CN113347013A - 网络内根节点的故障恢复方法和装置 - Google Patents

网络内根节点的故障恢复方法和装置 Download PDF

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CN113347013A CN202010100003.8A CN202010100003A CN113347013A CN 113347013 A CN113347013 A CN 113347013A CN 202010100003 A CN202010100003 A CN 202010100003A CN 113347013 A CN113347013 A CN 113347013A
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Abstract

本申请公开了一种网络内根节点的故障恢复方法和装置，其中，该方法包括：获取网络中的根节点和至少一个作为备用根节点的子节点；检测根节点的通信质量；如果根节点的通信质量达到切换条件，执行切换指令，其中，切换指令用于将备用根节点作为网络的新根节点。本申请解决了相关技术中采用多次尝试连接、重新选举根节点、重建连接等方式来恢复网络节点的故障，导致故障恢复耗时长、效率低的技术问题。

Description

网络内根节点的故障恢复方法和装置
技术领域
本发明涉及无线通讯领域，具体而言，涉及一种网络内根节点的故障恢复方法和装置。
背景技术
无线Mesh技术是一种与传统无线网络完全不同的新型无线网络技术。在传统的无线局域网中，每个客户端均通过一条与接入点(Access Point，AP)相连的无线链路访问网络，用户若要进行相互通信，必须首先访问一个固定的AP，这种网络结构称为单跳网络。而在无线Mesh网络中，任何无线设备节点都可同时作为路由器，网络中的每个节点都能发送和接收信号，每个节点都能与一个或多个对等节点进行直接通信。因此，无线Mesh网络是无线网络技术的一个重要发展方向。
然而，无线Mesh网络内根节点故障时，目前较为通用的方法是第二层节点先尝试与根节点重新连接，在多次尝试连接失败之后，第二层节点将初始化新一轮的根节点选举。具有最强路由器RSSI(Received Signal Strength Indication，接收的信号强度指示)的第二层节点被选为新的根节点，而剩余的第二层节点将与新的根节点(或相邻的父节点，如果不在根节点的范围内)形成上游连接。上述过程从根节点发生故障到整个Mesh网络恢复正常，中间经历了多次尝试连接、根节点重新选举、第二层节点重建连接三个子过程。显然，耗费的时间比较长，基本上在10秒以上，难以适应对实时性要求很高的应用场景。
针对相关技术中采用多次尝试连接、重新选举根节点、重建连接等方式来恢复网络节点的故障，导致故障恢复耗时长、效率低的技术问题，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网络内根节点的故障恢复方法和装置，以至少解决相关技术中采用多次尝试连接、重新选举根节点、重建连接等方式来恢复网络节点的故障，导致故障恢复耗时长、效率低的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种网络内根节点的故障恢复方法，包括：获取网络中的根节点和至少一个作为备用根节点的子节点；检测根节点的通信质量；如果根节点的通信质量达到切换条件，执行切换指令，其中，切换指令用于将备用根节点作为网络的新根节点。
可选地，获取网络中的根节点和至少一个作为备用根节点的子节点，包括：确定网络中推选的根节点；在预定周期内，通过二分K均值算法对根节点和所有的子节点进行聚类分析，选择出与根节点相似度最高的子节点作为备用根节点，其中，子节点为网络中二层子节点或其他层的子节点。
可选地，在预定周期内，通过二分K均值算法对根节点和所有的子节点进行聚类分析，选择出与根节点相似度最高的子节点作为备用根节点，包括：在预定周期内，通过采集所有子节点的训练样本得到训练样本集，其中，训练样本包括网络中子节点的如下至少之一的信息：路由器强度平均值、路由器信号强度标准差、子节点数和MAC地址；利用K均值算法将训练样本集中所有子节点的训练样本进行二分，并以最快速度降低SSE的值为划分依据，从二分结果中选择一个簇继续进行二分，直至训练样本集达到聚类分析的结束条件，其中，训练样本集中所有子节点的训练样本为一个簇；在训练样本集达到聚类分析的结束条件的情况下，得到与根节点相似度最高的子节点作为备用根节点，其中，结束条件为簇的总量达到预设数量，且包含根节点的簇的实例个数达到预设数量。
