WO2020063650A1 - 一种分布式数据管理系统及管理方法、计算机存储介质和计算机设备 - Google Patents
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- H04L67/1095—Replication or mirroring of data, e.g. scheduling or transport for data synchronisation between network nodes
Definitions
- This article relates to the field of computer network and information security technologies, and in particular, to a distributed data management system and management method, computer storage media, and computer equipment.
- the computer network also needs to share some important data related to information security-keys. These important data need to be managed by a special Key Management System (KMS) to prevent leakage.
- KMS Key Management System
- the distributed key management system also faces the problem of quickly and reliably sharing key data between many nodes.
- this article provides a distributed data management system and management method, computer storage media, and computer equipment.
- a distributed data management system including:
- a distributed management node is used to perform link communication quality detection between the distributed management node and other distributed management nodes. Based on the results of the link communication quality detection, at least one first-level partner node is determined, and direct communication with the first-level partner node data synchronization.
- the network topology structure including all the distributed management nodes is acquired, and the link communication quality detection between the distributed management node and the adjacent distributed management nodes is performed based on the network topology structure, and the communication is performed.
- At least one adjacent distributed management node whose delay meets the preset optimal policy of link communication quality is determined as a first-level partner node.
- the distributed data management system also includes:
- Client nodes for users to access data in distributed management nodes
- the data includes at least one of a symmetric key, a private key, and a public key; wherein at least one of the symmetric key, the private key, and the public key is uploaded by the user to the distributed management node through the client node and / Or at least one of them generated on a distributed management node.
- the stored data is returned directly to the client node;
- the first-level partner node of the distributed management node is used to query the unstored data. If the unstored data is found, it is indirectly synchronized and returned to the client node. Unstored data indirectly queried. If unstored data is not queried, repeat the query steps until unstored data is queried and return indirect queried unstored data to the client node, or repeat the query steps until Query all distributed management nodes in the system.
- the partner nodes at all levels of the distributed management node include a first-level partner node of the distributed management node that has not deleted the stored corresponding data, and a first-level partner node of the distributed management node that has not deleted the stored corresponding data. Partner node.
- the distributed data management method includes:
- the distributed data management method also includes:
- the link communication quality detection between the distributed management node and the adjacent distributed management node is performed, and at least one adjacent distributed management node whose communication delay conforms to a preset optimal link communication quality policy is determined as First-level partner node.
- the distributed data management method also includes:
- the data includes at least one of a symmetric key, a private key, and a public key; wherein at least one of the symmetric key, the private key, and the public key is from a user uploaded to the distributed management node through the client node and the At least one of the generated on the distributed management node.
- the distributed data management method also includes:
- the stored data is returned directly to the client node;
- the first-level partner node of the distributed management node is used to query the unstored data. If the unstored data is found, it is indirectly synchronized and returned to the client node. Unstored data indirectly queried. If unstored data is not queried, repeat the query steps until unstored data is queried and return indirect queried unstored data to the client node, or repeat the query steps until Query all distributed management nodes in the system.
- the distributed data management method also includes:
- the partner nodes at all levels of the distributed management node include a first-level partner node of the distributed management node that has not deleted the stored corresponding data, and a first-level partner node of the distributed management node that has not deleted the stored corresponding data. Partner node.
- a distributed data management method including:
- the distributed data management method also includes:
- the link communication quality detection between the distributed management node and the adjacent distributed management node is performed, and at least one adjacent distributed management node whose communication delay conforms to a preset optimal link communication quality policy is determined as First-level partner node.
- the distributed data management method also includes:
- the data includes at least one of a symmetric key, a private key, and a public key; wherein at least one of the symmetric key, the private key, and the public key is from a user uploaded to the distributed management node through the client node and the At least one of the generated on the distributed management node.
- the distributed data management method also includes:
- the stored data is returned directly to the client node;
- the first-level partner node of the distributed management node is used to query the unstored data. If the unstored data is found, it is indirectly synchronized and returned to the client node. Unstored data indirectly queried. If unstored data is not queried, repeat the query steps until unstored data is queried and return indirect queried unstored data to the client node, or repeat the query steps until Query all distributed management nodes in the system.
- the distributed data management method also includes:
- the partner nodes of the distributed management node include the first-level partner node of the distributed management node that has not deleted the stored corresponding data, and the first-level partner node of the distributed management node that has not deleted the corresponding stored data Partner node.
- a computer-readable storage medium stores a computer program, and when the program is executed by a processor, the steps of the foregoing method are implemented.
- a computer device including a memory, a processor, and a computer program stored on the memory and executable on the processor, and the processor implements the foregoing when the program is executed.
- Fig. 1 is a schematic diagram showing a distributed data management system according to an exemplary embodiment.
- Fig. 2 is a schematic flowchart of a distributed data management method according to an exemplary embodiment.
- Fig. 3 is a schematic diagram showing a computer device according to an exemplary embodiment.
- FIG. 1 exemplarily shows a schematic diagram of a distributed data management system according to the present document.
- the distributed data management system includes:
- Distributed management node (represented by Nx in Figure 1, such as N1, N2, N3, etc.), used to perform link communication quality detection between the distributed management node and other distributed management nodes, based on link communication quality detection The result determines at least one first-level partner node and performs direct data synchronization with the first-level partner node.
- the distributed management node N5 updates its own data D as an example. After the distributed management node N5 has updated the data D locally, it synchronizes the data D with its first-level partner nodes N4, N6, N7, and N8 (directly). For the distributed management node N5 first-level partner node (that is, another distributed management node) N4, although its own first-level partner node has a distributed management node N3 in addition to the distributed management node N5, but The distributed management node N4 does not continue to synchronize data D to the distributed management node N3.
