CN1917540B - 一种用于数字小区的分布式资源共享装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于数字小区分布式资源共享的装置及方法，装置包括分布式搜索引擎，数据库接口模块，系统接口模块，采用至少两套分布式搜索引擎，设置于数字小区不同的分布式服务器中或设置于构成资源共享的不同数字小区的分布式服务器中，且分布式引擎通过局域网互联协同工作，方法包括处理本地用户请求和处理远程用户请求两个过程，本发明使用分布式搜索方法，令各分布式搜索引擎与分布式服务器上的数据库等其他系统协同工作，提高了数字小区分布式资源共享的速度、便利性、智能性。

Description

一种用于数字小区的分布式资源共享装置及方法

技术领域

本发明属于数字小区资源共享的技术领域，特别是涉及一种能够管理、搜索数字小区共享资源的技术。

背景技术

进入21世纪，我国住宅及住宅小区的建设进入了一个新的发展时期，即开始进入一个注重“质”的时代。用一句话概括：“70年代解决有无的问题，80年代解决大小的问题；90年代追求环境优美；21世纪是智能化时代。”住宅小区智能化数字化是住宅建设的新突破。所谓的智能化住宅小区，是指通过综合配置住宅区内的各功能子系统，以综合布线为基础，以计算机网络为中心的各种设备管理自动化新型住宅小区。通常智能化大厦是“三A”系统，普遍认为智能化住宅小区也为“三A”系统，它们分别是：安全自动化(SAS-Safe AutomationSys-tem，包括室内防盗报警系统、消防报警系统、紧急求助系统、出人口控制系统、防盗对讲系统、煤气泄漏报警系统、室外闭路电视摄像监控系统、室外的巡更签到系统)，通讯自动化(CAS-Communication Automation System，包括数字信息网络、语言与传真功能、有线电视、公用天线系统)，管理自动化(MAS-Management Automation System，包括水、电、煤气的远程抄 表系统、停车场管理系统、供水、供电设备管理系统、公共信息显示系统)。

在另一方面，要对海量的信息进行检索，单单依靠单台计算机的处理能力远远不够。即使硬件的发展速度很快，但是根本赶不上信息的增长速度。采用集群计算机实现，虽然可以解决处理速度问题，但由于在网络的整体上看该集群仍是一个结点，会严重受制于网络带宽。因此，需要采用多台计算机进行分布式协同处理。分布式搜索引擎是通过把网络把大范围的分布、异构数据集联合起来，形成一个逻辑整体，为用户提供一个分布的信息检索服务。除了提供原有的文本检索功能外，分布式搜索更大的应用在于检索图形、图像、视频和音频等多媒体信息。同传统搜索引擎相比，分布式搜索有以下优点：各检索服务器之间协同工作，每个服务器只搜索自身自治区域内的信息资源，彼此之间只传递搜索结果信息，加快了检索速度，减轻网络及各站点的负担。与网络资源本身的分布式特性相适应，增加搜索服务器方便，有良好的可扩展性。索引信息划分到各个数据库中，使得各索引数据库规模小，易于管理，缩短查询响应时间。

虽然数字小区是目前的热门方向，对这方面的研究也出现了不少的成果，但大多数的研究是与安防和VOD有关的，很少有针对分布式资源共享方面的研究，而且大多数采用集中式结构较少采用分布式结构。据调查现在已经推出了很多与数字小区相关的产品，但多集中于安防类、VOD类产品，尚未出现分布式资源共享类的有关产品。另外，数字小区现在多采用集中式管理，负荷重，很容易成为计算、 网络带宽和可靠性的瓶颈。但事实上随着信息技术的发展，一个小区是否提供软件条件如共享数字资源将会提高到和硬件资源如小区环境等同等重要的位置。而且，小区用户海量资源若没有一个共享交换的方法也是一种资源浪费。而对资源共享方面的研究，也多限于对家庭电子设备或者某种算法和技术的研究；同时，由于国内分布式搜索本身的不成熟，并没有结合在一起大规模投入实际应用中，因此，跟这些相关的研究和专利主要集中于某个具体应用和算法技术方面，而具体如何以它们的结合为分布式资源共享搭建一个控制构架、如何将其应用到数字小区中还是一片空白，本文提出的设计正好填补了这一空白。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于数字小区分布式资源共享的装置。