可选地，检测根节点的通信质量，如果根节点的通信质量达到切换条件，执行切换指令，包括：检测根节点的通信质量；判断根节点的通信质量是否达到阈值；如果根节点的通信质量达到阈值，则对备用根节点执行切换指令，其中，备用根节点为从根节点在同一簇的子节点中选择出的子节点。
可选地，如果根节点的通信质量没有达到阈值，且存在备用根节点，则将备用根节点或者与根节点在同一簇的所有子节点的训练样本广播给所有节点。
可选地，检测根节点的通信质量，包括：在预定时间内，如果根节点检测到自身的路由器强度平均值低于阈值，则确定通信质量处于下降状态。
可选地，在执行切换指令之后，备用根节点断开与根节点的连接，并与路由器形成上游连接，成为网络的新根节点，其他节点与新根节点形成上游连接，组建成新的网络。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种网络内根节点的故障恢复装置，包括：获取模块，用于获取网络中的根节点和至少一个作为备用根节点的子节点；检测模块，用于检测根节点的通信质量；处理模块，用于如果根节点的通信质量达到切换条件，执行切换指令，其中，切换指令用于将备用根节点作为网络的新根节点。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种存储介质，存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制存储介质所在设备执行上述任意一种网络内根节点的故障恢复方法。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种处理器，处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行上述任意一种网络内根节点的故障恢复方法。
在本发明实施例中，采用以下步骤：获取网络中的根节点和至少一个作为备用根节点的子节点；检测根节点的通信质量；如果根节点的通信质量达到切换条件，执行切换指令，其中，切换指令用于将备用根节点作为网络的新根节点。与相关技术相比，本申请在根节点的通信质量下降的情况下，及时启用备用根节点，解决了相关技术中采用多次尝试连接、重新选举根节点、重建连接等方式来恢复网络节点的故障，导致故障恢复耗时长、效率低的技术问题，达到了提高网络鲁棒性的目的，实现了网络稳定可靠的效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例1的一种可选的网络内根节点的故障恢复方法流程图；
图2是根据本发明实施例1的一种可选的备用根节点的评选方法流程图；
图3是根据本发明实施例1的一种可选的根节点的故障恢复方法的完整流程图；
图4是根据本发明实施例1的一种可选的切换根节点的方法流程图；以及
图5是根据本发明实施例1的一种可选的网络内根节点的故障恢复装置示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的各实施例及实施例中的特征可以相互组合。为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
另外，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。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例1
本实施例提供了一种网络内根节点的故障恢复方法。需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图1是根据本发明实施例的网络内根节点的故障恢复方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：
步骤S102，获取网络中的根节点和至少一个作为备用根节点的子节点。
一种可选方案中，上述网络可以为WiFi Mesh网络；上述根节点可以接入AP，再通过AP连入外部网络，是连接Mesh网络和非Mesh网络的接入点。
