CN110635927A - 节点切换方法、网络节点、网络系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种节点切换方法、网络节点、网络系统，其中，该方法包括：确认网络的当前备份中心节点的有效性，其中，所述有效性用于表征所述当前备份中心节点的加权平均值的变动程度是否在预设的范围内；在确定所述当前备份中心节点有效时，向所述备份中心节点转移本地数据；在所述本地数据转移完成后，向所述网络中的节点发送第一中心节点切换通知，其中，所述第一中心节点切换通知用于指示所述网络的当前中心节点切换为所述当前备份中心节点。通过本发明，解决了相关技术在切换网络的中心节点过程中有效性和安全性差的技术问题。

Description

节点切换方法、网络节点、网络系统
技术领域
本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种节点切换方法、网络节点、网络系统。
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。而另一方面，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。
在多网关协同系统中，中心节点负责对网络拓扑进行分析并根据分析结果为网络中的每一个节点进行协同节点选择操作。在传统的中心节点选择中主要考虑了无线传感网络或无线自组网络等，其主要目的是选择中心节点为其他节点提供通信服务，因此节点的能量值、功率和带宽等指标是选择中心节点的主要因素；且由于无线网络本身的不稳定性，承担通信服务的中心节点会消耗大量能量，因此中心节点需要频繁更换。这些方案没有考虑到不局限于无线网络且需要进行大容量存储及运算的情况。因此，整个网络需要一个稳定的中心节点来处理协同节点选择的场景，且选定中心节点后，该节点将承担网络中所有节点的协同节点选择操作所需的工作，直到网络拓扑变更引起了中心节点的变更。
在相关技术中，备份中心节点在切换时，并没有考虑有效性和安全性等因素，原中心节点只是直接将业务转移到备份中心节点，然而备份中心节点的自身状态有可能发生变化，如变得不适合作为中心节点
针对中心节点和备份中心节点切换时的安全性和有效性的上述问题，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节点切换方法、网络节点、网络系统。
根据本发明的一个实施例，提供了一种节点切换方法，包括：确认网络的当前备份中心节点的有效性，其中，所述有效性用于表征所述当前备份中心节点的加权平均值的变动程度是否在预设的范围内；在确定所述当前备份中心节点有效时，向所述备份中心节点转移本地数据；在所述本地数据转移完成后，向所述网络中的节点发送第一中心节点切换通知，其中，所述第一中心节点切换通知用于指示所述网络的当前中心节点切换为所述当前备份中心节点。
根据本发明的一个实施例，提供了另一种节点切换方法，包括：接收源中心节点发送的中心节点切换通知；向所述源中心节点发送中心节点切换请求，其中，所述中心节点切换请求用于指示在本地节点有效时，将网络的中心节点切换为所述本地节点。
根据本发明的另一个实施例，提供了一种网络节点，包括：确认模块，用于确认网络中当前备份中心节点的有效性，其中，所述有效性用于表征所述当前备份中心节点的加权平均值的变动程度是否在预设的范围内；转移模块，用于在确定所述当前备份中心节点有效时，向所述备份中心节点转移本地数据；切换模块，用于在所述本地数据转移完成后，向所述网络中的节点发送第一中心节点切换通知，其中，所述第一中心节点切换通知用于指示所述网络的当前中心节点切换为所述当前备份中心节点。
根据本发明的另一个实施例，提供了另一种网络节点，包括：接收模块，用于接收源中心节点发送的中心节点切换通知；发送模块，用于向所述源中心节点发送中心节点切换请求，其中，所述中心节点切换请求用于指示在本地节点有效时，将网络的中心节点切换为所述本地节点。
根据本发明的另一个实施例，提供了一种网络系统，包括源中心节点、备份中心节点，所述源中心节点包括：确认模块，用于确认网络中所述备份中心节点的有效性，其中，所述有效性用于表征所述当前备份中心节点的加权平均值的变动程度是否在预设的范围内；转移模块，用于在确定所述备份中心节点有效时，向所述备份中心节点转移本地数据；切换模块，用于在所述本地数据转移完成后，向所述网络中的节点发送第一中心节点切换通知，其中，所述第一中心节点切换通知用于指示所述网络的当前中心节点切换为所述备份中心节点；