本发明的目的之二在于根据目的一的装置，提供一种用于数字小区分布式资源共享的方法。

为了实现发明目的一，采用的技术方案为：

一种用于数字小区分布式资源共享的装置包括分布式搜索引擎，数据库接口模块，系统接口模块。

所述分布式搜索模块的功能是处理它所直接管辖区域用户搜索要求，搜索数字小区中部分区域的资源，并与其他分布式搜索引擎相互通信，共享信息，处理并传送其他分布式搜索引擎的检索要求。分 布式搜索模块至少两套分布式搜索引擎，设置于数字小区不同的分布式服务器中或设置于构成资源共享的不同数字小区的分布式服务器中，且分布式引擎通过局域网互联协同工作。

搜索模块的内部还可以划分用户界面模块、本地搜索策略模块、控制模块、远程接口模块和安全策略模块：

1)用户界面作为用户和系统内部结构的接口，主要负责接收用户的请求、将结果返回用户，以及获取用户的反馈，这些功能由相应的查询转化、综合显示、用户Agent3个子模块完成。

2)本地搜索策略模块是搜索本地网络资源的策略和程序，这里采用的是策略和控制相分离的方案，可以根据实际需要选择合适的搜索策略，改换策略时仅需要在此模块进行调整。

3)控制模块负责调度和管理其它模块，控制整个搜索流程的流畅性，控制更新数据库信息，处理异常，设计合理的协作机制来协调本地和远程的搜索请求，维护多线程保证并发性控制，对于当前本地用户的搜索请求选择是否触发远程搜索引擎等。

4)远程接口模块主要功能是向数字小区中的其它分布式搜索引擎或者与数字小区联结为资源共享区内的远程搜索引擎发出请求并接收其它引擎发回的结果，处理其它搜索引擎的请求并发送搜索结果。远程接口模块可以监测共同工作的分布式搜索引擎的状态，而且当监测到临近的分布式搜索引擎发生故障时可以自动将搜索范围扩大到发生故障的分布式搜索引擎负责的区域。远程接口模块可以细分为选择控制模块，通信控制模块和队列缓冲。

5)安全策略模块负责整个系统的安全、稳健性，保证本地搜索引擎和数字小区其他的搜索引擎不会侵犯用户的隐私权，保证与数字小区进行资源共享区的远程搜索引擎经过认证的可以使用本地搜索引擎的合法用户。

分布式搜索引擎模块控制与策略相分离，本地策略模块策略可以更换不同的策略，不同的分布式搜索引擎可以采用不同的策略。

所述数据库接口模块负责与数据库通信，将更新的分布式搜索资料写入数据库中，即数据库除了存放数字小区的大量共享资源外，还将保留分布式搜索模块运用的智能信息。智能信息分为五大块信息：用户信息，本地索引信息，临近基本索引信息，远程搜索引擎信息，缓存信息。另外数据库接口模块还可以根据本地索引信息和远程索引信息的统计信息进行更加智能化的工作。

所述系统接口负责与服务器中其他系统进行交互，可以触发调用免费大型公共搜索引擎的事件，如每一次查询时，系统接口都会转化成登录yahoo、google等大型免费搜索引擎的命令，并将得到的结果传给用户接口进行去重复归并等处理；同时，系统接口会接收其他模块的系统消息，可传递给小区资源管理人员。

为了实现发明目的二，采用的技术方案为：

一种用于数字小区分布式资源共享方法，其特征在于采用分布式搜索方法，包括处理本地用户请求和处理远程用户请求两个过程。

1)所述处理本地用户请求的过程具体如下：

当分布式搜索模块接收到通过安全认证的命令后，搜索的五个步 骤是：检索数据库本地缓存、检索远程缓存、调用本地搜索策略模块对本地网络进行检索、调用远程接口模块中的选择控制模块选择最有可能满足要求的搜索模块、调用其它所有搜索模块，其中根据算法判断用户已经满意某一步的结果或者已经完成五个步骤，则在此步搜索过程终止，并根据需要更新数据库里相关信息；

2)所述处理远程用户请求的过程具体如下：

当分布式搜索模块接收到通过安全认证的命令后，搜索的两个步骤是：检索本地缓存、启动本地搜索，其中若检索到本地缓存已有相应的记录，则不会启动本地搜索，并且在此过程根据需要更新数据库里相关信息。