无线Mesh网络中的根节点被选举出来之后，会立即在二层节点之间展开评估，以确定可用的备用根节点。通过预选备用根节点，可以缩短根节点故障的恢复时间，提升整个无线Mesh网络的鲁棒性。
步骤S104，检测根节点的通信质量。
一种可选方案中，上述通信质量可以用根节点的路由器强度平均值、路由器信号强度标准差等参数来表征。
步骤S106，如果根节点的通信质量达到切换条件，执行切换指令，其中，切换指令用于将备用根节点作为网络的新根节点。
上述步骤中，由于提前获取到了网络中的根节点和至少一个作为备用根节点的子节点，那么就可以在根节点的通信质量变差，不足以为当前智能终端提供网络服务时，执行切换指令，将备用根节点作为网络新的根节点，以构成一个Mesh移动应用网络。
在一个可选的实施例中，无线Mesh网络中的根节点被选举出来之后，会立即在二层节点之间展开评估，以确定可用的备用根节点。同时实时监测根节点的通信质量，一旦发现根节点的通信质量降低到某个阈值或者根节点瞬间出故障时，无线Mesh网络会用备用根节点替换当前根节点，作为新的根节点。显然，该方案大大降低了根节点故障的恢复时间。
基于本申请上述实施例提供的方案，获取网络中的根节点和至少一个作为备用根节点的子节点；检测根节点的通信质量；如果根节点的通信质量达到切换条件，执行切换指令，其中，切换指令用于将备用根节点作为网络的新根节点。与相关技术相比，本申请在根节点的通信质量下降的情况下，及时启用备用根节点，解决了相关技术中采用多次尝试连接、重新选举根节点、重建连接等方式来恢复网络节点的故障，导致故障恢复耗时长、效率低的技术问题，达到了提高网络鲁棒性的目的，实现了网络稳定可靠的效果。
下面对该实施例的上述步骤进行进一步地说明。
可选地，步骤S102获取网络中的根节点和至少一个作为备用根节点的子节点，具体可以包括以下步骤：
步骤S1022，确定网络中推选的根节点。
上述步骤中，之所以要确定网络中的根节点是否被正确推选出来，是因为如果根节点没有推选出来，证明mesh网络还未完成组网，需要继续等待。在根节点推选出来的情况下，才可以进行备用根节点的评估。
步骤S1024，在预定周期内，通过二分K均值算法对根节点和所有的子节点进行聚类分析，选择出与根节点相似度最高的子节点作为备用根节点，其中，子节点为网络中二层子节点或其他层的子节点。
一种可选方案中，上述预定周期可以为循环间隔(LOOPER_INTERVAL)秒。
由于二分K均值算法可以加速K均值算法的执行速度，且不受初始化问题的影响，相对于K均值算法，二分K均值算法可以得到更优的处理结果。因此，本实施例使用二分K均值算法综合评估备用根节点的通信质量，以确保备用根节点为所有二层节点中通信质量最优的。
可选地，步骤S1024在预定周期内，通过二分K均值算法对根节点和所有的子节点进行聚类分析，选择出与根节点相似度最高的子节点作为备用根节点，具体包括：
步骤S10242，在预定周期内，通过采集所有子节点的训练样本得到训练样本集，其中，训练样本包括网络中子节点的如下至少之一的信息：路由器强度平均值、路由器信号强度标准差、子节点数和MAC地址。
步骤S10244，利用K均值算法将训练样本集中所有子节点的训练样本进行二分，并以最快速度降低SSE的值为划分依据，从二分结果中选择一个簇继续进行二分，直至训练样本集达到聚类分析的结束条件，其中，训练样本集中所有子节点的训练样本为一个簇。
步骤S10246，在训练样本集达到聚类分析的结束条件的情况下，得到与根节点相似度最高的子节点作为备用根节点，其中，结束条件为簇的总量达到预设数量，且包含根节点的簇的实例个数达到预设数量。
图2示出了一种可选的备用根节点的评选方法流程图。如图2所示，备用根节点的选定以LOOPER_INTERVAL秒为一个周期，每隔1秒，所有的二层节点都将自己的路由器强度平均值rssi_avi、路由器信号强度标准差rssi_sdi、子节点数cnodesi构成的三元组发送给根节点，由根节点统一评估。在LOOPER_INTERVAL秒过后，根节点将评估结果(是否有备选根节点，如果有，标示出备选根节点的MAC地址)广播给所有的二层节点。其中，采用二分K均值算法确定备用根节点的方法流程如下：
a、用每一秒采集到的(rssi_avi、rssi_sdi、cnodesi)三元组构建训练样本，假设有n个节点(包括根节点和二层节点)，训练数据集为D。
b、将所有节点看做一个簇，计算该簇质心：