所述备份中心节点包括：接收模块，用于接收所述源中心节点发送的中心节点切换通知；发送模块，用于向所述源中心节点发送中心节点切换请求，其中，所述中心节点切换请求用于指示在备份中心节点有效时，将网络的中心节点切换为所述备份中心节点。
根据本发明的又一个实施例，还提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。
根据本发明的又一个实施例，还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。
通过本发明，在确定备份中心节点有效时再执行中心节点切换，解决了相关技术在切换网络的中心节点过程中有效性和安全性差的技术问题，提高了网络的稳定性。
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是本发明实施例的网络架构图；
图2是根据本发明实施例的一种节点切换方法的流程图；
图3是根据本发明实施例的另一种节点切换方法的流程图；
图4是根据本发明实施例的一种网络节点的结构框图；
图5是根据本发明实施例的另一种网络节点的结构框图。
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
本申请实施例可以运行于图1所示的网络架构上，图1是本发明实施例的网络架构图，如图1所示，该网络架构包括：多个节点(节点1至节点n)，中心节点，数据平台等，其中，中心节点于其他节点进行交互。
在本实施例中提供了一种运行于上述网络架构的节点切换方法，图2是根据本发明实施例的一种节点切换方法的流程图，如图2所示，该流程包括如下步骤：
步骤S202，确认网络的当前备份中心节点的有效性，其中，有效性用于表征当前备份中心节点的加权平均值的变动程度是否在预设的范围内；
步骤S204，在确定当前备份中心节点有效时，向备份中心节点转移本地数据；
步骤S206，在本地数据转移完成后，向网络中的节点发送第一中心节点切换通知，其中，第一中心节点切换通知用于指示网络的当前中心节点切换为当前备份中心节点。
通过上述步骤，在确定当前备份中心节点有效时再执行中心节点切换，解决了相关技术在切换网络的中心节点过程中有效性和安全性差的技术问题，提高了网络的稳定性。
可选地，上述步骤的执行主体可以为终端，通信节点，网关等等，但不限于此。本实施例可以应用于智能家居系统，车联网系统，智慧城市系统等泛在/物联网应用等场景中。
可选的，在确定当前备份中心节点无效时，重新确定网络的中心节点。可选地，确定网络的中心节点包括：重新确定网络的中心节点，以及备份中心节点。
可选地，加权平均值用于描述网络中的节点作为中心节点的适合程度，任一节点的加权平均值是基于自身的节点状态所确定的。
可选地，向当前备份中心节点转移本地数据包括：通过安全通道向当前备份中心节点转移本地数据。
可选地，确认网络的当前备份中心节点的有效性包括：
S11，向当前备份中心节点发送第二中心节点切换通知；
S12，接收当前备份中心节点反馈的中心节点切换请求，其中，中心节点切换请求携带当前备份中心节点的当前加权平均值；
S13，获取本地保存的当前备份中心节点的缓存加权平均值；
S14，判断当前加权平均值与缓存加权平均值的变动程度是否在预设的范围内；可以通过比较当前加权平均值与缓存加权平均值得到差值,差值过大或者过小都认为不在预设的范围内；
S15，在预设的范围内时，确定当前备份中心节点有效；不在预设的范围内时，确定当前备份中心节点无效。
可选地，在确定备份中心节点有效时，方法还包括：向当前备份中心节点发送中心节点切换接受通知。在确定备份中心节点无效时，方法还包括：向当前备份中心节点发送中心节点切换拒绝通知。
可选地，向当前备份中心节点发送第二中心节点切换通知包括：获取本地保存的所述当前备份中心节点的节点标识；根据所述节点标识向所述当前备份中心节点发送所述第二中心节点切换通知。
可选地，第一中心节点切换通知携带当前备份中心节点的节点标识。
在本实施例中提供了另一种运行于上述网络架构的节点切换方法，图3是根据本发明实施例的另一种节点切换方法的流程图，如图3所示，该流程包括如下步骤：
步骤S302，接收源中心节点发送的中心节点切换通知；
步骤S304，向源中心节点发送中心节点切换请求，其中，中心节点切换请求用于指示在本地节点有效时，将网络的中心节点切换为本地节点。