- first-level partner node that is, another distributed management node
- N4 does not continue to synchronize data D to the distributed management node N3.
- a distributed management node can only synchronize data directly to or from a (first-level) partner node. If the (user) data obtained by a distributed management node is directly synchronized from its (first-level) partner node, it does not continue to directly synchronize the (user) data with its other (first-level) partner node.
- the distributed management node is further configured to:
- the network topology structure including all the distributed management nodes is acquired, and the link communication quality detection between the distributed management node and the adjacent distributed management nodes is performed based on the network topology structure, and the communication is performed.
- At least one neighboring distributed management node with a small delay is determined as a first-level partner node.
- each distributed management node can decide whether to communicate with other distributed management nodes (ie, the best link communication quality-for example, the link communication delay is small).
- the above-mentioned direct data synchronization thereby constructing the entire distributed data management system (or network). For example, the following specific steps can be taken:
- Each distributed management node probes the access speed with other distributed management nodes (for example, the above-mentioned communication delay).
- each distributed management node selects a fixed number of "partner nodes" for connection, and the specific number can be configured through the "connectivity" indicator.
- an access speed (access delay) (for example, a unit of milliseconds / ms) may be used as an indicator of connectivity between nodes. For example, all nodes whose access speed is less than 100 milliseconds can be determined as the (first-level) partner nodes of the node.
- Each distributed management node must have at least one (level one) partner node.
- a distributed management node without a (level one) partner node is considered a "lone node", and this distributed management node is considered an abnormal node. Service cannot continue.
- the entire distributed data management system is dynamically changed, that is, the relationship between nodes is not fixed, but can be dynamically adjusted according to the connectivity indicators between nodes.
- the distributed data management system according to this article further includes:
- Client node (not shown in Figure 1), for users to access data in the distributed management node,
- the data includes a symmetric key and / or a private key and / or a public key uploaded by the user to the distributed management node through the client node and / or generated on the distributed management node.
- the above user visits include:
- the user via the client node uploads the private key (e.g., generated by the client node) to the distributed management node.
- the private key e.g., generated by the client node
- the above-mentioned distributed data management system may be a distributed KMS system, which is composed of a plurality of distributed management nodes (ie, KMS nodes).
- the data directly synchronized by the distributed management node is a user key (for example, a private key) stored by the distributed management node. That is, the distributed management node directly synchronizes the user key stored by itself to its (first-level) partner node.
- a user key for example, a private key
- KMS nodes only perform direct data synchronization with their first-level partner nodes. That is, not all KMS nodes can be directly connected (ie, direct data synchronization).
- each KMS node can serve as a working node to serve customers (ie, the above-mentioned client nodes), that is, it can provide the basic functions of KMS, including key upload, use, and key generation.
- the distributed management node is further configured to:
- the stored data is returned directly to the client node;
- the first-level partner node of the distributed management node is used to query the unstored data. If the unstored data is found, it is indirectly synchronized and returned to the client node. Unstored data that is indirectly queried. If unstored data is not queried, repeat the query steps until the unstored data is queried and return the indirectly queried unstored data to the client node, or until the system is queried. Up to all distributed management nodes.
- the distributed management node is further configured to:
- the partner nodes at all levels of the distributed management node include a first-level partner node of the distributed management node that has not deleted the stored corresponding data, and a first-level partner node of the distributed management node that has not deleted the stored corresponding data. Partner node.
- the distributed data management method according to this article includes:
- Step S202s performing link communication quality detection between the distributed management node and other distributed management nodes
- Step S204s determine at least one first-level partner node based on a result of link communication quality detection
- Step S206s Perform direct data synchronization with the first-level partner node.
- the method further includes:
- Step S208s after all the distributed management nodes are successfully networked, obtain a network topology structure including all the distributed management nodes;
- Step S210s Perform a link communication quality detection between the distributed management node and an adjacent distributed management node based on the network topology, and determine at least one adjacent distributed management node with a smaller communication delay as a first-level partner node.
- the above networking process may include the following steps:
- the above step of obtaining the network topology structure of all distributed management nodes is the step of obtaining a "full node" list.
- the above-mentioned step of performing the link communication quality detection between the distributed management node and an adjacent distributed management node is a step for the node to start a detection function.
- each distributed management node can decide whether to communicate with other distributed management nodes (ie, the best link communication quality-for example, the link communication delay is small).
- the above-mentioned direct data synchronization thereby constructing the entire distributed data management system (or network). For example, the following specific steps can be taken:
- Each distributed management node probes the access speed with other distributed management nodes (for example, the above-mentioned communication delay).
- each distributed management node selects a fixed number of "partner nodes" for connection, and the specific number can be configured through the "connectivity" indicator.
- an access speed (access delay) (for example, a unit of milliseconds / ms) may be used as an indicator of connectivity between nodes. For example, all nodes whose access speed is less than 100 milliseconds can be determined as the (first-level) partner nodes of the node.
- Each distributed management node must have at least one (level one) partner node.
- a distributed management node without a (level one) partner node is considered a "lone node", and this distributed management node is considered an abnormal node. Service cannot continue.
- All physically connected distributed management nodes execute the above steps S202s-S206s or the above steps S208s, S210s, S206s, thereby completing the construction of the entire distributed data management system.
- the method further includes:
- Step S202c the user accesses data in the distributed management node
- the data includes at least one of a symmetric key, a private key, and a public key; wherein at least one of the symmetric key, the private key, and the public key is from a user uploading to the distributed management node through a client node and / or Generate at least one of the distributed management nodes.
- the above user visits include:
- the user via the client node uploads the private key (e.g., generated by the client node) to the distributed management node.
