[发明专利]一种基于ZooKeeper的无人集群分布式协同指挥控制方法

权利要求书

1.一种基于ZooKeeper的无人集群分布式协同指挥控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、数据发布与订阅

1.1将ZooKeeper设置为集群模式，并部署相应的机器节点；ZooKeeper通过选举产生领导者节点，该机器节点负责进行投票的发起和决议，并更新系统状态；除去领导者节点的其余机器节点作为跟随者或者观察者，用于接收客户端请求，将写请求转发给领导者节点，同步领导者节点的状态，并向客户端返回结果，观察者与跟随者的区别在于观察者没有投票权；

若领导者节点出现网络中断、崩溃退出与重启等异常情况时，ZooKeeper进入恢复模式并从剩下的节点中选举产生新的领导者节点；

1.2所有接入系统的子系统或无人平台都在ZooKeeper上注册相应的ZNode，并发布相关数据到该节点下，供订阅者动态获取数据；

1.3各客户端即子系统或无人平台主动从ZooKeeper获取自己感兴趣的数据，同时可以在ZNode节点上注册一个Watcher，如此，每次信息有更新都会实时获得通知；

步骤2、命名服务

2.1系统中任何服务提供者在启动的时候，都向ZooKeeper上的指定节点目录下写入自己的URL地址，如此即完成服务的发布；

2.2服务消费者启动时，订阅指定节点目录下的提供者URL地址，并向消费者目录下写入自己的URL地址，这些注册的地址都采用临时节点，如此保证服务提供者和消费者可以自动感应资源的变化；

2.3服务提供者根据消费者注册的地址获取相关参数并提供服务，最后将结果反馈给服务消费者；

步骤3、心跳检测与集群监控，集群的监控系统实时检测集群中的平台是否存活

3.1每一个动态加入集群的无人平台都在ZooKeeper中指定节点下注册自己的临时ZNode节点；

3.2监控系统在指定节点上注册一个Watcher，那么该节点下所有临时节点的变化都可以由Watcher实时通知到监控系统；

3.3由于无人平台的节点具有临时特性，若会话结束或过期，则该节点消失；

步骤4、分布式日志收集

4.1收集器按照业务来分配收集任务单元，因此在ZooKeeper上创建一个以业务名作为节点的节点P；

4.2将这个业务相关的所有机器ip，以子节点的形式注册到节点P上，当机器变动的时候，能够实时通知到收集器调整任务分配；

步骤5、分布式锁

在无人平台进行协同任务过程中，可能出现多个平台同时请求某一资源，这种情况下需要互斥锁进行保护，具体步骤如下：

5.1将ZooKeeper上的一个数据节点视为一个锁；

5.2当多个客户端同时调用create()创建该节点的时候，ZooKeeper能够保证在分布式高并发情况下节点创建的全局唯一性，即最终一定只有一个客户端请求能够创建成功；

创建成功的客户端视作获取锁成功，其他客户端则竞争失败；

5.3其他客户端注册Watcher对该节点进行监听；

5.4持有锁的客户端删除该节点，即释放锁后，监听的客户端就会收到Watcher通知，然后再去试图获取锁，如此反复；

步骤6、分布式队列

基于ZooKeeper的顺序节点即实现分布式队列。

2.根据如权利要求1所述的一种基于ZooKeeper的无人集群分布式协同指挥控制方法，其特征在于，所述步骤6还能创建同步分布式队列；

6.1创建一个父节点/queue；

6.2每个成员都在标志位节点/queue/start注册Watcher；

6.3每个成员都加入这个队列，加入队列的方式就是创建/queue/x(i)的临时目录节点，i为成员编号；

6.4每个成员获取/queue目录的所有子节点，也就是x(i)，判断i的值是否已经是成员的个数，如果i小于成员个数则等待/queue/start的出现，如果i等于成员个数，则创建/queue/start。