本地节点即执行主体所在的节点(备份中心节点)，本实施例在备份中心节点侧解释本实施例的方案。
可选的，在向源中心节点发送中心节点切换请求之前，方法还包括：计算本地节点的当前加权平均值，其中，当前加权平均值用于判断本地节点的有效性，当前加权平均值携带在中心节点切换请求。
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
在本实施例中还提供了一种装置，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4是根据本发明实施例的一种网络节点的结构框图，如图4所示，该装置包括：
确认模块40，用于确认网络中当前备份中心节点的有效性，其中，有效性用于表征当前备份中心节点的加权平均值的变动程度是否在预设的范围内；
转移模块42，用于在确定当前备份中心节点有效时，向备份中心节点转移本地数据；
切换模块44，用于在本地数据转移完成后，向网络中的节点发送第一中心节点切换通知，其中，第一中心节点切换通知用于指示网络的当前中心节点切换为当前备份中心节点。
图5是根据本发明实施例的另一种网络节点的结构框图，如图5所示，该装置包括：
接收模块50，用于接收源中心节点发送的中心节点切换通知；
发送模块52，用于向源中心节点发送中心节点切换请求，其中，中心节点切换请求用于指示在本地节点有效时，将网络的中心节点切换为本地节点。
源节点为网络当前的中心节点，本地节点为待切换为中心节点的备份中心节点(相当于目标节点)。
本实施例还提供了一种网络系统，至少包括如图4所示的网络节点和如图5所示的网络节点。
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
本实施例的方案可以适用于在一个中心节点及协同节点关系已经确定的网络中，每个节点均需要向数据平台上传相关数据。其中，每个节点有至多两个协同节点，协同节点间能够相互监测对方的存活状态，备份对方的相关数据；中心节点为网络中的任一指定节点，具有普通节点的所有功能，且拥有一项特定功能：根据网络拓扑等信息分配网络中所有节点的协同关系。
网络中的任一网关获取自身的加权平均值，并确定网络中具有最大加权平均值的网关为网络的中心网关。其中，加权平均值用于描述网络中的网关作为中心网关的适合程度，任一网关自身的加权平均值是基于自身的节点状态所确定的。
在确定网络的中心网关之后，作为网络的当前中心网关确定网络中加权平均值仅小于自身的加权平均值的网关作为网络中的备份中心网关。其中，备份中心网关用于在中心网关不能工作时，作为网络的中心网关。
在进行网络中心网关切换时，需要确认网络的当前备份中心网关的有效性，即判断当前备份中心网关的加权平均值是否在预设的变动范围内。在确定当前备份中心网关有效时，网络的当前中心网关通过安全通道向当前备份中心网关转移相关数据，并在完成相关数据转移后，向网络中的网关发送中心网关切换通知，以指示网络的当前中心网关切换为当前备份中心网关；在确定当前备份中心网关无效时，则重新确定网络的中心网关。
网络的中心节点在本地缓存备份中心节点或者备份中心节点以及网络其它节点的加权平均值和节点标识；在进行中心节点切换时，原中心节点需要确认备份中心节点的有效性，并通过安全通道向备份中心节点转移原中心节点的相关数据；完成数据转移后，原中心节点向网络的其它节点发送中心节点切换通知。当原中心节点或备份中心节点因故障离线时，网络将重启中心节点选择功能。
本实施例提供了中心节点切换的方法，中心节点切换方法流程具体为：
步骤S101：在需要切换中心节点时，原中心节点在本地检索所述备份中心节点的缓存的节点标识，并发送中心节点切换通知到所述备份中心节点；
步骤S102：所述备份中心节点接收到所述通知消息后，计算节点当前的加权平均值，并发送中心节点切换请求到所述原中心节点，其中包括所述当前的加权平均值；
需要说明的是，网络的任一节点基于描述自身的节点状态的节点参数确定自身的加权平均值，所述节点参数包括存储容量、运算速度、平均带宽以及工作稳定性参数(现有技术)。
步骤S103：所述原中心节点接收到所述请求消息后，在本地检索所述备份中心节点的缓存的加权平均值，并判断所述备份中心节点的所述当前的加权平均值与所述缓存的加权平均值是否在预设的波动范围内；
步骤S104a：如果是，则所述原中心节点发送中心节点切换接受到所述备份中心节点，并继续步骤S105a；
