CN112118322A

CN112118322A - 一种网络设备的数据同步方法、网络设备及系统

Info

Publication number: CN112118322A
Application number: CN202011015535.8A
Authority: CN
Inventors: 李林
Original assignee: Hangzhou Hikvision Digital Technology Co Ltd
Current assignee: Hangzhou Hikvision Digital Technology Co Ltd
Priority date: 2020-09-24
Filing date: 2020-09-24
Publication date: 2020-12-22
Anticipated expiration: 2040-09-24
Also published as: CN112118322B

Abstract

本申请公开了一种网络设备的数据同步方法，该方法包括，网络中已完成数据同步的第一网络设备：发送第一广播报文，该广播报文携带有第一网络设备的源地址信息、以及目的地址信息，接收网络中未完成数据同步的网络设备响应于所述第一广播报文的通信链路建立请求，与所述未完成数据同步的网络设备中的任一第二网络设备建立通信链路，并将待同步数据通过所建立的通信链路传输给该第二网络设备，使得第二网络设备完成数据同步后，作为已完成数据同步的第一网络设备发送第一广播报文；其中，首个第一网络设备为网络中发起数据同步的网络设备。本发明加快了数量庞大的网络设备的同步效率，使得数据同步能够去中心化。

Description

一种网络设备的数据同步方法、网络设备及系统

技术领域

本发明涉及网络通信领域，特别地，涉及一种网络设备的数据同步方法、网络设备及系统。

背景技术

网络设备普遍具有对软件更新升级、数据共享等需求，特别是，随着分布式网络设备的广泛应用，业务应用时各网络设备对某些数据的共同需求也越来越多，这也是网络设备数据同步的一种需求。

以软件更新升级为例。当网络中的各个网络设备都要进行同样的软件升级时，目前都是各个网络设备分别通过向服务器或者网络中的中心设备来请求，从而获得软件包来进行升级。这种方式不仅需要占用服务器的资源，增大了服务器的压力，而且整体的效率低下，特别是在网络设备数量较多、需要进行批量数据的同步时，现有方式的同步效率更加低下。

发明内容

本发明提供了一种网络设备的数据同步方法，以提高数据同步的效率。

本发明提供的一种网络设备的数据同步方法是这样实现的，

网络中已完成数据同步的第一网络设备：

发送第一广播报文，该广播报文携带有第一网络设备的源地址信息、以及目的地址信息，

接收网络中未完成数据同步的网络设备响应于所述第一广播报文的通信链路建立请求，与所述未完成数据同步的网络设备中的任一第二网络设备建立通信链路，并将待同步数据通过所建立的通信链路传输给该第二网络设备，使得第二网络设备完成数据同步后，作为已完成数据同步的第一网络设备发送第一广播报文；

其中，首个第一网络设备为网络中发起数据同步的网络设备。

较佳地，所述接收网络中未完成数据同步的网络设备响应于所述第一广播报文的通信链路建立请求，与所述未完成数据同步的网络设备中的任一第二网络设备建立通信链路，包括，

按照抢占逻辑响应通信链路建立请求，将抢占成功的网络设备作为第二网络设备，建立通信链路，放弃响应抢占失败的网络设备发送的通信链路建立请求；

该方法进一步包括，

向抢占失败的网络设备发送抢占失败的通知，使得抢占失败的网络设备接收下一广播报文。

较佳地，所述将待同步数据通过所建立的通信链路发送给该第二网络设备之后，进一步包括，

释放所建立的通信链路，

其中，第二网络设备完成数据同步后，关闭第一广播报文的接收。

较佳地，所述第一广播报文还携带有用于表示当前待同步数据是否可以被自复制的第一自复制使能字段、以及用于表示待同步的数据是否需要下发所有第二网络设备的下发使能字段，

其中，

下发使能为使能状态时，所述目的地址包括网络中所有第二网络设备地址；

下发使能为非使能状态时，所述目的地址包括部分第二网络设备地址。

较佳地，所述响应于所述第一广播报文的通信链路建立请求由未完成数据同步的网络设备根据其自身是否支持数据自复制而发送，当未完成数据同步的网络设备自身支持数据自复制时，则向第一网络设备发送通信链路建立请求，否则，不向第一网络设备发送通信链路建立请求；

该方法进一步包括，

如果未完成数据同步的网络设备接收到多个来自不同源地址的广播报文时，则响应于最早接收的第一广播报文。

较佳地，所述目的地址信息由发起数据同步的网络设备根据其自身存储的在线网络设备的信息确定，

其中，所述在线网络设备的信息包括网络中所有在线网络设备的地址信息，该地址信息基于网络中各网络设备上电后定时发送的第二广播报文而获得，并基于在线网络设备相互发送的心跳数据进行维护，且被每个网络设备所保存，所述第二广播报文携带有网络设备自身的地址信息。