c、利用K均值算法将该簇进行二分，以最快速度降低SSE的值为划分依据，从现有簇中选择一个簇继续进行二分；
d、不断重复c步骤，以簇的总数为2且包含根节点的簇的实例个数为2为结束条件。
可选地，步骤S104检测根节点的通信质量，以及步骤S106如果根节点的通信质量达到切换条件，执行切换指令，具体可以包括如下步骤：
步骤S104，检测根节点的通信质量。
步骤S105，判断根节点的通信质量是否达到阈值。
一种可选方案中，上述阈值可以作为超参数设置，通常设取-100db。
步骤S106，如果根节点的通信质量达到阈值，则对备用根节点执行切换指令，其中，备用根节点为从根节点在同一簇的子节点中选择出的子节点。
图3示出了一种可选的根节点的故障恢复方法的完整流程图。如图3所示，首先确认根节点是否已经正确推选出来，如果根节点没有推选出来，证明Mesh网络还未完成组网，需要继续等待。根节点推选出来之后，才进行备用根节点的评选。以LOOPER_INTERVAL秒为周期，通过二分K均值算法对所有的二层节点和根节点进行聚类分析，选择出与根节点最相似的二层节点作为备用根节点。当检测到根节点的通信质量达到阈值RSSIthres时，就执行切换根节点的流程，备用根节点成为整个无线Mesh网络中的根节点，原来的根节点则成为二层或者其它层节点。
可选地，如果根节点的通信质量没有达到阈值，且存在备用根节点，则将备用根节点或者与根节点在同一簇的所有子节点的训练样本广播给所有节点。
仍以图2为例，在LOOPER_INTERVAL秒内收集的样本数据，如果通过二分K均值算法没有达到结束条件，则记录下与根节点在同一簇的所有节点的(maci、rssi_avi、rssi_sdi、cnodesi)四元组并缓存下来，直至下一个LOOPER_INTERVAL秒内有新的同一簇节点或者可用的备用根节点，才更新缓存。如果达到结束条件，则证明已经选出了可用的根节点，也要缓存下备用根节点(maci、rssi_avi、rssi_sdi、cnodesi)四元组。两种情况下，都将(maci、rssi_avi、rssi_sdi、cnodesi)四元组广播给所有的二层节点。如果在LOOPER_INTERVAL秒检测到根节点的通信质量达到切换阈值，则使用上一轮推选中与根节点在同一簇的所有节点的(maci、rssi_avi、rssi_sdi、cnodesi)四元组。
可选地，步骤S104检测根节点的通信质量，具体可以包括：
步骤S1041，在预定时间内，如果根节点检测到自身的路由器强度平均值低于阈值，则确定通信质量处于下降状态。
上述步骤中，如果当前根节点检测到自身的路由器rssi_av值小于RSSIthres，证明通信质量在下降，此时立即用备用根节点来切换当前根节点。
可选地，在执行步骤S106的切换指令之后，备用根节点断开与根节点的连接，并与路由器形成上游连接，成为网络的新根节点，其他节点与新根节点形成上游连接，组建成新的网络。
在选出备用根节点流程的LOOPER_INTERVAL秒内，如果根节点检测到自身的路由器rssi_av值低于RSSIthres，证明通信质量在下降(如果这一轮已经选出了备用根节点，则作废处理，使用上一轮与根节点同一簇的所有节点中，通过式(1)计算出来的通信质量δ值最大的节点)，则根节点主动发广播给所有的二层节点。
Figure BDA0002386561550000081
其中，α、β均为超参数，可以由用户设置，默认取值为0.1。
图4示出了一种可选的切换根节点的方法流程图。如图4所示，如果已选出备用根节点，备用根节点向根节点发出切换请求，根节点确认响应。备用根节点与根节点断开连接，并与路由器形成上游连接，成为新的根节点。其他节点(包括原先的根节点)与新的根节点(或者其他的中间父节点，如果该节点不在新的根节点的信号范围内)形成上游连接，组建成新的Mesh网络。如果没有选出备用根节点，则从原先根节点广播的(maci、rssi_avi、rssi_sdi、cnodesi)四元组中根据式(1)选出合适的节点作为备用根节点。
上述实施例中，获取网络中的根节点和至少一个作为备用根节点的子节点；检测根节点的通信质量；如果根节点的通信质量达到切换条件，执行切换指令，其中，切换指令用于将备用根节点作为网络的新根节点。与相关技术相比，本申请在根节点的通信质量下降的情况下，及时启用备用根节点，解决了相关技术中采用多次尝试连接、重新选举根节点、重建连接等方式来恢复网络节点的故障，导致故障恢复耗时长、效率低的技术问题，达到了提高网络鲁棒性的目的。容易注意到，本实施例的方案综合评估备用根节点的通信质量，可以确保备用根节点为所有二层节点中通信质量最优的，实现了网络稳定可靠的效果。