附图说明

图1为本发明的分布式资源共享装置的逻辑示意图；

图2为处理本地用户请求的控制流程图；

图3为处理远程用户请求的控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

本发明的分布式资源共享装置如附图1所示，包括系统接口，数据库接口，分布式搜索模块。

1.分布式搜索模块

分布式搜索模块是整个架构的重要模块，它的基本功能是处理它 所直接管辖区域用户搜索要求，搜索数字小区中部分区域的资源，并与其他分布式搜索引擎相互通信，共享信息，处理并传送其他分布式搜索引擎的检索要求。分布式资源共享装置设置于数字小区不同的分布式服务器中或设置于构成资源共享的不同数字小区的分布式服务器中，且分布式引擎通过局域网互联协同工作。如附图1所示，搜索模块的内部还可以划分为五大子模块：用户界面模块、本地搜索策略模块、控制模块、远程接口模块、安全策略模块。

(1)用户界面模块

用户界面作为用户和系统内部结构的接口，主要负责接收用户的请求、将结果返回用户，以及获取用户的反馈。这些功能由相应的查询转化、综合显示、用户Agent3个子模块完成。

查询转化负责接收用户的各种查询请求，并进行初步的处理，形成系统内部规范的查询条件。本地搜索引擎与远程搜索引擎的数字小区局域网内的查询结果和系统接口中调用其它公共搜索引擎的Internet查询结果，都要经过综合显示模块的再加工，去除无效或重复链接、并依匹配度重新排序、统一表达方式，才能形成最后的结果页面，返回给用户。每条记录结果都会附带尽可能的详细信息，如下载连接速度，来源信息等。对于暂时无法下载的数字小区局域网资源，可以通过发讯息的方式直接给用户和资源所有者用户进行沟通。

用户Agent提供用户对查询结果进行反馈的渠道，对用户选取查询结果的行为加以利用，可为用户提供个性化服务。首先，用户Agent获知用户对系统提供的信息的满意程度，即获取用户的反馈信息。通 常采用的算法是通过数据库中的用户信息和用户对查询结果的处理(点击和翻页等)等的综合评价获取有关的用户知识。然后将用户知识送给控制模块、远程接口、本地搜索引擎，使这些模块能对用户需求进行不断的跟踪或者帮助这些模块进行决策。最后，将会更新数据库中的用户信息。当然，用户Agent可以由用户自己根据自己的习惯进行定制。用户Agent也可以仅作为可选模块，对于要求不高的数字小区，可以省去，以减少开发难度而节约成本。

(2)本地搜索策略模块

本地搜索策略模块是搜索本地网络资源的策略和程序，我们采用的是策略和控制相分离的方案，可以根据实际需要选择合适的搜索策略，改换策略时仅需要在此模块进行调整。如可以对当前的Robot程序加以改进以使得它能够在限于本区域的网络中快速搜索。如果要实现个性化和智能化的搜索，则可以设计一个基于启发式搜索策略的智能Agent来检索。选择什么样的策略与数字小区的规模与要求相关。

(3)控制模块

控制模块负责调度和管理其它模块，控制整个搜索流程的流畅性，控制更新数据库信息，处理异常，设计合理的协作机制来协调本地和远程的搜索请求，维护多线程保证并发性控制，对于当前本地用户的搜索请求选择是否触发远程搜索引擎等。异常处理如临近的搜索引擎发生故障时的处理，对于本地或远程的所有请求的优先判定也是控制模块负责的。

(4)远程接口模块

远程接口模块主要功能是向数字小区中的其它分布式搜索引擎或者与数字小区联结为资源共享区内的远程搜索引擎发出请求并接收其它引擎发回的结果，处理其它搜索引擎的请求并发送搜索结果。与数字小区联结为资源共享区内的远程搜索引擎是相对的，当本系统专门适用于数字小区的资源共享时，远程搜索引擎就相当于一个数字小区中的其它搜索引擎。在这里，为了简称，本发明将数字小区中其他分布式搜索引擎和与数字小区联结为资源共享区内的远程搜索引擎统称为远程搜索引擎。

此模块又可以细分为3个重要模块：选择控制模块，通信控制模块，队列缓冲。当本地搜索引擎不能满足某些用户查询要求时，需要求助于其它搜索引擎，就是通过远程控制模块选择哪些是最有可能提供令人满意的查询结果的搜索引擎。通信控制模块要求能快速灵活地实现单播和多播通信功能，能够相互之间彼此定时通知状态，将其写入数据库中的远程搜索引擎信息，如监测到某个引擎地址改变，工作状态。远程搜索引擎的资料的搜集是采用自适应算法，主要确定远程搜索引擎的网络状况和所负责的区域的资源状况。

