前一个被共识的区块的哈希值也添加到了目标区块，这样对于每一个被区块链平台共识的区块，其不仅携带自身哈希值，还携带有前一个被共识的区块的哈希值，这样被区块链平台共识的区块就练成了一条不可篡改的链接。若想要篡改某一区块中的信息，就必要篡改与其相邻的其他区块中的信息，即：增加了信息的篡改难度，从而提高了安全性。
例如：某一区块中的信息可以包括块头和主体，块头包括：前一个被共识的区块的哈希值，本块哈希值，当前控制器ID以及其他待扩展信息；主体包括：本地事务信息(网络事件，网络拓扑，OpenFlow命令等)，若存在多个事务信息，可分别记录，例如：事务1、事务2……事务N。
需要说明的是，本实施例中的其他实现步骤与上述实施例相同或类似，故本实施例在此不再赘述。
由上可见，本实施例利用区块链平台来实现SD-DCN网络中的多控制器共识。区块链平台在获取到目标控制器发送的目标区块后，对目标区块进行共识，并将共识通过的目标区块传输至多个控制器，从而实现多个控制器对目标区块的共识，目标区块中包含需要共识的数据信息。由此可见，所有控制器仅需要和区块链平台进行数据交互，从而避免了不同控制器互相频繁通信而带来的网络资源浪费的问题，提高了控制器的性能；同时，由于区块链平台具备较高的防篡改性和安全性，因此还提高了共识过程的安全性和SD-DCN网络的安全性。
下面对本申请实施例提供的一种多控制器共识装置进行介绍，下文描述的一种多控制器共识装置与上文描述的一种多控制器共识方法可以相互参照。
参见图3所示，本申请实施例公开了一种多控制器共识装置，应用于区块链平台，包括：
选择模块301，用于当接收到SD-DCN网络中的多个控制器发送的共识请求，则从多个控制器中选择目标控制器；
获取模块302，用于获取目标控制器发送的目标区块，目标区块至少包括：目标区块的哈希值，目标控制器的ID和目标控制器本地的事务信息；
共识模块303，用于对目标区块进行共识，并将共识通过的目标区块传输至多个控制器，以实现多个控制器对目标区块的共识。
在一种具体实施方式中，共识模块具体用于：
对目标区块进行共识，并将共识时间戳和前一个被共识的区块的哈希值添加至目标区块，得到更新区块，将更新区块传输至多个控制器。
在一种具体实施方式中，共识模块具体用于：
采用FBPT算法对目标区块进行共识，并将共识通过的目标区块传输至多个控制器。
在一种具体实施方式中，共识模块具体用于：
使多个控制器根据目标区块分别更新本地的事务信息。
其中，关于本实施例中各个模块、单元更加具体的工作过程可以参考前述实施例中公开的相应内容，在此不再进行赘述。
可见，本实施例提供了一种多控制器共识装置，包括：选择模块、获取模块以及共识模块。当接收到SD-DCN网络中的多个控制器发送的共识请求，首先由选择模块从多个控制器中选择目标控制器；进而获取模块获取目标控制器发送的目标区块，目标区块至少包括：目标区块的哈希值，目标控制器的ID和目标控制器本地的事务信息；最后共识模块对目标区块进行共识，并将共识通过的目标区块传输至多个控制器，以实现多个控制器对目标区块的共识。如此各个模块之间分工合作，各司其职，从而避免了不同控制器互相频繁通信而带来的网络资源浪费的问题，提高了控制器的性能、共识过程的安全性和SD-DCN网络的安全性。
下面对本申请实施例提供的一种多控制器共识系统进行介绍，下文描述的一种多控制器共识系统与上文描述的一种多控制器共识方法及装置可以相互参照。
参见图4所示，本申请实施例公开了一种多控制器共识系统，包括：SD-DCN网络401和区块链平台402，其中：
SD-DCN网络中设有多个控制器，分别为控制器1、控制器2……控制器N；
区块链平台包括前述公开的多控制器共识装置。
其中，SD-DCN网络中的每个控制器与区块链平台采用带外传输方式进行数据交互。
由上可见，本实施例提供了一种多控制器共识系统，该系统能够提高SD-DCN网络中的多控制器共识的安全性、灵活性和效率，也能够减少网络资源的浪费。
下面对本申请实施例提供的一种多控制器共识设备进行介绍，下文描述的一种多控制器共识设备与上文描述的一种多控制器共识方法、装置及系统可以相互参照。
参见图5所示，本申请实施例公开了一种多控制器共识设备，包括：
存储器501，用于保存计算机程序；
处理器502，用于执行计算机程序，以实现以下步骤：
当接收到SD-DCN网络中的多个控制器发送的共识请求，则从多个控制器中选择目标控制器；获取目标控制器发送的目标区块，目标区块至少包括：目标区块的哈希值，目标控制器的ID和目标控制器本地的事务信息；对目标区块进行共识，并将共识通过的目标区块传输至多个控制器，以实现多个控制器对目标区块的共识。