步骤S104b：如果否，则所述原中心节点发送中心节点切换拒绝到所述备份中心节点，并继续步骤S105b；
步骤S105a：所述备份中心节点接收到所述接受消息后，等待所述原中心节点进行数据转移，并继续步骤S106；
步骤S105b：所述原中心节点触发网络的中心节点选择功能，并跳转到步骤S101；
步骤S106：所述原中心节点通过加密通道向备份中心节点进行相关数据的转移，其中包括缓存的网络的备份中心节点，或者备份中心节点以及其它节点的加权平均值和节点标识；
步骤S107：完成所述相关数据的转移后，所述原中心节点向网络的其它节点发送中心节点切换确认，其中包括所述备份中心节点的节点标识。
本方案针对现有技术在网络的中心节点的切换过程中所存在的安全性和有效性等问题，提出了网络中心节点的切换方法。依据本方法，至少解决了网络的中心节点切换过程中的安全性和有效性问题。
实施例4
本发明的实施例还提供了一种存储介质，该存储介质中存储有计算机程序，其中，该计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。
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计算机程序：
S1，确认网络的当前备份中心节点的有效性，其中，有效性用于表征当前备份中心节点的加权平均值的变动程度是否在预设的范围内；
S2，在确定当前备份中心节点有效时，向备份中心节点转移本地数据；
S3，在本地数据转移完成后，向网络中的节点发送第一中心节点切换通知，其中，第一中心节点切换通知用于指示网络的当前中心节点切换为当前备份中心节点。
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(Read-Only Memory，简称为ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称为RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储计算机程序的介质。
本发明的实施例还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，该存储器中存储有计算机程序，该处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。
可选地，上述电子装置还可以包括传输设备以及输入输出设备，其中，该传输设备和上述处理器连接，该输入输出设备和上述处理器连接。
可选地，在本实施例中，上述处理器可以被设置为通过计算机程序执行以下步骤：
S1，确认网络的当前备份中心节点的有效性，其中，有效性用于表征当前备份中心节点的加权平均值的变动程度是否在预设的范围内；
S2，在确定当前备份中心节点有效时，向备份中心节点转移本地数据；
S3，在本地数据转移完成后，向网络中的节点发送第一中心节点切换通知，其中，第一中心节点切换通知用于指示网络的当前中心节点切换为当前备份中心节点。
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)

1.一种节点切换方法，其特征在于，包括：
确认网络的当前备份中心节点的有效性，其中，所述有效性用于表征所述当前备份中心节点的加权平均值的变动程度是否在预设的范围内；
在确定所述当前备份中心节点有效时，向所述备份中心节点转移本地数据；
在所述本地数据转移完成后，向所述网络中的节点发送第一中心节点切换通知，其中，所述第一中心节点切换通知用于指示所述网络的当前中心节点切换为所述当前备份中心节点。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
在确定所述当前备份中心节点无效时，重新确定所述网络的中心节点。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，所述加权平均值用于描述所述网络中的节点作为中心节点的适合程度，任一节点的加权平均值是基于自身的节点状态所确定的。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，向所述当前备份中心节点转移本地数据包括：
通过安全通道向所述当前备份中心节点转移本地数据。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确认网络的当前备份中心节点的有效性包括：