- the private key e.g., generated by the client node
- the directly synchronized data is the user key (for example, a private key) stored by the distributed management node. That is, the distributed management node directly synchronizes the user key stored by itself to its (first-level) partner node.
- the method further includes:
- Step S212s When the user accesses the stored data in the distributed management node through the client node, the stored data is directly returned to the client node;
- Step S214s When the user accesses the unstored data in the distributed management node through the client node, query the unstored data from the first-level partner node of the distributed management node. If the unstored data is found, indirectly synchronize and query the client The end node returns the unstored data that is indirectly queried. If the unstored data is not queried, repeat the query steps until the unstored data is queried and return the indirect queried unstored data to the client node, or repeat the query Steps until all distributed management nodes in the system have been queried.
- a user initiates an operation using a private key to a node (for example, querying the private key or processing data using the private key);
- the node If the node does not have a corresponding private key, the node initiates a query to its (first-level) partner node;
- step D All participating nodes in step D must save this private key
- N1 needs to report to its (level 1) partner node N2 A request to synchronize the private key K is initiated. After N2 receives the request, because it also does not have the private key K, N1 then initiates a request to synchronize the private key K with its other (first-level) partner node N3, and the request will eventually reach N4.
- the N4 node has the private key K, so the N4 node returns the private key K to N3, and N3 continues to return to the original path until N1.
- N1 After N1 obtains the private key K, it will use the private key K to process the user's use request. In this process, N2 and N3 will also store the private key K (corresponding to step S206s). In this way, all nodes in the above KMS network have synchronized the private key K.
- the method further includes:
- Step S216s When the user deletes the stored data in the distributed management node through the client node, the corresponding data stored in the partner nodes of the distributed management node at all levels is also deleted, and / or, the predetermined storage duration is not deleted. After access, the obtained data is automatically deleted,
- the partner nodes at all levels of the distributed management node include a first-level partner node of the distributed management node that has not deleted the stored corresponding data, and a first-level partner node of the distributed management node that has not deleted the stored corresponding data. Partner node.
- step S216s corresponds to the following steps:
- the user deletes the private key stored in the distributed KMS network.
- the node receiving the command sends a delete instruction to its (first-level) partner node
- the node receiving the delete instruction deletes the private key stored locally
- step B The node receiving the delete instruction repeats step B.
- the distributed management node N3 node If the user wants to delete the private key K—corresponding to the stored data described above (for example, it initiates a delete request to the distributed management node N3 node), the distributed management node N3 node first deletes the private key K held by itself and then notifies The distributed management node N2 and the distributed management node N4 delete the private key K. Both the distributed management node N2 and the distributed management node N4 perform behaviors similar to the distributed management node N3, and continue to delete the private key and notify their (first-level) partner nodes, so that the entire network will completely delete the private key K.
- data for example, keys
- data can be quickly and reliably shared among many nodes.
- the data (for example, the key) is not all synchronized to all nodes, but is partially synchronized to save unnecessary overhead.
- the distributed data management system (for example, KMS network) is dynamically changed to ensure that the access speed between each node and its (first-level) partner node is optimal, so as to accelerate the data transmission.
- Each node is only responsible for a limited direct synchronization range, which reduces the probability of errors.
- the embodiments of the present invention also provide a computer-readable storage medium.
- a computer program is stored on the storage medium, and when the program is executed by a processor, the steps of the foregoing method are implemented.
- Fig. 3 is a block diagram of a computer device 300 according to an exemplary embodiment.
- the computer device 300 may be provided as a server.
- the computer device 300 includes a processor 301, and the number of processors can be set to one or more as required.
- the computer device 300 also includes a memory 302 for storing instructions executable by the processor 301, such as application programs.
- the number of memories can be set as required or one or more. It can store one or more applications.
- the processor 301 is configured to execute instructions to perform any of the methods described above.
- this document may be provided as a method, an apparatus (device), or a computer program product. Therefore, this document may take the form of an entirely hardware embodiment, an entirely software embodiment, or an embodiment combining software and hardware aspects. Moreover, this document may take the form of a computer program product implemented on one or more computer-usable storage media containing computer-usable program code therein.
- Computer storage media includes volatile and nonvolatile, removable and non-removable media implemented in any method or technology used to store information such as computer-readable instructions, data structures, program modules or other data Including, but not limited to, RAM, ROM, EEPROM, flash memory or other memory technologies, CD-ROM, digital versatile disk (DVD) or other optical disk storage, magnetic cartridges, magnetic tape, disk storage or other magnetic storage devices, or may be used for Any other medium or the like that stores the desired information and can be accessed by the computer.
- a communication medium typically contains computer-readable instructions, data structures, program modules, or other data in a modulated data signal such as a carrier wave or other transmission mechanism, and may include any information delivery medium .
- These computer program instructions may also be stored in a computer-readable memory capable of directing a computer or other programmable data processing device to work in a particular manner such that the instructions stored in the computer-readable memory produce a manufactured article including an instruction device, the instructions
- the device implements the functions specified in one or more flowcharts and / or one or more blocks of the block diagram.
- These computer program instructions can also be loaded on a computer or other programmable data processing device, so that a series of steps can be performed on the computer or other programmable device to produce a computer-implemented process, which can be executed on the computer or other programmable device.
- the instructions provide steps for implementing the functions specified in one or more flowcharts and / or one or more blocks of the block diagrams.
- the terms "including”, “comprising”, or any other variation thereof are intended to encompass non-exclusive inclusion, such that an article or device that includes a series of elements includes not only those elements, but also other elements not explicitly listed Elements, or elements that are inherent to such articles or equipment. Without more restrictions, the elements defined by the sentence “including " do not exclude the existence of other identical elements in the articles or equipment including the elements.
