CN113992669A - 一种工业内可信消息的分布式数据分发方法 - Google Patents

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李长毅
张亚楠
魏本利
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Abstract

本发明公开了一种工业内可信消息的分布式数据分发方法，属于通信电子计算机领域。本发明包括发布者节点(PUB)与若干订阅者节点(SUB)，其中PUB端中有信息处理模块、数据持久化模块、信息缓存模块与发布模块，SUB端中有接收模块、信息处理模块与数据持久化模块。本发明属于消息中间件技术，可跨平台应用于多种操作系统。本发明将待分发的消息(Message)通过信息处理模块建立Label‑Message标签映射关系配合数据持久化模块与信息缓存模块，实现对Message进行加密处理的同时减少信息分发的带宽资源浪费与减少信息分发时的丢包率，同时又使数据分发服务的灵活性保持不变，提高用户体验。

Description

一种工业内可信消息的分布式数据分发方法
技术领域
本发明涉及一种工业内可信消息的分布式数据分发方法，属于通信电子计算机领域。可用于实现更加高效的信息分发服务。
背景技术
数据分发服务(DDS)的核心是以数据为中心的基于发布/订阅DCPS(Data CentricPublish Subscribe)模式的通信模型，并归结为一种独立的系统软件或服务程序的中间件，分布式应用借助这种软件在不同的技术之间共享资源，中间件位于客户机/服务器的操作系统之上，管理计算资源和网络通讯。
发布订阅是一种消息范式，消息的发送者(称为发布者)不会将消息直接发送给特定的接收者(称为订阅者)
数据加密的基本过程就是对原来为明文的文件或数据按某种算法进行处理，使其成为不可读的一段代码为“密文”，使其只能在输入相应的密钥之后才能显示出原容，通过这样的途径来达到保护数据不被非法人窃取、阅读的目的。该过程的逆过程为解密，即将该编码信息转化为其原来数据的过程。。
HTTPS是以安全为目标的HTTP通道，在HTTP的基础上通过传输加密和身份认证保证了传输过程的安全性。HTTPS在HTTP的基础下加入SSL，HTTPS的安全基础是SSL，因此加密的详细内容就需要SSL。提供了身份验证与加密通讯方法。
消息中间件是基于队列与消息传递技术，在网络环境中为应用系统提供同步或异步、可靠的消息传输的支撑性软件系统。
发明内容
本发明要解决的技术问题是当分发不同的报文数据时会对带宽资源的占用率产生相应的变化并且在特定情况下也会有丢包的现象产生，当正在分发的报文数据被他人截取后会导致数据泄露产生负面影响。
为了解决以上问题，本发明提出的技术方案是：一种工业内可信消息的分布式数据分发方法，该方法可减少信息分发的带宽资源浪费与减少信息分发时的丢包率，以及在数据分发服务中对消息的加密处理。支持订阅者节点动态加入与退出，无中间代理节点为完全的分布式部署。
该发明包括发布者节点与若干订阅者节点，其中发布者节点中有信息处理模块、数据持久化模块、信息缓存模块与发布模块，订阅者节点中有接收模块、信息处理模块与数据持久化模块。
为实现以上所述，本发明采用的技术方案包括如下步骤：
(1)用户将部分确定信息存入数据持久化模块建立一种键值对的Label-Message标签映射关系；
通过利用特定的数据库存储键值对数据达到数据持久化的目的，该方法中Label作为键Message作为值。
(2)PUB端通过Label-Message标签映射关系机制发布消息；
(2a)信息处理模块通过数据持久化模块获取Label；
(2b)若在数据持久化模块查询成功时返回其Label值，若查询失败，则返回查询失败信号；
(2c)当数据持久化模块返回Label后将其发送给SUB端；
(2d)当数据持久化模块返回查询失败信号时，在信息缓存模块查询，若存在时N值(该Message分发次数计数器)加1；
(2e)当数据持久化模块返回查询失败信号时，若不存在则将该Message存入信息缓存模块。返回Message对应的N值；
(2f)将Message加密后将CMessage(加密后的Message)发送给SUB端；
(3)SUB端与PUB端数据持久化模块周期性同步数据；
(3a)当某Message对应的N值达到阈值，将Message建立标签对应关系存入数据持久化模块；
(3b)在向数据持久化模块存入新的标签对应关系时L(记录当前周期新加入数据持久化模块的计数器)加1
(3c)当L达到预设的数据更新阈值，SUB端数据持久化模块通过HTTPS协议与PUB端数据持久化模块进行安全的数据更新；
(4)SUB通过解析报文结构的机制端接收消息；
(4a)SUB端订阅接收模块负责接收消息并将消息转给SUB端信息处理模块；
(4b)SUB端信息处理模块判断消息报文结构；
(4c)当报文结构为Label时查询数据持久化模块取出对应的Message被调用。
(4d)当报文结构为CMessage时，对其解密后被调用；
本发明的有益效果是，在数据分发过程中，减少带宽的资源浪费、减少数据分发过程中的丢包率并且对分发的数据有加密效果。
附图说明
图1为发布者节点流程图
图2为订阅者节点流程图
图3为本发明整体架构图
具体实施方式
以下结合附图与具体实施例，对本发明做进一步的详细描述，此处描述的具体实施方式仅用于解释本专利申请，并不用于限定本专利申请。
本发明申请提供的一种工业内可信消息的分布式数据分发方法的整齐架构图如图3所示，包括一个发布者节点以及若干订阅者节点，将发布者节点布置到A计算机设备，订阅者节点布置到b计算机设备、c计算机设备、d计算机设备中并将A计算机设备与b计算机设备、c计算机设备、d计算机设备建立连接。其中计算机设备可以是终端，也可以是服务器，终端可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑以及可穿戴设备等，服务器可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。
本发明所提供的一种工业内可信消息的分布式数据分发方法包括以下步骤：
用户将数据存入A计算机设备与若干订阅者节点中所部署的数据持久化模块建立Label-Message标签映射关系。
b计算机设备、c计算机设备、d计算机设备初始化订阅者节点创建上下文并且向A计算机设备发送注册该订阅者节点信号。当在发布者节点成功注册后，发布者节点会记录并保存已注册的订阅者节点相关信息。
如图1所示为发布者节点流程图，A计算机设备接到数据分发命令的Message时，第一时间会在数据持久化中寻找该Message的标签映射关系，若次存在映射关系则取出该Message对应的Label，并将Label发布到订阅该消息的订阅者节点。
如在数据持久化模块中没有该Message的标签映射关系，则去信息缓存模块中查询该Message。若存在则将该Message加密记作CMessage并且在初始化该Message的计数器使其权值加一后发布到订阅该消息的订阅者节点。
当该Message的计数器使其权值达到阈值时，将所对应的Label-Message标签对应关系加入数据持久化模块并且将管理数据库周期性同步更新的计数器(L)加一。
当L达到阈值将发布者阶段与若干订阅者节点通过HTTPS协议进行安全的数据同步更新并初始化该计数器L。
如图2所示为订阅者节点流程图。b计算机设备、c计算机设备、d计算机设备其中一订阅者节点接收到报文后，对报文进行结构解析，判断报文是Label或者CMessage，若返回值为Label则在该订阅者节点的计算机设备中的数据持久化模块中取出该Label对应的Message提供给用户。若返回值为CMessage时将报文解密后提供给用户。
以上所示表达了本发明的实施方式，其描述相对具体与详细，但并不用以限制本发明。对于本领域的的技术人员在不脱离本申请构思的前提下，还可做出若干变形和改进，这些都属于本专利的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (2)

