[发明专利]一种快速数据同步方法及装置

说明书

本发明提供了一种快速数据同步方法及装置，属于通信技术领域。本发明装置包括控制模块、数据块存储模块与编码/解码模块。本发明方法包括：本发明设计了选取数据传输网络节点和选取待传输数据块的方法；通过控制模块选择执行数据传输的网络节点，以及从数据存储模块中选取本节点待传输的数据块，利用特定格式封装后广播出去，其中，若传输大于1个数据块时，对数据块编码后再封装，否则直接封装；通过编码/解码模块对接收的封装数据进行处理以获取待同步数据块，并输入数据块存储模块。本发明解决了目前网络节点间全对全数据同步吞吐量与计算复杂度的问题，降低了网络负载，减少了数据同步时间，提高了网络吞吐量、数据同步效率和网络性能。

技术领域

本发明涉及通信与网络技术领域，具体涉及一种网络设备间的快速数据同步方法及装置。

背景技术

为了充分发挥传感器网络、机器人网络和无人机网络等分布式信息共享网络中各节点的协作效能，支撑该类系统实现实时最优决策与控制等功能，需要加速各节点间的信息共享，达成节点间的快速数据同步，以便为算法提供充足、可靠的基本输入信息。因此，分布式网络中各节点间的快速数据同步非常重要。更具体而言，分布式网络中各节点的快速数据同步是指在有线或无线网络的支撑下，通过广播的方式以尽可能少的时间开销，将网络中任意节点待共享的信息传递给网络中的其它所有节点。

目前针对分布式网络中各节点间快速数据同步的研究主要分为两个方向。其一，基于传统存储-转发的节点数据转发机制，各节点通过尽可能多地利用网络中该节点之外其它节点的先验信息感知网络状态，优化广播协议；此类方案的核心思想在于避免数据同步过程中产生的大量广播信息造成网络拥塞与冲突，从而影响数据同步性能。其二，基于网络编码的编码-转发机制，各节点通过融合物理层、媒体接入层等其它协议层的信息，自适应地选择任意数据块的调制和编码方式，提高数据同步效率与网络适应性。

对于基于传统存储-转发机制的节点间数据同步策略，由于各节点不对数据块进行额外计算处理，一次广播仅能传输一个数据块，在数据同步的过程中，部分节点可能多次重复接收到相同的数据块；对给定发送节点而言，从一次数据发送过程中获得新数据块的邻居节点数目少，数据同步效率低。同时，节点随机部署等原因可能导致网络中存在连接两个或多个区域的“瓶颈”节点，受限于经典信息论中比特流不能再被压缩的结论，即在经典信息论中网络信息流不可以被压缩，消息无法快速通过“瓶颈”节点，这制约了数据同步的效率和网络吞吐量。

对于基于传统编码-转发机制的节点间数据同步策略，现有方案中所依赖的网络编码利用了更多来自其它协议层的状态信息辅助计算，这可能导致数据同步算法中节点间的交互信息量增大、算法复杂提高，从而造成较大的存储和计算开销，降低了工程可实现性。

发明内容

为解决分布式网络中大量节点间要实现数据同步所需的交互信息开销大、计算复杂度高的问题，降低网络负载和数据同步时间，更好地为分布式信息共享网络提供快速数据同步保障，本发明基于网络编码和编码-转发机制，设计了一种网络设备间的快速数据同步方法及装置。

本发明提供的一种网络设备间的快速数据同步装置，配置在执行数据同步的各网络节点上，包括控制模块、数据块存储模块与编码/解码模块。

所述控制模块用于选择执行数据传输的网络节点，并从所述数据块存储模块中选取待传输的数据块输入所述编码/解码模块。所述编码/解码模块若输入1个数据块，则不对数据块编码，直接封装，若输入大于1个数据块时，对输入的数据块依据设定规则编码后再封装，然后将封装数据广播出去。