较佳地，所述第二广播报文还携带有用于表示第二网络设备本身是否支持数据自复制的第二自复制使能字段，

所述在线网络设备的信息还包括网络设备是否支持数据自复制的属性信息，该信息与地址信息对应，基于所述第二广播报文获得，

所述部分第二网络设备地址根据在线网络设备的信息中的属性信息确定。

本发明还提供的一种网络设备，该网络设备包括，

广播报文收发模块，在已完成数据同步状态下，发送第一广播报文，该广播报文携带有源地址信息、以及目的地址信息，

通信链路建立模块，接收网络中未完成数据同步的网络设备响应于所述第一广播报文的通信链路建立请求，与所述未完成数据同步的网络设备中的任一第二网络设备建立通信链路，

传输模块，将待同步数据通过所建立的通信链路传输给该第二网络设备，使得第二网络设备完成数据同步后，作为已完成数据同步的网络设备发送第一广播报文。

较佳地，所述广播报文收发模块进一步包括，在未完成数据同步状态下，接收第一广播报文，

所述通信链路建立模块还包括，响应于所接收的第一广播报文，根据第一广播报文所携带的源地址，发送通信链路建立请求，

所述传输模块还包括，接收通过通信链路传输的待同步数据。

本发明又提供一种网络设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述数据同步方法的步骤。

本发明还提供一种网络系统，包括至少一个以上通过网络互联的网络设备，所述系统中已完成数据同步的第一网络设备被配置为：

本发明提供的网络设备的数据同步方法，通过已完成数据同步的第一网络设备与未完成数据同步的网络设备的任一第二网络设备建立通信链路来传输待同步的数据，使得每个已完成数据同步的第一网络设备都能够参与数据的下发，被同步的网络设备数量呈指数级增长，大大加快了数量庞大的网络设备的同步效率，并使得各个网络设备得以以异步的方式进行数据同步，进一步提高了数据同步的效率，并使得数据同步能够去中心化。

附图说明

图1为接入网络的多个网络设备的一种示意图。

图2为各主机进行数据同步的一种流程示意图。

图3为各主机进行数据同步的另一种流程示意图。

图4为本发明的数据同步方法应用于门禁管理的一种示意图。

图5为本发明网络设备的一种示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术手段和优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请做进一步详细说明。

本发明针对网络中的多个网络设备，已同步的任一网络设备可向未同步的任一网络设备发送广播报文以建立连接，通过建立的连接下发数据，从而实现了一分二、二分四的下发方式；从整个网络设备而言，一部分网络设备下发数据，另一部分网络设备写入数据，提高了同步效率，减轻了服务器的压力。

参见图1所示，图1为接入网络的多个网络设备的一种示意图。以网络设备为计算机终端为例。网络中的任一主机上电后，定时发送至少携带有该主机MAC地址的第二广播报文，以通知网络中的其他主机该主机上线，例如，一分钟一次地发送广播报文给相同网段内的网络设备。这样，每个主机都存储一份在线主机列表，列表中存储在线主机的MAC地址，比如列表存储信息为

{“44:19:b6:12:23:0a”},

{“44:19:b6:12:23:0b”},

{“44:19:b6:12:23:0c”},

{xxx…}

在线的主机互相发送心跳数据保活，每台设备根据心跳数据维护其MAC信息表。

较佳地，第二广播报文还可携带设备型号、以及数据自复制使能信息，其中，设备型号用于对所通知的主机进行选择，第二自复制使能用于表示主机本身是否支持数据自复制，这样，MAC地址列表中每个MAC地址还对应有该主机是否支持数据自复制的信息。第二广播报文格式可以表示如下：

所应理解的是，第二广播报文所包括的字段信息可不限于此，还可基于本发明的构思，根据应用业务的需要增加相应信息字段。

当需要对多个主机进行数据同步时，例如，需要将网络中所有主机共享的参数信息配置到各个主机时，通过安装有用于数据同步的客户端建立各主机的通信链路。

参见图2所示，图2为各主机进行数据同步的一种流程示意图。该同步过程包括，

步骤201，客户端生成第一广播报文下发给安装有该客户端的主机A，该广播报文至少携带有源地址、所需同步数据主机的MAC地址，其中，源地址为发送广播报文主机的MAC地址，所需同步数据主机的MAC地址为广播报文的目的MAC地址；