- the distributed management node determines at least one first-level partner node based on the results of link communication quality detection, and performs direct data synchronization with the first-level partner node to achieve data synchronization with some nodes, saving unnecessary overhead; distribution The dynamic data management system changes to ensure that the access speed between each node and its (first-level) partner node is optimal, to achieve the purpose of accelerating data transmission; each node is only responsible for the limited direct synchronization range, which reduces the Probability of error; data can be shared quickly and reliably between many nodes.
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Abstract
本文是关于一种分布式数据管理系统及管理方法。所公开的分布式数据管理系统包括：分布式管理节点，用于执行分布式管理节点与其他分布式管理节点之间的链路通信质量探测，基于链路通信质量探测的结果确定至少一个一级伙伴节点，与一级伙伴节点进行直接数据同步。所公开的技术方案能够在众多节点之间快速、可靠地共享数据。
Description
本文要求在2018年9月27日提交中国专利局、申请号为201811127823.5,发明名称为“一种分布式数据管理系统及管理方法”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本文中。
本文涉及计算机网络和信息安全技术领域，尤其涉及一种分布式数据管理系统及管理方法、计算机存储介质和计算机设备。
计算机网络的出现给人们的工作和生活带来了便利，人们能够通过计算机网络来共享信息。计算机网络的形式多种多样，包括集中式的CS(Client/Server，客户端/服务器)/BS(Browser/Server，浏览器/服务器)模式的网络、分布式对等网络等。无论是哪一种网络，由于组成网络的节点众多，如何在众多的节点之间快速、可靠地共享数据一直是人们研究的一个重要课题。
另外，在计算机网络中还需要共享一些与信息安全相关的重要数据——密钥，这些重要数据需要采用专门的密钥管理系统(Key Manage System，KMS)来进行管理，防止泄露。对于分布式的密钥管理系统，同样也面临着在众多的节点之间快速、可靠地共享密钥数据的问题。
因此，为了解决上述问题，需要提出新的技术方案。
发明内容
为克服相关技术中存在的问题，本文提供一种分布式数据管理系统及管理方法、计算机存储介质和计算机设备。
根据本文的第一方面，提供一种分布式数据管理系统，包括：
分布式管理节点，用于执行分布式管理节点与其他分布式管理节点之间的链路通信质量探测，基于链路通信质量探测的结果确定至少一个一级伙伴节点， 与一级伙伴节点进行直接数据同步。
根据本文的分布式数据管理系统，其分布式管理节点还用于：
在所有分布式管理节点成功组网之后，获取包括所有分布式管理节点的网络拓扑结构，基于网络拓扑结构执行分布式管理节点与相邻分布式管理节点之间的链路通信质量探测，将通信延迟符合预设的链路通信质量最佳策略的至少一个相邻分布式管理节点确定为一级伙伴节点。
根据本文的分布式数据管理系统，还包括：
客户端节点，用于用户访问分布式管理节点中的数据，
其中，数据包括对称密钥、私钥和公钥中的至少一个；其中所述对称密钥、私钥和公钥中的至少一个是来自用户通过客户端节点向分布式管理节点上传的和/或在分布式管理节点上生成的中的至少一个。
根据本文的分布式数据管理系统，其分布式管理节点还用于：
当用户通过客户端节点访问分布式管理节点中已存储的数据时，直接向客户端节点返回已存储的数据；
当用户通过客户端节点访问分布式管理节点中未存储的数据时，向分布式管理节点的一级伙伴节点查询未存储的数据，如果查询到未存储的数据，间接同步并向客户端节点返回间接查询到的未存储的数据，如果未查询到未存储的数据，重复查询步骤直至查询到未存储的数据并向客户端节点返回间接查询到的未存储的数据为止，或者，重复查询步骤直到查询完系统中的所有分布式管理节点为止。
根据本文的分布式数据管理系统，其分布式管理节点还用于：
当用户通过客户端节点删除分布式管理节点中已存储的数据时，同时删除分布式管理节点的各级伙伴节点中已存储的对应数据，和/或，在预定的存储时长没有被访问之后，自动删除得到的数据，
其中，分布式管理节点的各级伙伴节点包括未删除已存储的对应数据的分布式管理节点的一级伙伴节点、分布式管理节点的一级伙伴节点的未删除已存储的对应数据的一级伙伴节点。
根据本文的分布式数据管理方法，包括：
经由分布式管理节点执行以下步骤：
执行分布式管理节点与其他分布式管理节点之间的链路通信质量探测；
基于链路通信质量探测的结果确定至少一个一级伙伴节点；
与一级伙伴节点进行直接数据同步。
根据本文的分布式数据管理方法，还包括：
经由分布式管理节点执行以下步骤：
在所有分布式管理节点成功组网之后，获取包括所有分布式管理节点的网络拓扑结构；
基于网络拓扑结构执行分布式管理节点与相邻分布式管理节点之间的链路通信质量探测，将通信延迟符合预设的链路通信质量最佳策略的至少一个相邻分布式管理节点确定为一级伙伴节点。
根据本文的分布式数据管理方法，还包括：
经由客户端节点执行以下步骤：
用户访问分布式管理节点中的数据，
其中，数据包括对称密钥、私钥和公钥中的至少一个；其中所述对称密钥、私钥和公钥中的至少一个是来自用户通过客户端节点向分布式管理节点上传的和在分布式管理节点上生成的中的至少一个。