向所述当前备份中心节点发送第二中心节点切换通知；
接收所述当前备份中心节点反馈的中心节点切换请求，其中，所述中心节点切换请求携带所述当前备份中心节点的当前加权平均值；
获取本地保存的所述当前备份中心节点的缓存加权平均值；
判断所述当前加权平均值与所述缓存加权平均值的变动程度是否在预设的范围内；
在所述预设的范围内时，确定所述当前备份中心节点有效；不在所述预设的范围内时，确定所述当前备份中心节点无效。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在确定所述备份中心节点有效时，所述方法还包括：
向所述当前备份中心节点发送中心节点切换接受通知。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在确定所述备份中心节点无效时，所述方法还包括：
向所述当前备份中心节点发送中心节点切换拒绝通知。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，向所述当前备份中心节点发送第二中心节点切换通知包括：
获取本地保存的所述当前备份中心节点的节点标识；
根据所述节点标识向所述当前备份中心节点发送所述第二中心节点切换通知。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一中心节点切换通知携带所述当前备份中心节点的节点标识。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述节点为终端或者网关。
11.一种节点切换方法，其特征在于，包括：
接收源中心节点发送的中心节点切换通知；
向所述源中心节点发送中心节点切换请求，其中，所述中心节点切换请求用于指示在本地节点有效时，将网络的中心节点切换为所述本地节点。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在向所述源中心节点发送中心节点切换请求之前，所述方法还包括：
计算本地节点的当前加权平均值，其中，所述当前加权平均值用于判断所述本地节点的有效性，所述当前加权平均值携带在所述中心节点切换请求。
13.一种网络节点，其特征在于，包括：
确认模块，用于确认网络中当前备份中心节点的有效性，其中，所述有效性用于表征所述当前备份中心节点的加权平均值的变动程度是否在预设的范围内；
转移模块，用于在确定所述当前备份中心节点有效时，向所述备份中心节点转移本地数据；
切换模块，用于在所述本地数据转移完成后，向所述网络中的节点发送第一中心节点切换通知，其中，所述第一中心节点切换通知用于指示所述网络的当前中心节点切换为所述当前备份中心节点。
14.一种网络节点，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收源中心节点发送的中心节点切换通知；
发送模块，用于向所述源中心节点发送中心节点切换请求，其中，所述中心节点切换请求用于指示在本地节点有效时，将网络的中心节点切换为所述本地节点。
15.一种网络系统，包括源中心节点、备份中心节点，其特征在于，
所述源中心节点包括：
确认模块，用于确认网络中所述备份中心节点的有效性，其中，所述有效性用于表征所述备份中心节点的加权平均值的变动程度是否在预设的范围内；
转移模块，用于在确定所述备份中心节点有效时，向所述备份中心节点转移本地数据；
切换模块，用于在所述本地数据转移完成后，向所述网络中的节点发送第一中心节点切换通知，其中，所述第一中心节点切换通知用于指示所述网络的当前中心节点切换为所述备份中心节点；
所述备份中心节点包括：
接收模块，用于接收所述源中心节点发送的中心节点切换通知；
发送模块，用于向所述源中心节点发送中心节点切换请求，其中，所述中心节点切换请求用于指示在备份中心节点有效时，将网络的中心节点切换为所述备份中心节点。
16.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行所述权利要求1至12任一项中所述的方法。
17.一种电子装置，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行所述权利要求1至12任一项中所述的方法。
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