(5)安全策略模块

安全策略模块负责整个系统的安全、稳健性，保证本地搜索引擎和数字小区其他的搜索引擎不会侵犯用户的隐私权，保证与数字小区进行资源共享区的远程搜索引擎经过认证的可以使用本地搜索引擎的合法用户。安全策略模块采取单独设置，就是为了更加模块化，可 以与控制相分离，可根据需要选择合适的安全策略。

2、数据库接口模块

数据库接口模块负责与数据库通信，将更新的分布式搜索资料写入数据库中。即数据库除了存放数字小区的大量共享资源外，还将保留分布式搜索模块运用的智能信息。智能信息分为五大块信息：用户信息，本地索引信息，临近基本索引信息，远程搜索引擎信息，缓存信息。  另外，数据库接口模块还可以根据本地索引信息和远程索引信息的统计信息进行更加智能化的工作。

3、系统接口

系统接口负责与服务器中其他系统进行交互。如：每一次查询时，系统接口都会转化成登录yahoo、google等大型免费搜索引擎的命令，并将得到的结果传给用户接口进行去重复归并等处理。同时，系统接口会接收其他模块的系统消息，可传递给小区资源管理人员。当数据库接口触发信息“统计信息显示自己管辖的本地区域某一资源搜索重复率高而没有查询结果”，系统接口将输出报告给数字小区资源管理人员，可以让资源管理人员适时地购买数字小区住户所需要的资源，达到住户生活丰富化的目的。当数据库接口触发“统计信息显示自己管辖的本地区域某一资源搜索率已接近为0”的信息时，系统接口模块将触发通知服务器上的压缩系统对存在数据库的此资源进行压缩的消息。

本发明的处理本地用户请求的控制流程如附图2所示，处理远程用户请求的控制流程如附图3所示。

下面结合一个实施例进行说明。

假设一个数字小区有50栋楼，可以设置5个服务器，每个服务器为10栋楼服务(或者一个房地产开发商拥有异地的5个数字小区，每个小区架设一个服务器诸如此类)。每个服务器上都设置了一个分布式资源共享系统和数据库。下面是每个服务器的数据库存放的资源。

服务器	存放的资源
		服务器1	软件类
服务器2	音乐、工作学习类
		服务器3	电影类
服务器4	电影类
		服务器5	电影、数字小区信息类

若用户想查询电影a，只要登陆他住所所属服务器界面，输入关键字。本发明就会调用分布式搜索模块对数字小区局域网内的资源进行搜索，同时系统接口调用公共免费搜索引擎对a进行搜索，最终结果将送到用户接口模块经统一处理显示最为详尽的信息。处理用户a的控制流程正如附图2所示，先检索数据库本地缓存、再检索远程缓存、然后调用本地搜索策略模块对本地网络进行检索、再调用远程接口模块中的选择控制模块选择最有可能满足要求的搜索模块、最后调用其它所有搜索模块，但本发明有合适的算法当发现用户已经对检索 结果满意就停止搜索。比如，像电影类的资源，只要有一个有效链接就已足够，而不需要提供重复的选择。同样，a所在服务器也可以处理来自经过认证的远程用户的请求，控制流程如附图3所示。分布式搜索模块对数字小区局域网内的资源搜索达到了高命中率、可下载可能性高的优点，因为数字小区数据库为住户提供大量的资源，而众多住户存在非常多可以共享的资源，特别是软件、多媒体类，而这些通过google、yahoo这些网站的搜索很难得到有效的共享链接。另一方面，为保证用户得到关于资源a的更多信息，系统接口模块将自动登录公共免费搜索引擎在整个Internet上获取a的信息。两种结合在一起，达到了命中率高，信息广，速度快的优点，同时分布式资源共享是专门针对数字小区用户的，就可以采用自适应、智能等算法给用户提供更个性化、人性化的服务。如果电影a只有用户b拥有但暂时不提供下载，用户c可以直接由用户接口模块发信息给用户b请求资源，达到互相沟通，互通有无的目的。而且在电影a只有少数用户拥有而任一服务器数据库没有的情况，为了提高下载速度和减轻a所有者的网络负担，系统会在a所有者较为空闲的时期将资源下载到数据库，提供另一个镜像。如果一定时期内某部电影a的搜索率非常高，却没有搜索结果，则系统接口模块会反馈给服务器，小区管理资源管理人员可以决定是否购买此电影到数据库供小区住户共享。如果在很长时间内电影a的搜索率接近为0，为了节省数据库的空间，可以调用服务器上已有的压缩软件进行压缩。

Claims (7)