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的方法。
实施例2
根据本发明实施例，提供了一种网络内根节点的故障恢复装置，需要说明的是，本申请实施例的一种网络内根节点的故障恢复装置可以用于执行本申请实施例1所提供的网络内根节点的故障恢复方法。以下对本发明实施例提供的一种网络内根节点的故障恢复装置进行介绍。
图5是根据本申请实施例的网络内根节点的故障恢复装置示意图。如图5所示，该装置500包括获取模块502、检测模块504和处理模块506。
其中，获取模块502，用于获取网络中的根节点和至少一个作为备用根节点的子节点；检测模块504，用于检测根节点的通信质量；处理模块506，用于如果根节点的通信质量达到切换条件，执行切换指令，其中，切换指令用于将备用根节点作为网络的新根节点。
可选地，获取模块包括：确定模块，用于确定网络中推选的根节点；选择模块，用于在预定周期内，通过二分K均值算法对根节点和所有的子节点进行聚类分析，选择出与根节点相似度最高的子节点作为备用根节点，其中，子节点为网络中二层子节点或其他层的子节点。
可选地，选择模块包括：采集模块，用于在预定周期内，通过采集所有子节点的训练样本得到训练样本集，其中，训练样本包括网络中子节点的如下至少之一的信息：路由器强度平均值、路由器信号强度标准差、子节点数和MAC地址；聚类模块，用于利用K均值算法将训练样本集中所有子节点的训练样本进行二分，并以最快速度降低SSE的值为划分依据，从二分结果中选择一个簇继续进行二分，直至训练样本集达到聚类分析的结束条件，其中，训练样本集中所有子节点的训练样本为一个簇；得到模块，用于在训练样本集达到聚类分析的结束条件的情况下，得到与根节点相似度最高的子节点作为备用根节点，其中，结束条件为簇的总量达到预设数量，且包含根节点的簇的实例个数达到预设数量。
可选地，检测模块和处理模块包括：子检测模块，用于检测根节点的通信质量；判断模块，用于判断根节点的通信质量是否达到阈值；第一执行模块，用于如果根节点的通信质量达到阈值，则对备用根节点执行切换指令，其中，备用根节点为从根节点在同一簇的子节点中选择出的子节点。
可选地，上述装置还包括：第二执行模块，用于如果根节点的通信质量没有达到阈值，且存在备用根节点，则将备用根节点或者与根节点在同一簇的所有子节点的训练样本广播给所有节点。
可选地，检测模块包括：确定模块，用于在预定时间内，如果根节点检测到自身的路由器强度平均值低于阈值，则确定通信质量处于下降状态。
可选地，上述装置还包括：构建模块，用于备用根节点断开与根节点的连接，并与路由器形成上游连接，成为网络的新根节点，其他节点与新根节点形成上游连接，组建成新的网络。
需要说明的是，上述获取模块502、检测模块504和处理模块506对应于实施例1中的步骤S102至步骤S106，该三个模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述实施例1所公开的内容。
实施例3
根据本发明实施例，提供了一种存储介质，存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制存储介质所在设备执行实施例1中任意一种网络内根节点的故障恢复方法。
实施例4
根据本发明实施例，提供了一种处理器，处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行下述步骤：获取网络中的根节点和至少一个作为备用根节点的子节点；检测根节点的通信质量；如果根节点的通信质量达到切换条件，执行切换指令，其中，切换指令用于将备用根节点作为网络的新根节点。
进一步地，程序运行时还可以执行实施例1中的其它步骤，此处不再赘述。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。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或者该技术方案的全部或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中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上仅是本发明的优选实施方式，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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种网络内根节点的故障恢复方法，其特征在于，包括：
