專(zhuān)利名稱(chēng)：：一種分布式網(wǎng)絡(luò)中信號(hào)元信息共享的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種信息共享的方法，特別涉及一種在對(duì)等網(wǎng)絡(luò)中信號(hào)元信息共享的實(shí)現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
：控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)在各個(gè)行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。這些系統(tǒng)往往是基于客戶(hù)機(jī)/服務(wù)器(Client/Server)方式的。服務(wù)器泛指各種形式的數(shù)據(jù)提供設(shè)備，如計(jì)算機(jī)、嵌入式控制器、智能數(shù)據(jù)前端或者是其它智能設(shè)備，這些設(shè)備直接從被監(jiān)視、控制的對(duì)象獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，再通過(guò)各類(lèi)網(wǎng)絡(luò)提供給客戶(hù)端?？蛻?hù)機(jī)一般是用于數(shù)據(jù)顯示和數(shù)據(jù)保存的計(jì)算機(jī)，裝載了監(jiān)控畫(huà)面應(yīng)用軟件給操作值班人員監(jiān)控對(duì)象或者裝載了數(shù)據(jù)庫(kù)等軟件保存歷史數(shù)據(jù)。兩者之間通過(guò)各類(lèi)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。在上述系統(tǒng)中，通過(guò)位號(hào)(tag)來(lái)定義系統(tǒng)中的每個(gè)信號(hào)(被監(jiān)視量)，因此位號(hào)在系統(tǒng)中不可重復(fù)，具有唯一性。在系統(tǒng)組態(tài)(Configuration)時(shí)，對(duì)每個(gè)信號(hào)的位號(hào)、描述、所屬服務(wù)器地址、設(shè)備地址、模塊地址、通道地址等進(jìn)行了詳細(xì)的定義，我們把這組態(tài)信息稱(chēng)為信號(hào)的元信息，所有的元信息放在一起組成元信息表(taglist)，客戶(hù)端應(yīng)用軟件通過(guò)信號(hào)的元信息在系統(tǒng)中能夠唯一、確定的從服務(wù)器端獲取到相應(yīng)的信號(hào)數(shù)據(jù)。系統(tǒng)為了能夠正常地工作，在每次組態(tài)完畢后都必需將這些元信息復(fù)制到網(wǎng)絡(luò)上的每個(gè)客戶(hù)端和服務(wù)端，否則系統(tǒng)將無(wú)法正常工作。如果每個(gè)客戶(hù)端的元信息表都要從服務(wù)端獲得，將大大增加服務(wù)端的負(fù)荷，因此就需要通過(guò)一種有效高速的方法來(lái)使客戶(hù)端獲得元信息表。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是針對(duì)現(xiàn)有客戶(hù)端從服務(wù)器端獲取到相應(yīng)的信號(hào)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)在每次組態(tài)完畢后都必需將這些元信息復(fù)制到網(wǎng)絡(luò)上的每個(gè)客戶(hù)端和服務(wù)端從而影響網(wǎng)絡(luò)的速度問(wèn)題，提出了一種分布式網(wǎng)絡(luò)中信號(hào)元信息共享的方法，提高了網(wǎng)絡(luò)的速度，避免不必要的安全問(wèn)題，是一種自動(dòng)、高效、安全的信息共享方法。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種布式網(wǎng)絡(luò)中信號(hào)元信息共享的方法，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)上按照功能分為客戶(hù)端和服務(wù)端，網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)服務(wù)端負(fù)責(zé)管理若干個(gè)信號(hào)，形成了一張?jiān)畔⒈?