1.一种用于数字小区分布式资源共享的装置，其特征在于该装置包括分布式搜索模块，数据库接口模块和系统接口模块：

分布式搜索模块的功能是处理它所直接管辖区域用户搜索要求，搜索数字小区中部分区域的资源，并与其他分布式搜索模块相互通信，共享信息，处理并传送其他分布式搜索模块的检索要求；

数据库接口模块负责与数据库通信，将更新的分布式搜索资料写入数据库中，还可以根据本地索引信息和远程索引信息的统计信息进行工作，所述数据库接口模块将用户信息，本地索引信息，临近基本索引信息，远程搜索模块信息，缓存信息写入数据库；

系统接口模块负责与服务器中其他模块进行交互，可以触发调用免费大型公共搜索模块的事件；同时，系统接口模块会接收其他模块的系统消息，可传递给小区资源管理人员。

2.根据权利要求1所述的数字小区分布式资源共享的装置，其特征在于所述分布式搜索模块包括至少两套，设置于数字小区不同的分布式服务器中或设置于构成资源共享的不同数字小区的分布式服务器中，且分布式搜索模块通过局域网互联协同工作。

3.根据权利要求1所述的数字小区分布式资源共享的装置，其特征在于所述搜索模块的内部还可以划分用户界面模块、本地搜索策略模块、控制模块、远程接口模块和安全策略模块：

1)用户界面模块作为用户和系统内部结构的接口，主要负责接

收用户的请求、将结果返回用户，以及获取用户的反馈，这些功能由相应的查询转化、综合显示、用户Agent共3个子模块完成；

2)本地搜索策略模块用于搜索本地网络资源的策略和程序，这里采用的是策略和控制相分离的方案，可以根据实际需要选择合适的搜索策略，改换策略时仅需要在此模块进行调整；

3)控制模块负责调度和管理其它模块，控制整个搜索流程的流畅性，控制更新数据库信息，处理异常，设计合理的协作机制来协调本地和远程的搜索请求，维护多线程保证并发性控制，对于当前本地用户的搜索请求选择是否触发远程搜索模块；

4)远程接口模块主要功能是向数字小区中的其它分布式搜索模块或者与数字小区联结为资源共享区内的远程搜索模块发出请求并接收其它模块发回的结果，处理其它搜索模块的请求并发送搜索结果；

5)安全策略模块负责整个系统的安全、稳健性，保证本地搜索模块和数字小区其他的搜索模块不会侵犯用户的隐私权。

4.根据权利要求3所述的数字小区分布式资源共享的装置，其特征在于所述远程接口模块可以细分为选择控制模块，通信控制模块和队列缓冲模块。

5.根据权利要求3或4所述的数字小区分布式资源共享的装置，其特征在于所述分布式搜索模块的远程接口模块可以监测共同工作的分布式搜索模块的状态，而且当监测到临近的分布式搜索模块发生故障时可以自动将搜索范围扩大到发生故障的分布式搜索模块负责的区域。

6.根据权利要求3所述的数字小区分布式资源共享的装置，其特征在于所述分布式搜索模块控制与策略相分离，本地搜索策略模块可以更换不同的策略，不同的分布式搜索模块可以采用不同的策略。

7.一种用于数字小区分布式资源共享方法，其特征在于采用分布式搜索方法，包括处理本地用户请求和处理远程用户请求两个过程：

所述处理本地用户请求的过程具体如下：

当分布式搜索模块接收到通过安全认证的命令后，搜索的五个步骤是：检索数据库本地缓存、检索远程缓存、调用本地搜索策略模块对本地网络进行检索、调用远程接口模块中的选择控制模块选择最有可能满足要求的搜索模块、调用其它所有搜索模块，其中根据算法判断用户已经满意某一步的结果或者已经完成五个步骤，则在此步搜索过程终止，并根据需要更新数据库里相关信息，分布式搜索模块搜索数字小区中部分区域的资源后，与其他分布式搜索模块相互通信，共享信息，处理并传送其他分布式搜索模块的检索要求；

所述处理远程用户请求的过程具体如下：

当分布式搜索模块接收到通过安全认证的命令后，搜索的两个步骤是：检索本地缓存、启动本地搜索，其中若检索到本地缓存已有相应的记录，则不会启动本地搜索，并且在此过程根据需要更新数据库里相关信息，分布式搜索模块搜索数字小区中部分区域的资源后，与其他分布式搜索模块相互通信，共享信息，处理并传送其他分布式搜索模块的检索要求。

Images