获取网络中的根节点和至少一个作为备用根节点的子节点；
检测所述根节点的通信质量；
如果所述根节点的通信质量达到切换条件，执行切换指令，其中，所述切换指令用于将所述备用根节点作为所述网络的新根节点。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取网络中的根节点和至少一个作为备用根节点的子节点，包括：
确定所述网络中推选的根节点；
在预定周期内，通过二分K均值算法对所述根节点和所有的子节点进行聚类分析，选择出与所述根节点相似度最高的子节点作为所述备用根节点，其中，所述子节点为所述网络中二层子节点或其他层的子节点。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在预定周期内，通过二分K均值算法对所述根节点和所有的子节点进行聚类分析，选择出与所述根节点相似度最高的子节点作为所述备用根节点，包括：
在预定周期内，通过采集所有子节点的训练样本得到训练样本集，其中，所述训练样本包括所述网络中子节点的如下至少之一的信息：路由器强度平均值、路由器信号强度标准差、子节点数和MAC地址；
利用K均值算法将所述训练样本集中所有子节点的训练样本进行二分，并以最快速度降低SSE的值为划分依据，从二分结果中选择一个簇继续进行二分，直至所述训练样本集达到聚类分析的结束条件，其中，所述训练样本集中所有子节点的训练样本为一个簇；
在所述训练样本集达到聚类分析的结束条件的情况下，得到与所述根节点相似度最高的子节点作为所述备用根节点，其中，所述结束条件为簇的总量达到预设数量，且包含所述根节点的簇的实例个数达到所述预设数量。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，检测所述根节点的通信质量，如果所述根节点的通信质量达到切换条件，执行切换指令，包括：
检测所述根节点的通信质量；
判断所述根节点的通信质量是否达到阈值；
如果所述根节点的通信质量达到阈值，则对所述备用根节点执行所述切换指令，其中，所述备用根节点为从所述根节点在同一簇的子节点中选择出的子节点。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，如果所述根节点的通信质量没有达到阈值，且存在所述备用根节点，则将所述备用根节点或者与所述根节点在同一簇的所有子节点的训练样本广播给所有节点。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，检测所述根节点的通信质量，包括：
在预定时间内，如果所述根节点检测到自身的路由器强度平均值低于所述阈值，则确定所述通信质量处于下降状态。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在执行切换指令之后，所述备用根节点断开与所述根节点的连接，并与路由器形成上游连接，成为所述网络的新根节点，其他节点与所述新根节点形成上游连接，组建成新的网络。
8.一种网络内根节点的故障恢复装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取网络中的根节点和至少一个作为备用根节点的子节点；
检测模块，用于检测所述根节点的通信质量；
处理模块，用于如果所述根节点的通信质量达到切换条件，执行切换指令，其中，所述切换指令用于将所述备用根节点作为所述网络的新根节点。
9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行权利要求1至7中任意一项所述网络内根节点的故障恢复方法。
10.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至7中任意一项所述网络内根节点的故障恢复方法。
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