根据本文的分布式数据管理方法，还包括：
经由分布式管理节点执行以下步骤：
当用户通过客户端节点访问分布式管理节点中已存储的数据时，直接向客户端节点返回已存储的数据；
当用户通过客户端节点访问分布式管理节点中未存储的数据时，向分布式管理节点的一级伙伴节点查询未存储的数据，如果查询到未存储的数据，间接同步并向客户端节点返回间接查询到的未存储的数据，如果未查询到未存储的数据，重复查询步骤直至查询到未存储的数据并向客户端节点返回间接查询到的未存储的数据为止，或者，重复查询步骤直到查询完系统中的所有分布式管理节点为止。
根据本文的分布式数据管理方法，还包括：
经由分布式管理节点执行以下步骤：
当用户通过客户端节点删除分布式管理节点中已存储的数据时，同时删除分布式管理节点的各级伙伴节点中已存储的对应数据，和/或，在预定的存储时长没有被访问之后，自动删除得到的数据，
其中，分布式管理节点的各级伙伴节点包括未删除已存储的对应数据的分布式管理节点的一级伙伴节点、分布式管理节点的一级伙伴节点的未删除已存储的对应数据的一级伙伴节点。
根据本文的另一方面，提供一种分布式数据管理方法，包括：
经由分布式管理节点执行以下步骤：
执行分布式管理节点与其他分布式管理节点之间的链路通信质量探测；
基于链路通信质量探测的结果确定至少一个一级伙伴节点；
与一级伙伴节点进行直接数据同步。
根据本文的分布式数据管理方法，还包括：
经由分布式管理节点执行以下步骤：
在所有分布式管理节点成功组网之后，获取包括所有分布式管理节点的网络拓扑结构；
基于网络拓扑结构执行分布式管理节点与相邻分布式管理节点之间的链路通信质量探测，将通信延迟符合预设的链路通信质量最佳策略的至少一个相邻分布式管理节点确定为一级伙伴节点。
根据本文的分布式数据管理方法，还包括：
经由客户端节点执行以下步骤：
用户访问分布式管理节点中的数据，
其中，数据包括对称密钥、私钥和公钥中的至少一个；其中所述对称密钥、私钥和公钥中的至少一个是来自用户通过客户端节点向分布式管理节点上传的和在分布式管理节点上生成的中的至少一个。
根据本文的分布式数据管理方法，还包括：
经由分布式管理节点执行以下步骤：
当用户通过客户端节点访问分布式管理节点中已存储的数据时，直接向客户端节点返回已存储的数据；
当用户通过客户端节点访问分布式管理节点中未存储的数据时，向分布式管理节点的一级伙伴节点查询未存储的数据，如果查询到未存储的数据，间接同步并向客户端节点返回间接查询到的未存储的数据，如果未查询到未存储的数据，重复查询步骤直至查询到未存储的数据并向客户端节点返回间接查询到的未存储的数据为止，或者，重复查询步骤直到查询完系统中的所有分布式管理节点为止。
根据本文的分布式数据管理方法，还包括：
经由分布式管理节点执行以下步骤：
当用户通过客户端节点删除分布式管理节点中已存储的数据时，同时删除分布式管理节点的各级伙伴节点中已存储的对应数据，和/或，在预定的存储时长没有被访问之后，自动删除得到的数据，
其中，分布式管理节点的各级伙伴节点包括未删除已存储的对应数据的分布式管理节点的一级伙伴节点、分布式管理节点的一级伙伴节点的未删除已存储的对应数据的一级伙伴节点。
根据本文的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
根据本文的另一方面，提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述方法的步骤。
根据本文的上述技术方案，能够在众多节点之间快速、可靠地共享数据。
构成本文的一部分的附图用来提供对本文的进一步理解，本文的示意性实施例及其说明用于解释本文，并不构成对本文的不当限定。在附图中：
图1是根据一示例性实施例示出的一种分布式数据管理系统的示意图。
图2是根据一示例性实施例示出的一种分布式数据管理方法的示意流程图。
图3是根据一示例性实施例示出的一种计算机设备的示意图。
为使本文实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本文实施例中的附图，对本文实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本文一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本文中的实施例，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，都属于本文保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本文中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
图1示例性地示出了根据本文的分布式数据管理系统的示意图。
如图1所示，根据本文的分布式数据管理系统，包括：
分布式管理节点(在图1中用Nx表示，例如N1、N2、N3等)，用于执行分布式管理节点与其他分布式管理节点之间的链路通信质量探测，基于链路通信质量探测的结果确定至少一个一级伙伴节点，与一级伙伴节点进行直接数据同步。
例如，以分布式管理节点N5更新了自身数据D为例。分布式管理节点N5在本地更新了数据D之后，向其一级伙伴节点N4、N6、N7、N8(直接)同步数据D。对于分布式管理节点N5一级伙伴节点(即，另一个分布式管理节点)N4而言，尽管其自身的一级伙伴节点除了分布式管理节点N5之外，还有分布式管理节点N3，但是分布式管理节点N4不继续向分布式管理节点N3同步数据D。
即，分布式管理节点只能向、或者从(一级)伙伴节点直接同步数据。如果某个分布式管理节点所获取的(用户)数据是从其(一级)伙伴节点直接同步而来，则不继续向自己的其他(一级)伙伴节点直接同步该(用户)数据。
可选地，分布式管理节点还用于：
在所有分布式管理节点成功组网之后，获取包括所有分布式管理节点的网络拓扑结构，基于网络拓扑结构执行分布式管理节点与相邻分布式管理节点之间的链路通信质量探测，将通信延迟较小的至少一个相邻分布式管理节点确定 为一级伙伴节点。
即，每个分布式管理节点可以按照“最佳连通性”(即，链路通信质量最佳——例如，链路通信延迟较小)的原则决定是否与其他分布式管理节点连通(即，上述直接数据同步)，从而构建整个分布式数据管理系统(或网络)。例如，可以采用以下具体步骤：
