[发明专利]基于非阻塞IO模型的设备通讯方法

权利要求书

1.基于非阻塞IO模型的设备通讯方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：使用Spring Boot生产jar包方式进行打包；

S2：选用redis集群作为数据内存共享工具提高服务端的响应速度；

S3：采用的具体的加密验证方法对数据进行加密；

S4：使用心跳机制和分布式自增机制对设备数据传输丢包问题进行处理。

2.根据权利要求1所述的基于非阻塞IO模型的设备通讯方法，其特征在于：所述步骤S1中，结合Spring Boot与Spring Cloud和Docker技术来构建微服务并部署到云端。

3.根据权利要求1所述的基于非阻塞IO模型的设备通讯方法，其特征在于：步骤S2中，Redis支持三种集群方案，包括主从复制模式、哨兵模式和Cluster模式。

4.根据权利要求1所述的基于非阻塞IO模型的设备通讯方法，其特征在于：所述步骤S3中，复制模式：master能自动将数据同步到slave，可以进行读写分离，分担master的读压力。

5.根据权利要求1所述的基于非阻塞IO模型的设备通讯方法，其特征在于：所述步骤S3中，哨兵模式：

S31：监控master、slave是否正常运行；

S32:当master出现故障时，能自动将一个slave转换为master；

S33：多个哨兵可以监控同一个Redis，哨兵之间也会自动监控；

S34:哨兵启动后，会与要监控的master建立两条连接。

6.根据权利要求1所述的基于非阻塞IO模型的设备通讯方法，其特征在于：所述步骤S3中，Cluster模式：

在Redis的每个节点上，都有一个插槽(slot)，取值范围为0-16383；

当我们存取key的时候，Redis会根据CRC16的算法得出一个结果，然后把结果对16384求余数，这样每个key都会对应一个编号在0-16383之间的哈希槽，通过这个值，去找到对应的插槽所对应的节点，然后直接自动跳转到这个对应的节点上进行存取操作；

为了保证高可用，Cluster模式也引入主从复制模式，一个主节点对应一个或者多个从节点，当主节点宕机的时候，就会启用从节点；

当其它主节点ping一个主节点A时，如果半数以上的主节点与A通信超时，那么认为主节点A宕机了。如果主节点A和它的从节点都宕机了，那么该集群就无法再提供服务了；

Cluster模式集群节点最小配置6个节点(3主3从，因为需要半数以上)，其中主节点提供读写操作，从节点作为备用节点，不提供请求，只作为故障转移使用。

7.根据权利要求1所述的基于非阻塞IO模型的设备通讯方法，其特征在于：所述步骤S4中，加密验证方法具有三种方法：BASE64、MD5和AES；

所述BASE64，采用Base64编码具有不可读性，即所编码的数据不会被人用肉眼所直接看到；

所述MD5用大容量信息在用数字签名软件签署私人密钥前被”压缩”成一种保密的格式；

所述AES进行多轮的重复和变换，包括如下步骤：密钥扩展；初始轮；重复轮，每一轮又包括：SubBytes、ShiftRows、MixColumns、AddRoundKey；最终轮，最终轮没有MixColumns。

8.根据权利要求1所述的基于非阻塞IO模型的设备通讯方法，其特征在于：所述步骤S4中，心跳机制，分布式系统中，分布在不同主机上的节点需要检测其他节点的状态，如服务器节点需要检测从节点是否失效，为了检测对方节点的有效性，每隔固定时间就发送一个固定信息给对方，对方回复一个固定信息，如果长时间没有收到对方的回复，则断开与对方的连接；

发包方既可以是服务端，也可以是客户端，这要看具体实现，因为是每隔固定时间发送一次，类似心跳，所以发送的固定信息称为心跳包，心跳包一般为比较小的包，可根据具体实现，心跳包主要应用于长连接的保持与短线链接。