，所有服?wù)端的元信息表組合在一起就形成了總的元信息表；服務(wù)端只需要維護(hù)自己的元信息表，每個(gè)客戶(hù)端都持有網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的總元信息表，客戶(hù)通過(guò)總元信息表可以在系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)上從相應(yīng)的服務(wù)端獲取相應(yīng)的信號(hào)，完成監(jiān)控功能。所述客戶(hù)端持有網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的總元信息表的步驟如下客戶(hù)端先工作，己經(jīng)在線1)系統(tǒng)組態(tài)軟件在組態(tài)完畢后，自動(dòng)根據(jù)設(shè)備將元信息表分成一個(gè)個(gè)固定長(zhǎng)度的小塊，每個(gè)小塊包含若干條信號(hào)的元信息并有唯一的索引值，下載到相應(yīng)的服務(wù)端，使服務(wù)端能夠開(kāi)展正常工作；2)服務(wù)端在收到組態(tài)，并且正常工作后，在網(wǎng)絡(luò)上廣播自己的元信息表和版本號(hào)，通知在線的客戶(hù)端更新這部分元信息表；3)在線的客戶(hù)端收到元信息廣播后，如果發(fā)現(xiàn)新的元信息表的版本號(hào)和自己現(xiàn)有的元信息表的版本號(hào)不同，就刪除已有的這個(gè)服務(wù)端的元信息表，然后將新的元信息表加入總的元信息表，更新完成。客戶(hù)端在服務(wù)端之后開(kāi)始工作(1)客戶(hù)端上線后，監(jiān)聽(tīng)?zhēng)酌腌娖渌蛻?hù)端和服務(wù)端發(fā)出的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)廣播包;(2)確定了網(wǎng)絡(luò)上存在的服務(wù)端以及擁有了元信息表的分塊信息后，向所有的客戶(hù)端組播申請(qǐng)包，申請(qǐng)他們擁有的服務(wù)端的元信息表小塊的索引信息；(3)如果在線的客戶(hù)端都回答不擁有任何元信息表小塊，則向此服務(wù)端發(fā)出申請(qǐng)，要求其發(fā)送元信息表；(4)如果有大于等于一個(gè)客戶(hù)端回答擁有元信息表小塊并發(fā)送來(lái)其擁有的小塊索引，則向這些客戶(hù)端申請(qǐng)的元信息表小塊，申請(qǐng)哪些小塊和申請(qǐng)數(shù)量由客戶(hù)端擁有的小塊情況和它的繁忙程度來(lái)定，對(duì)于所有客戶(hù)端都不擁有但服務(wù)端擁有的小塊，直接向服務(wù)端申請(qǐng)；(5)收到其它客戶(hù)端和服務(wù)端(如果申請(qǐng)的話)包含元信息表小塊的答復(fù)包，將它們拼裝在一起形成完整的元信息表。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明是一種分布式網(wǎng)絡(luò)中信號(hào)元信息共享的方法，提出了一種自動(dòng)、高效、安全信息共享方法，有助于提供網(wǎng)絡(luò)速度和安全性。圖1是本發(fā)明分布式網(wǎng)絡(luò)中信號(hào)元信息共享的方法的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖2是本發(fā)明分布式網(wǎng)絡(luò)中信號(hào)元信息共享的方法中客戶(hù)端先上線程序流程圖3是本發(fā)明分布式網(wǎng)絡(luò)中信號(hào)元信息共享的方法中客戶(hù)端后上線程序流程圖。具體實(shí)施例方式如圖1所示本發(fā)明分布式網(wǎng)絡(luò)中信號(hào)元信息共享的方法的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)4上掛接的站點(diǎn)按照功能我們把它們分為客戶(hù)端2和服務(wù)端5，服務(wù)端從被監(jiān)控對(duì)象獲得信息，客戶(hù)端通過(guò)網(wǎng)絡(luò)從服務(wù)端獲得實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，完成相應(yīng)的監(jiān)控功能，允許站點(diǎn)3既是服務(wù)端又是客戶(hù)端。系統(tǒng)中一般都配置離線組態(tài)器l，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、信號(hào)等進(jìn)行配置。系統(tǒng)中被監(jiān)視的信號(hào)都用位號(hào)(tag)進(jìn)行命名，位號(hào)是一個(gè)32字節(jié)長(zhǎng)度的字符串，由字母、數(shù)字和下劃線組成，如T101表示了一個(gè)溫度信號(hào)，而P101表示了一個(gè)壓力信號(hào)，位號(hào)在系統(tǒng)中是唯一的，不能重復(fù)。除了位號(hào)外，組態(tài)時(shí)還對(duì)信號(hào)的一些其它屬性進(jìn)行了定義，下表簡(jiǎn)單列出了信號(hào)通常需要定義的一些屬性<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>信號(hào)的這些屬性組合在一些，我們稱(chēng)之為信號(hào)的元信息。每個(gè)服務(wù)端負(fù)責(zé)管理若干個(gè)信號(hào)，形成了一張?jiān)畔⒈?，所有服?wù)端的元信息表組合在一起就形成了總的元信息表。服務(wù)端只需要維護(hù)自己的元信息表，而不需要維護(hù)整個(gè)系統(tǒng)的元信息表，而每個(gè)客戶(hù)端都需要持有系統(tǒng)總的元信息表，通過(guò)元信息表就可以在系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)上從相應(yīng)的服務(wù)端獲取相應(yīng)的信號(hào)，完成監(jiān)控功能?？蛻?hù)端自動(dòng)獲得元信息表最直接的方法是在組態(tài)完畢下載到服務(wù)端后，直接向服務(wù)端申請(qǐng)?jiān)畔⒈?，但是因?yàn)榉?wù)端承擔(dān)著從被控對(duì)象獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的任務(wù)，工作繁忙，當(dāng)客戶(hù)端數(shù)量很多時(shí)，或者客戶(hù)端上下線頻繁時(shí)，會(huì)影響服務(wù)端的正常工作，本設(shè)計(jì)方法避免了這種情況的發(fā)生?？紤]兩種情況，客戶(hù)端在服務(wù)端之前上線工作和在服務(wù)端之后上線工作。圖2給出了客戶(hù)端在服務(wù)端之前開(kāi)始工作的程序框圖，這種情況的處理步驟如下A.將系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)，按照是客戶(hù)端還是服務(wù)端分成兩組B.系統(tǒng)組態(tài)軟件在組態(tài)完畢后，為每個(gè)服務(wù)端生成一張?jiān)畔⒈恚@張?jiān)畔⒈碓侔凑杖舾蓚€(gè)元信息、總長(zhǎng)度不超過(guò)lk字節(jié)的原則分成若干個(gè)小塊。這張?jiān)畔⒈硗ㄟ^(guò)網(wǎng)絡(luò)下載到服務(wù)端。C.服務(wù)端在收到組態(tài)，并且正常工作后，在網(wǎng)絡(luò)上對(duì)所有客戶(hù)端組播自己的元信息表和版本號(hào)，通知在線的客戶(hù)端更新這部分元信息表。D.在線的客戶(hù)端收到元信息廣播后，刪除原來(lái)存在的這個(gè)服務(wù)端的元信息(如果已經(jīng)存在舊版本)，然后將新的元信息表加入總的元信息表，更新完成。圖3給出了服務(wù)端在客戶(hù)端之前開(kāi)始工作的程序框圖，這種情況的處理歩驟如下一、客戶(hù)端上線后，監(jiān)聽(tīng)?zhēng)酌腌娖渌蛻?hù)端和服務(wù)端發(fā)出的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)廣播包，通過(guò)接收到的狀態(tài)包確定網(wǎng)絡(luò)上存在的服務(wù)端，形成服務(wù)端列表。所有客戶(hù)端和服務(wù)端每秒種都在網(wǎng)絡(luò)上廣播自己的狀態(tài)，狀態(tài)包包含下列信息網(wǎng)絡(luò)地址、類(lèi)型(服務(wù)端還是客戶(hù)端)、工作狀態(tài)、繁忙狀態(tài)(l到5分級(jí)，1級(jí)最空閑，5級(jí)最繁忙)、元信息表信息(服務(wù)端)、元信息表版本號(hào)(服務(wù)端)。二、新上線的客戶(hù)端在網(wǎng)絡(luò)上向繁忙程度小于5級(jí)的所有客戶(hù)端組播，申請(qǐng)他們?cè)畔⒈淼膿碛星闆r，申請(qǐng)包中包含包類(lèi)型和所有服務(wù)端的版本號(hào)信息。三、其它的客戶(hù)端收到請(qǐng)求包后，如果不擁有任何元信息表小塊或者與請(qǐng)求的所有版本號(hào)都不符合，則回答"N0"，跳至步驟五繼續(xù)執(zhí)行；否則回答"YES"，并答復(fù)自己持有的版本號(hào)一致的服務(wù)端的元信息表小塊的索引(該客戶(hù)端有可能也在更新中，沒(méi)有全部的元信息表小塊)。四、一)如果有客戶(hù)端回答"YES"，則根據(jù)它們的繁忙程度和擁有元信息小塊情況，向它們申請(qǐng)一定數(shù)量的它們擁有的小塊。申請(qǐng)小塊的數(shù)量用以下公式計(jì)算7V,=^^xM其中，H表示響應(yīng)的客戶(hù)端數(shù)量；iV,表示向第i個(gè)客戶(hù)端申請(qǐng)的小塊數(shù)量；&表示第i個(gè)客戶(hù)端的繁忙程度(l到4);M表示總的小塊數(shù)量。計(jì)算向客戶(hù)端申請(qǐng)小塊的分塊方法(一)根據(jù)所有客戶(hù)端發(fā)來(lái)的擁有的元信息小塊的情況，生成一個(gè)二元表格如下客戶(hù)端擁有的元信息小塊表<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>其中，o代表它對(duì)應(yīng)的客戶(hù)端不擁有相應(yīng)的小塊，l代表它對(duì)應(yīng)的客戶(hù)端擁有相應(yīng)的小塊；Pl,P2，…，Pm是小塊的索引值。(二)對(duì)表格中的每一列求和，并以這些和值為權(quán)重對(duì)所有小塊從小到大進(jìn)行排序，即按照小塊被擁有的頻率從小到大排序。同時(shí)，對(duì)于每個(gè)小塊，根據(jù)擁有它們的客戶(hù)端根據(jù)繁忙程度值《由小到大進(jìn)行排序。以上描述的排序結(jié)果如下表所示-被客戶(hù)端擁有的數(shù)量由小到大<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>由上表可知，擁有小塊《的客戶(hù)端有。，G等，且繁忙程度(三)從^開(kāi)始對(duì)隊(duì)列中所有的小塊進(jìn)行分配(以上表為例)擁有^的只有客戶(hù)端q，則選中C,對(duì)它分配申請(qǐng)小塊。向C,申請(qǐng)的小塊的數(shù)量是<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>。從下一個(gè)小塊A開(kāi)始遍歷小塊隊(duì)列，看它們是否也被q擁有，直到找到^個(gè)小塊為止，把它們分配給q。每次分配之后把已經(jīng)分配好的小塊從隊(duì)列中刪除，然后仍然對(duì)隊(duì)列中第一個(gè)小塊重復(fù)以上過(guò)程。當(dāng)一個(gè)小塊被多個(gè)客戶(hù)端擁有時(shí)，首先按順序査找客戶(hù)端隊(duì)列中第一個(gè)的未被分配過(guò)的客戶(hù)端，如果隊(duì)列中所有的客戶(hù)端都被分配過(guò)，則把該小塊分配給隊(duì)首的客戶(hù)端(即最空閑的一個(gè)客戶(hù)端)。(四)分塊結(jié)束后，新客戶(hù)端向答復(fù)"YES"的所有客戶(hù)端申請(qǐng)按照上述方法分出的元信息小塊。(五)跳至步驟六繼續(xù)執(zhí)行。二)對(duì)于所有客戶(hù)端都不擁有但服務(wù)端擁有的小塊，直接向服務(wù)端申請(qǐng)，然后跳至步驟六繼續(xù)執(zhí)行。三)如果所有客戶(hù)端都回答"N0"，則直接向所有的服務(wù)端發(fā)請(qǐng)求包，申請(qǐng)?jiān)畔⒈?，即跳至步驟五繼續(xù)執(zhí)行。五、向所有服務(wù)端申請(qǐng)它們的元信息表。六、在接收到任意一個(gè)客戶(hù)端(或服務(wù)端)發(fā)送的元信息表小塊后，將自己的繁忙程度置為小于5級(jí)，當(dāng)接收到其它客戶(hù)端申請(qǐng)?jiān)畔⒈頃r(shí)，將自己擁有的元信息表信息發(fā)送，即準(zhǔn)備向其它客戶(hù)端發(fā)送自己接收到的元信息表。接收到所有客戶(hù)端和服務(wù)端(如果申請(qǐng)的話)發(fā)送來(lái)的元信息表小塊后，將它們按照索引值組成完整的元信息表，并在這張表中加入所有服務(wù)端組態(tài)信息的版本號(hào)(從服務(wù)端的廣播包中獲得)。至此，新上線的客戶(hù)端獲得了完整的的元信息表。權(quán)利要求1、一種布式網(wǎng)絡(luò)中信號(hào)元信息共享的方法，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)上按照功能分為客戶(hù)端和服務(wù)端，網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)服務(wù)端負(fù)責(zé)管理若干個(gè)信號(hào)，形成了一張?jiān)畔⒈?，所有服?wù)端的元信息表組合在一起就形成了總的元信息表；服務(wù)端只需要維護(hù)自己的元信息表，每個(gè)客戶(hù)端都持有網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的總元信息表，客戶(hù)通過(guò)總元信息表可以在系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)上從相應(yīng)的服務(wù)端獲取相應(yīng)的信號(hào)，完成監(jiān)控功能。2、根據(jù)權(quán)力要求1所述布式網(wǎng)絡(luò)中信號(hào)元信息共享的方法，其特征在于，所述客戶(hù)端持有網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的總元信息表的步驟如下客戶(hù)端先工作，已經(jīng)在線1)系統(tǒng)組態(tài)軟件在組態(tài)完畢后，自動(dòng)根據(jù)設(shè)備將元信息表分成一個(gè)個(gè)固定長(zhǎng)度的小塊，每個(gè)小塊包含若干條信號(hào)的元信息并有唯一的索引值，下載到相應(yīng)的服務(wù)端，使服務(wù)端能夠開(kāi)展正常工作；2)服務(wù)端在收到組態(tài)，并且正常工作后，在網(wǎng)絡(luò)上廣播自己的元信息表和版本號(hào)，通知在線的客戶(hù)端更新這部分元信息表；3)在線的客戶(hù)端收到元信息廣播后，如果發(fā)現(xiàn)新的元信息表的版本號(hào)和自己現(xiàn)有的元信息表的版本號(hào)不同，就刪除已有的這個(gè)服務(wù)端的元信息表，然后將新的元信息表加入總的元信息表，更新完成?？蛻?hù)端在服務(wù)端之后開(kāi)始工作(1)客戶(hù)端上線后，監(jiān)聽(tīng)?zhēng)酌腌娖渌蛻?hù)端和服務(wù)端發(fā)出的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)廣播包；(2)確定了網(wǎng)絡(luò)上存在的服務(wù)端以及擁有了元信息表的分塊信息后，向所有的客戶(hù)端組播申請(qǐng)包，申請(qǐng)他們擁有的服務(wù)端的元信息表小塊的索引信息；(3)如果在線的客戶(hù)端都回答不擁有任何元信息表小塊，則向此服務(wù)端發(fā)出申請(qǐng)，要求其發(fā)送元信息表；(4)如果有大于等于一個(gè)客戶(hù)端回答擁有元信息表小塊并發(fā)送來(lái)其擁有的小塊索引，則向這些客戶(hù)端申請(qǐng)的元信息表小塊，申請(qǐng)哪些小塊和申請(qǐng)數(shù)量由客戶(hù)端擁有的小塊情況和它的繁忙程度來(lái)定，對(duì)于所有客戶(hù)端都不擁有但服務(wù)端擁有的小塊，直接向服務(wù)端申請(qǐng)；(5)收到其它客戶(hù)端和服務(wù)端(如果申請(qǐng)的話)包含元信息表小塊的答復(fù)包，將它們拼裝在一起形成完整的元信息表。全文摘要本發(fā)明涉及一種分布式網(wǎng)絡(luò)中信號(hào)元信息共享的方法，使客戶(hù)端在加入系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的初始時(shí)刻，能夠通過(guò)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)從其它客戶(hù)端、服務(wù)端獲取到系統(tǒng)中定義的所有元信息表，然后再開(kāi)始正常的工作，提供一種自動(dòng)、高效、安全的信號(hào)元信息共享的方法。文檔編號(hào)H04L29/08GK101420446SQ20081004194公開(kāi)日2009年4月29日申請(qǐng)日期2008年8月21日優(yōu)先權(quán)日2008年8月21日發(fā)明者強(qiáng)朱申請(qǐng)人:上海自動(dòng)化儀表股份有限公司