1、每个分布式管理节点探测与其他分布式管理节点之间的访问速度(例如，上述通信延迟)。
2、基于链路通信质量的探测结果，每个分布式管理节点选取固定数量的“伙伴节点”进行连接，具体选择多少数量可以通过“连通性”指标进行配置。
例如，可以将访问速度(访问延迟)(例如，单位为毫秒/ms)作为节点之间的连通性指标。例如，可以将访问速度小于100毫秒的所有节点，确定为本节点的(一级)伙伴节点。
3、每个分布式管理节点至少要有一个(一级)伙伴节点，没有(一级)伙伴节点的分布式管理节点被视为“孤独节点”，此分布式管理节点被视为异常节点，不能继续提供服务。
因此，整个分布式数据管理系统是动态变化的，也就是节点和节点之间的关系不是固定的，而是可以根据节点之间的连通性指标进行动态调整。
可选地，根据本文的分布式数据管理系统，还包括：
客户端节点(在图1中未示出)，用于用户访问分布式管理节点中的数据，
其中，数据包括用户通过客户端节点向分布式管理节点上传和/或在分布式管理节点上生成的对称密钥和/或私钥和/或公钥。
例如，上述用户访问包括：
用户(经由客户端节点)向分布式管理节点上传(例如，由客户端节点生成的)私钥。
即，根据本文的上述分布式数据管理系统可以是分布式KMS系统，该分布式KMS系统由多个分布式管理节点(即，KMS节点)组成。
此时，分布式管理节点所直接同步的数据是分布式管理节点所存储的用户密钥(例如，私钥)。即，分布式管理节点向其(一级)伙伴节点直接同步自身所存储的用户密钥。
如上文所述，KMS节点仅与其一级伙伴节点进行直接数据同步。即，不是所有的KMS节点间都可以直接连通(即，直接数据同步)。
此时，每个KMS节点都可以作为工作节点来服务于客户(即，上述客户端节点)，也就是可以提供KMS的基本功能，包括密钥的上传、使用和密钥的生成等。
可选地，分布式管理节点还用于：
当用户通过客户端节点访问分布式管理节点中已存储的数据时，直接向客户端节点返回已存储的数据；
当用户通过客户端节点访问分布式管理节点中未存储的数据时，向分布式管理节点的一级伙伴节点查询未存储的数据，如果查询到未存储的数据，间接同步并向客户端节点返回间接查询到的未存储的数据，如果未查询到未存储的数据，重复查询步骤直至查询到未存储的数据并向客户端节点返回间接查询到的未存储的数据为止，或者直到查询完系统中的所有分布式管理节点为止。
可选地，分布式管理节点还用于：
当用户通过客户端节点删除分布式管理节点中已存储的数据时，同时删除分布式管理节点的各级伙伴节点中已存储的对应数据，和/或，在预定的存储时长没有被访问之后，自动删除经间接同步得到的数据，
其中，分布式管理节点的各级伙伴节点包括未删除已存储的对应数据的分布式管理节点的一级伙伴节点、分布式管理节点的一级伙伴节点的未删除已存储的对应数据的一级伙伴节点。
图2(a)-(b)示例性地示出了根据本文的分布式数据管理方法的示意流程图。
如图2(a)的实线框所示，根据本文的分布式数据管理方法，包括：
经由分布式管理节点执行以下步骤：
步骤S202s：执行分布式管理节点与其他分布式管理节点之间的链路通信质量探测；
步骤S204s：基于链路通信质量探测的结果确定至少一个一级伙伴节点；
步骤S206s：与一级伙伴节点进行直接数据同步。
可选地，如图2(a)的虚线框所示，根据本文的分布式数据管理方法，还 包括：
经由分布式管理节点执行以下步骤：
步骤S208s：在所有分布式管理节点成功组网之后，获取包括所有分布式管理节点的网络拓扑结构；
步骤S210s：基于网络拓扑结构执行分布式管理节点与相邻分布式管理节点之间的链路通信质量探测，将通信延迟较小的至少一个相邻分布式管理节点确定为一级伙伴节点。
例如，上述组网的过程可以包括以下步骤：
1、启动各个分布式管理节点。
2、初始化各个分布式管理节点。
1)初始化各个分布式管理节点的服务功能(例如，对应于KMS系统，为密钥管理功能)
2)初始化各个分布式管理节点的(链路通信质量)探测功能
上述获取包括所有分布式管理节点的网络拓扑结构的步骤，即为获取“全节点”列表的步骤。
上述执行分布式管理节点与相邻分布式管理节点之间的链路通信质量探测的步骤，即为节点启动探测功能的步骤。
即，每个分布式管理节点可以按照“最佳连通性”(即，链路通信质量最佳——例如，链路通信延迟较小)的原则决定是否与其他分布式管理节点连通(即，上述直接数据同步)，从而构建整个分布式数据管理系统(或网络)。例如，可以采用以下具体步骤：
1、每个分布式管理节点探测与其他分布式管理节点之间的访问速度(例如，上述通信延迟)。
2、基于链路通信质量的探测结果，每个分布式管理节点选取固定数量的“伙伴节点”进行连接，具体选择多少数量可以通过“连通性”指标进行配置。
例如，可以将访问速度(访问延迟)(例如，单位为毫秒/ms)作为节点之间的连通性指标。例如，可以将访问速度小于100毫秒的所有节点，确定为本节点的(一级)伙伴节点。
3、每个分布式管理节点至少要有一个(一级)伙伴节点，没有(一级)伙 伴节点的分布式管理节点被视为“孤独节点”，此分布式管理节点被视为异常节点，不能继续提供服务。
物理上连通的全部分布式管理节点均执行上述步骤S202s-S206s或上述步骤S208s、S210s、S206s，从而完成整个分布式数据管理系统的搭建。
可选地，如图2(b)的虚线框所示，根据本文的分布式数据管理方法，还包括：
经由客户端节点执行以下步骤：
步骤S202c：用户访问分布式管理节点中的数据，
其中，数据包括对称密钥、私钥和公钥中的至少一个；其中所述对称密钥、私钥和公钥中的至少一个是来自用户通过客户端节点向分布式管理节点上传和/或在分布式管理节点上生成中的至少一个。
例如，上述用户访问包括：
用户(经由客户端节点)向分布式管理节点上传(例如，由客户端节点生成的)私钥。
此时，在上述步骤S206s中，所直接同步的数据是分布式管理节点所存储的用户密钥(例如，私钥)。即，分布式管理节点向其(一级)伙伴节点直接同步自身所存储的用户密钥。
可选地，如图2(a)的虚线框所示，根据本文的分布式数据管理方法，还包括：
经由分布式管理节点执行以下步骤：
步骤S212s：当用户通过客户端节点访问分布式管理节点中已存储的数据时，直接向客户端节点返回已存储的数据；