在本实施例中，处理器执行存储器中保存的计算机子程序时，可以具体实现以下步骤：对目标区块进行共识，并将共识时间戳和前一个被共识的区块的哈希值添加至目标区块，得到更新区块，将更新区块传输至多个控制器。
在本实施例中，处理器执行存储器中保存的计算机子程序时，可以具体实现以下步骤：采用FBPT算法对目标区块进行共识，并将共识通过的目标区块传输至多个控制器。
在本实施例中，处理器执行存储器中保存的计算机子程序时，可以具体实现以下步骤：多个控制器根据目标区块分别更新本地的事务信息。
下面对本申请实施例提供的一种可读存储介质进行介绍，下文描述的一种可读存储介质与上文描述的一种多控制器共识方法、装置、系统及设备可以相互参照。
一种可读存储介质，用于保存计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现前述实施例公开的多控制器共识方法。关于该方法的具体步骤可以参考前述实施例中公开的相应内容，在此不再进行赘述。
本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它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或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。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储可读存储介质中。
本文中应用了具体个例对本申请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申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种多控制器共识方法，其特征在于，应用于区块链平台，包括：
当接收到SD-DCN网络中的多个控制器发送的共识请求，则从所述多个控制器中选择目标控制器；
获取所述目标控制器发送的目标区块，所述目标区块至少包括：所述目标区块的哈希值，所述目标控制器的ID和所述目标控制器本地的事务信息；
对所述目标区块进行共识，并将共识通过的所述目标区块传输至所述多个控制器，以实现所述多个控制器对所述目标区块的共识。
2.根据权利要求1所述的多控制器共识方法，其特征在于，所述对所述目标区块进行共识，并将共识通过的所述目标区块传输至所述多个控制器，包括：
对所述目标区块进行共识，并将共识时间戳和前一个被共识的区块的哈希值添加至所述目标区块，得到更新区块，将所述更新区块传输至所述多个控制器。
3.根据权利要求1所述的多控制器共识方法，其特征在于，所述对所述目标区块进行共识，并将共识通过的所述目标区块传输至所述多个控制器，包括：
采用FBPT算法对所述目标区块进行共识，并将共识通过的所述目标区块传输至所述多个控制器。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的多控制器共识方法，其特征在于，所述SD-DCN网络中的每个控制器与所述区块链平台采用带外传输方式进行数据交互。
5.根据权利要求4所述的多控制器共识方法，其特征在于，所述多个控制器对所述目标区块的共识，包括：
所述多个控制器根据所述目标区块分别更新本地的事务信息。
6.一种多控制器共识装置，其特征在于，应用于区块链平台，包括：
选择模块，用于当接收到SD-DCN网络中的多个控制器发送的共识请求，则从所述多个控制器中选择目标控制器；
获取模块，用于获取所述目标控制器发送的目标区块，所述目标区块至少包括：所述目标区块的哈希值，所述目标控制器的ID和所述目标控制器本地的事务信息；
共识模块，用于对所述目标区块进行共识，并将共识通过的所述目标区块传输至所述多个控制器，以实现所述多个控制器对所述目标区块的共识。
7.一种多控制器共识系统，其特征在于，包括：SD-DCN网络和区块链平台，其中：
所述SD-DCN网络中设有多个控制器；
所述区块链平台包括如权利要求6所述的多控制器共识装置。
8.根据权利要求7所述的多控制器共识系统，其特征在于，所述SD-DCN网络中的每个控制器与所述区块链平台采用带外传输方式进行数据交互。
9.一种多控制器共识设备，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，以实现如权利要求1至5任一项所述的多控制器共识方法。
10.一种可读存储介质，其特征在于，用于保存计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述的多控制器共识方法。
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