1.基一种工业内可信消息的分布式数据分发方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)用户将部分确定信息存入数据持久化模块建立一种键值对的Label-Message标签映射关系；
通过利用特定的数据库存储键值对数据达到数据持久化的目的，该方法中Label作为键Message作为值。
(2)PUB端通过Label-Message标签映射关系机制发布消息；
(2a)信息处理模块通过数据持久化模块获取Label；
(2b)若在数据持久化模块查询成功时返回其Label值，若查询失败，则返回查询失败信号；
(2c)当数据持久化模块返回Label后将其发送给SUB端；
(2d)当数据持久化模块返回查询失败信号时，在信息缓存模块查询，若存在时N值(该Message分发次数计数器)加1；
(2e)当数据持久化模块返回查询失败信号时，若不存在则将该Message存入信息缓存模块。返回Message对应的N值；
(2f)将Message加密后将CMessage(加密后的Message)发送给SUB端；
(3)SUB端与PUB端数据持久化模块周期性同步数据；
通过HTTPS协议周期性的使基于分布式的PUB端与若干SUB端进行数据同步加密传输；
(4)SUB通过解析报文结构的机制端接收消息；
(4a)SUB端订阅接收模块负责接收消息并将消息转给SUB端信息处理模块；
(4b)SUB端信息处理模块判断消息报文结构；
(4c)当报文结构为Label时查询数据持久化模块取出对应的Message被调用。
(4d)当报文结构为CMessage时，对其解密后被调用。
2.根据权利要求1所述的一种工业内可信消息的分布式数据分发方法，其特征在于，步骤(3)所述的SUB端与PUB端数据持久化模块周期性同步数据，实现步骤为：
(3a)当某Message对应的N值达到阈值，将Message建立标签对应关系存入数据持久化模块；
(3b)在向数据持久化模块存入新的标签对应关系时L(记录当前周期新加入数据持久化模块的计数器)加1
(3c)当L达到预设的数据更新阈值，SUB端数据持久化模块通过HTTPS协议与PUB端数据持久化模块进行安全的数据更新。
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