步骤S214s：当用户通过客户端节点访问分布式管理节点中未存储的数据时，向分布式管理节点的一级伙伴节点查询未存储的数据，如果查询到未存储的数据，间接同步并向客户端节点返回间接查询到的未存储的数据，如果未查询到未存储的数据，重复查询步骤直至查询到未存储的数据并向客户端节点返回间接查询到的未存储的数据为止，或者重复查询步骤直到查询完系统中的所有分布式管理节点为止。
即，上述步骤S212s和步骤S214s对应于以下步骤：
A、某用户向某节点发起使用私钥的操作(例如，查询私钥或者使用私钥处理数据)；
B、如果该节点存在此用户对应的私钥，则直接使用；
C、如果该节点不存在对应的私钥，则该节点向其(一级)伙伴节点发起查询；
D、其(一级)伙伴节点重复步骤C，直到某个节点返回该私钥；
E、步骤D中所有的参与节点，都要保存此私钥；
下面将结合图1举例描述：
如果用户需要使用之前上传的私钥K(例如，从N1发起使用请求)，因为N1没有保存私钥K(即，上述未存储的数据)，因此N1需要向它的(一级)伙伴节点N2发起同步私钥K的请求，N2接收到请求后，因为其也没有私钥K，因此N1接着向其另一个(一级)伙伴节点N3发起同步私钥K的请求，最终请求会到达N4。N4节点有私钥K，因此N4节点会将私钥K返回给N3，N3继续按照原路返回直到N1。N1获得了私钥K之后，就会使用私钥K处理用户的使用请求。在这个过程中，N2，N3也会保存私钥K(对应于上述步骤S206s)。这样一来，上述KMS网络中的全部节点就都同步了私钥K。
可选地，如图2(a)的虚线框所示，根据本文的分布式数据管理方法，还包括：
经由分布式管理节点执行以下步骤：
步骤S216s：当用户通过客户端节点删除分布式管理节点中已存储的数据时，同时删除分布式管理节点的各级伙伴节点中已存储的对应数据，和/或，在预定的存储时长没有被访问之后，自动删除得到的数据，
其中，分布式管理节点的各级伙伴节点包括未删除已存储的对应数据的分布式管理节点的一级伙伴节点、分布式管理节点的一级伙伴节点的未删除已存储的对应数据的一级伙伴节点。
即，上述步骤S216s对应于以下步骤：
A、用户删除在分布式KMS网络中保存的私钥；
B、接收命令的节点向其(一级)伙伴节点发出删除指令；
C、接收到删除指令的节点删除本地保存的私钥；
D、接收到删除指令的节点重复步骤B。
下面将结合图1举例描述：
如果用户想删除私钥K——对应于上述已存储的数据(例如，其向分布式管理节点N3节点发起删除请求)，则分布式管理节点N3节点首先删除自己保存的私钥K，然后通知分布式管理节点N2和分布式管理节点N4删除私钥K。分布式管理节点N2和分布式管理节点N4都执行类似于分布式管理节点N3的行为，继续删除私钥并通知他们的(一级)伙伴节点，从而整个网络会将私钥K彻底删除。
根据本文的上述技术方案，能够在众多节点之间快速、可靠地共享数据(例如，密钥)。
根据本文的上述技术方案，还具有以下优点：
1、数据(例如，密钥)不是全部同步给所有节点，而是采取部分同步的方式，节约不需要的开销。
2、分布式数据管理系统(例如，KMS网络)动态变化，确保每个节点与其(一级)伙伴节点之间的访问速度是最优的，起到加速数据传输的目的。
3、每个节点只负责有限的直接同步范围，减小了出错的概率。
本文实施例还提供了一种计算机可读存储介质，此存储介质上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
图3是根据一示例性实施例示出的一种计算机设备300的框图。例如，计算机设备300可以被提供为一服务器。参照图3，计算机设备300包括处理器301，处理器的个数可以根据需要设置为一个或者多个。计算机设备300还包括存储器302，用于存储可由处理器301的执行的指令，例如应用程序。存储器的个数可以根据需要设置一个或者多个。其存储的应用程序可以为一个或者多个。处理器301被配置为执行指令，以执行上文任一所述的方法。
本领域技术人员应明白，本文的实施例可提供为方法、装置(设备)、或计算机程序产品。因此，本文可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本文可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质上实施的计算机程序产品的形式。计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、 程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质,包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质等。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
本文是参照根据本文实施例的方法、装置(设备)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在本文中，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……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已描述了本文的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本文范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本文进行各种改动和变型而不脱离本文的精神和范围。这样，倘若本文的这些修改和变型属于本文权利要求及其等同技术的范围之内，则本文的意图也包含这些改动和变型在内。
本文中分布式管理节点，基于链路通信质量探测的结果确定至少一个一级伙伴节点，并与所述一级伙伴节点进行直接数据同步，实现数据与部分节点同步，节约不需要的开销；分布式数据管理系统动态变化，确保每个节点与其(一级)伙伴节点之间的访问速度是最优的，起到加速数据传输的目的；每个节点只负责有限的直接同步范围，减小了出错的概率；能够在众多节点之间快速、可靠地共享数据。
Claims (12)
- 一种分布式数据管理系统，包括：分布式管理节点，用于执行所述分布式管理节点与其他分布式管理节点之间的链路通信质量探测，基于链路通信质量探测的结果确定至少一个一级伙伴节点，与所述一级伙伴节点进行直接数据同步。