第一广播报文还可包括携带设备型号、第一自复制使能以及下发使能信息，其中，第一自复制使能用于指示当前待同步的数据是否可以被自复制，下发使能用于表示待同步的数据是否需要下发所有主机：

当下发使能为使能状态时，说明待同步的数据需要下发所有主机，此时目的MAC地址包括了网络中所有主机的MAC地址；

当下发使能为非使能状态时，说明待同步的数据只下发网络中的部分主机，此时目的MAC地址包括部分主机的MAC地址。

第一广播报文格式可以表示如下：

所应理解的是，第一广播报文所包括的字段信息可不限于此，还可基于本发明的构思，根据应用业务的需要增加相应信息字段。

在本实施例中，第一广播报文中下发使能字段为使能状态，则主机A查询自身的MAC表中的地址信息，将地址信息携带在广播报文中，以通知网络中的其他主机从主机A中读取数据，如图中，主机A向主机B、C、D发送第一广播报文。

步骤202，网络中的其他主机接收第一广播报文后，如果主机本身支持数据自复制，则响应于接收的第一广播报文，向主机A发送通信链路建立请求，例如，主机B、C、D分别向主机A发送通信链路建立请求；否则，不向主机A发送通信链路建立请求。

步骤203，主机A接收到通信链路建立请求后，响应于通信链路建立请求，与该请求的主机建立连接，

较佳地，为了减少主机A的负担，主机A按照抢占式逻辑响应于通信链路建立请求，与发送该请求的主机建立通信链路，放弃处理其余通信链路建立请求。例如，主机A响应于最早接收到的通信链路建立请求，与主机B建立通信链路，来自主机C、D的通信链路建立请求被放弃处理。

较佳地，主机A通知通信链路建立请求被放弃处理的主机抢占失败，以便抢占失败的主机接收下一广播报文。

步骤204，建立了通信链路的两主机进行交互，以完成数据同步。

图中，主机A与主机B进行交互，将待同步的数据进行复制，通过通信链路发送给主机B，使得主机B将待同步数据写入其存储区。

在该步骤中，主机A与主机B进行待同步数据传输时，可以以加密方式传输，以对敏感数据进行保护。例如，在交互过程中，依据密钥生成规则，随机生成加密密钥和解密密钥，以便于数据传输时的加密操作。

步骤205，建立了通信链路的两主机完成数据同步后，释放通信链路，分别发送第一广播报文，以通知网络中的其余主机可以与该两主机分别进行数据同步。

图中，当主机A与主机B的数据同步完成后，主机A和主机B分别发送第一广播报文，以通知网络中的其余主机可以与主机A和/或主机B进行数据同步，这时，网络中有两个具有不同源地址的第一广播报文在发送，图中虚线信号流表示被接收的第一广播报文情形。

较佳地，数据同步已完成的主机屏蔽掉第一广播报文，例如，关闭第一广播报文的接收，或者，接收第一广播报文后不进行处理，以避免接收第一广播报文而占用处理资源，即，对于数据同步已完成的主机而言，只发送第一广播报文而不再接收第一广播报文。

步骤206，网络中的其余主机(抢占失败的主机)接收第一广播报文，响应于第一广播报文，向数据同步已完成的主机发送通信链路建立请求；

接收到通信链路建立请求的每个主机按照抢占式逻辑响应于通信链路建立请求，与发送该请求的主机建立通信链路，放弃处理其余通信链路建立请求，并向通信链路建立请求被放弃处理的主机通知抢占失败。

例如，图2中，主机A和/或B按照抢占式逻辑响应于通信链路建立请求，主机A被主机C抢占成功，则主机A与主机C建立通信链路以进行数据同步，主机B被主机D抢占成功，则主机B与主机D建立通信链路以进行数据同步。

由上述数据同步方法可见，第一批次发送第一广播报文时，可实现2¹个主机的数据同步，第二批次发送第一广播报文时，可实现2²个主机的数据同步，以此类推，第n批次发送第一广播报文时，可实现2ⁿ个主机的数据同步，由于同步完成后的主机都可以与网络中同步未完成的主机进行同步，这使得每次主机同步的数量呈指数及增长，大大提高了同步的效率，避免了现有技术中集中在服务器或中心设备来进行同步而导致的效率低下，而且在某些主机之间建立通信链路时，另一些主机之间可以进行数据传输，使得网络中的整体的同步效率进一步得到了提高。

参见图3所示，图3为各主机进行数据同步的另一种流程示意图。该同步过程包括，

步骤301，客户端生成第一广播报文下发给安装有该客户端的主机A，该广播报文中下发使能字段为非使能状态，则下发使能对应的目的MAC地址为网络中的某些部分主机，例如，主机A、主机B、以及主机D。

主机A查询自身的MAC表中的地址信息，将MAC表中支持数据自复制的地址携带在第一广播报文中，并发送给下发使能对应的目的MAC地址的主机，以通知主机B、D与主机A进行数据同步。

步骤302，接收到第一广播报文的主机响应于该第一广播报文，向主机A发送通信链路建立请求，

步骤303，主机A接收到通信链路建立请求后，响应于通信链路建立请求，与该请求的主机建立连接，

较佳地，为了减少主机A的负担，主机A按照抢占式逻辑响应于通信链路建立请求，与发送该请求的主机建立通信链路，放弃处理其余通信链路建立请求。例如，主机A响应于最早接收到的通信链路建立请求，与主机B建立通信链路，来自主机D的通信链路建立请求被放弃处理。

较佳地，主机A通知通信链路建立请求被放弃处理的主机抢占失败。

步骤304，建立了通信链路的两主机进行交互，以完成数据同步。

步骤305，建立了通信链路的两主机完成数据同步后，释放通信链路，分别发送第一广播报文，以通知剩余主机可以与该两主机分别进行数据同步。

例如，图中，主机A与主机B完成数据同步后，主机A和主机B分别发送第一广播报文。

较佳地，数据同步已完成的主机关闭第一广播报文的接收，以避免接收第一广播报文而占用处理资源。

步骤306，当接收到第一广播报文的主机接收到多个来自不同源地址的第一广播报文时，响应于最早接收的第一广播报文，向发送该第一广播报文的主机发送通信链路建立请求，

例如，主机D接收到来自主机A和主机B的第一广播报文，则根据接收第一广播报文的时间，响应最早接收的第一广播报文，根据该第一广播报文中的源地址，发送通信链路建立请求。

上述同步方法可实现网络中部分目标主机的数据同步。由于同步完成后的主机都可以与网络中数据同步未完成的主机进行同步，这使得每次主机同步的数量呈指数及增长，大大提高了同步的效率。

参见图4所示，图4为本发明的数据同步方法应用于门禁管理的一种示意图。在实际的应用中，例如，一个大楼中有多个门禁控制器，这些门禁控制器由单片机组成，用于门禁控制的参数(例如，门禁卡的信息)存储在单片机flash中的相同地址区域。当需要同步数据时，例如，同步门禁系统中的所有门禁卡的信息，安装于工作站的客户端生成第一广播报文，并发送至网络中的各个门禁控制器，然后采用本发明的数据同步方法进行批量参数的同步，在将参数写入的过程中，无需查询卡片信息的存储地址，只需将已完成设备所写入数据的地址通知给待同步的单片机，将所写入数据(待同步数据)替换待同步的单片机对应地址中的参数即可。这样，缩短了了数据同步的时间，实现了共享参数的自复制。

参见图5所示，图5为本发明网络设备的一种示意图。该网络节点包括，

所述广播报文收发模块进一步包括，在未完成数据同步状态下，接收第一广播报文，

本发明提供的网络设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述实施例任一所述数据同步方法的步骤。

存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。

上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

所述网络系统可以为门禁网络控制系统。

对于装置/网络侧设备/存储介质实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims

1.一种网络设备的数据同步方法，其特征在于，该方法包括，

网络中已完成数据同步的第一网络设备：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收网络中未完成数据同步的网络设备响应于所述第一广播报文的通信链路建立请求，与所述未完成数据同步的网络设备中的任一第二网络设备建立通信链路，包括，

该方法进一步包括，

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述将待同步数据通过所建立的通信链路发送给该第二网络设备之后，进一步包括，

释放所建立的通信链路，

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一广播报文还携带有用于表示当前待同步数据是否可以被自复制的第一自复制使能字段、以及用于表示待同步的数据是否需要下发所有第二网络设备的下发使能字段，

其中，

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述响应于所述第一广播报文的通信链路建立请求由未完成数据同步的网络设备根据其自身是否支持数据自复制而发送，当未完成数据同步的网络设备自身支持数据自复制时，则向第一网络设备发送通信链路建立请求，否则，不向第一网络设备发送通信链路建立请求；

该方法进一步包括，

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述目的地址信息由发起数据同步的网络设备根据其自身存储的在线网络设备的信息确定，

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二广播报文还携带有用于表示第二网络设备本身是否支持数据自复制的第二自复制使能字段，

8.一种网络设备，其特征在于，该网络设备包括，

9.一种网络设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一所述数据同步方法的步骤。

10.一种网络系统，其特征在于，包括至少一个以上通过网络互联的网络设备，所述系统中已完成数据同步的第一网络设备被配置为：