- 如权利要求1所述的分布式数据管理系统，其中所述分布式管理节点还用于：在所有分布式管理节点成功组网之后，获取包括所有分布式管理节点的网络拓扑结构，基于所述网络拓扑结构执行所述分布式管理节点与相邻分布式管理节点之间的链路通信质量探测，将通信延迟符合预设的链路通信质量最佳策略的至少一个相邻分布式管理节点确定为一级伙伴节点。
- 如权利要求1所述的分布式数据管理系统，其中所述系统还包括：客户端节点，用于用户访问所述分布式管理节点中的数据，其中，所述数据包括对称密钥、私钥和公钥中的至少一个；其中所述对称密钥、私钥和公钥中的至少一个是来自用户通过所述客户端节点向所述分布式管理节点上传的和在所述分布式管理节点上生成的中的至少一个。
- 如权利要求3所述的分布式数据管理系统，其中所述分布式管理节点还用于：当用户通过所述客户端节点访问所述分布式管理节点中已存储的数据时，直接向所述客户端节点返回所述已存储的数据；当用户通过所述客户端节点访问所述分布式管理节点中未存储的数据时，向所述分布式管理节点的一级伙伴节点查询所述未存储的数据，如果查询到所述未存储的数据，间接同步并向所述客户端节点返回间接查询到的所述未存储的数据，如果未查询到所述未存储的数据，重复查询步骤直至查询到所述未存储的数据并向所述客户端节点返回间接查询到的所述未存储的数据为止，或者，重复查询步骤直到查询完系统中的所有分布式管理节点为止。
- 如权利要求3所述的分布式数据管理系统，其中所述分布式管理节点还用于：当用户通过所述客户端节点删除所述分布式管理节点中已存储的数据时，同时删除所述分布式管理节点的各级伙伴节点中已存储的对应数据，和/或，在预定的存储时长没有被访问之后，自动删除得到的数据，其中，所述分布式管理节点的各级伙伴节点包括未删除所述已存储的对应数据的所述分布式管理节点的一级伙伴节点、所述分布式管理节点的一级伙伴节点的未删除所述已存储的对应数据的一级伙伴节点。
- 一种分布式数据管理方法，其中包括：经由分布式管理节点执行以下步骤：执行所述分布式管理节点与其他分布式管理节点之间的链路通信质量探测；基于链路通信质量探测的结果确定至少一个一级伙伴节点；与所述一级伙伴节点进行直接数据同步。
- 如权利要求6所述的分布式数据管理方法，其中还包括：经由分布式管理节点执行以下步骤：在所有分布式管理节点成功组网之后，获取包括所有分布式管理节点的网络拓扑结构；基于所述网络拓扑结构执行所述分布式管理节点与相邻分布式管理节点之间的链路通信质量探测，将通信延迟符合预设的链路通信质量最佳策略的至少一个相邻分布式管理节点确定为一级伙伴节点。
- 如权利要求6所述的分布式数据管理方法，其中还包括：经由客户端节点执行以下步骤：用户访问所述分布式管理节点中的数据，其中，所述数据包括对称密钥、私钥和公钥中的至少一个；其中所述对称密钥、私钥和公钥中的至少一个是来自用户通过所述客户端节点向所述分布式管理节点上传的和在所述分布式管理节点上生成的中的至少一个。
- 如权利要求8所述的分布式数据管理方法，其中还包括：经由分布式管理节点执行以下步骤：当用户通过所述客户端节点访问所述分布式管理节点中已存储的数据时，直接向所述客户端节点返回所述已存储的数据；当用户通过所述客户端节点访问所述分布式管理节点中未存储的数据时，向所述分布式管理节点的一级伙伴节点查询所述未存储的数据，如果查询到所述未存储的数据，间接同步并向所述客户端节点返回间接查询到的所述未存储的数据，如果未查询到所述未存储的数据，重复查询步骤直至查询到所述未存储的数据并向所述客户端节点返回间接查询到的所述未存储的数据为止，或者，重复查询步骤直到查询完系统中的所有分布式管理节点为止。
- 如权利要求8所述的分布式数据管理方法，其中还包括：经由分布式管理节点执行以下步骤：当用户通过所述客户端节点删除所述分布式管理节点中已存储的数据时，同时删除所述分布式管理节点的各级伙伴节点中已存储的对应数据，和/或，在预定的存储时长没有被访问之后，自动删除得到的数据，其中，所述分布式管理节点的各级伙伴节点包括未删除所述已存储的对应数据的所述分布式管理节点的一级伙伴节点、所述分布式管理节点的一级伙伴节点的未删除所述已存储的对应数据的一级伙伴节点。
- 一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被执行时实现如权利要求6－10中任意一项所述方法的步骤。
- 一种计算机设备，包括处理器、存储器和存储于所述存储器上的计算机程序，其中，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求6－10中任意一项所述方法的步骤。
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Legal Events
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| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 19864242 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
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| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
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| 32PN | Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established |
Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205A DATED 14/07/2021) |
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| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 19864242 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |