[发明专利]基于共识算法的物联网设备集群协同方法及系统

权利要求书

1.一种基于共识算法的物联网设备集群协同方法，其特征在于，所述方法包括：

S1.将所述物联网设备集群内节点组成超级节点簇，所述超级节点簇内的各区域存在唯一的Leader节点；

S2.若超级节点簇内Leader节点发生宕机，则超级节点簇内正常运转的Leader节点无法收到宕机Leader节点的心跳，正常运转的Leader节点的第二计时器开始倒计时，若所述第二计时器倒计时结束时未能收到宕机Leader节点的心跳，则向宕机区域发送日志块以及自身最新哈希校验码；

S3.若宕机区域Follower节点未收到所在区域的Leader节点心跳，则第三计时器开始倒计时，若第三计时器倒计时结束未收到所在区域的Leader节点心跳，则判定所在区域的Leader节点宕机，接收其他区域的Leader节点所发送的所述最新哈希校验码，并计算自身最新日志哈希码，若所述最新日志哈希码与接收的最新哈希校验码匹配成功，则所述Follower节点转为Leader节点。

2.如权利要求1所述的基于共识算法的物联网设备集群协同方法，其特征在于，所述将所述物联网设备集群内节点组成超级节点簇具体包括：

S10.将所述物联网设备集群内的所有节点分为若干个区域，并为所述若干个区域分别分配不同的IP段；

S11.每个区域内的Follower节点判断自身的第一计时器是否倒计时结束，若是，则转为Leader节点同时发送心跳至自身所在区域内的所有其他Follower节点，其他Follower节点收到心跳则重置自身计时器；

S12.若单个区域有多个Leader节点则比较发送心跳次数，次数最多的保持Leader状态，其他Leader节点重新转为Follower节点；

S13.每个区域内的唯一Leader节点寻找其他区域的Leader节点并建立P2P连接，直至所述若个区域的Leader节点完成相互的P2P关联，至此所述若干个区域完成超级节点簇的建立。

3.如权利要求1所述的基于共识算法的物联网设备集群协同方法，其特征在于，所述方法还包括：

S4.客户端向路由器发送日志块，路由器再转发日志块至所述超级节点簇内；

S5.若所述日志块被发送至Leader节点，则日志块在超级节点簇内同步后，广播至簇内所有Follower节点，若日志块发送至Follower节点，则由Follower节点重定向至所在区域的Leader节点，路由器根据重定向位置IP重新发送所述日志块，重复步骤S6，集群正常运转，若超级节点簇发生宕机则跳转至步骤S2。

4.如权利要求1所述的基于共识算法的物联网设备集群协同方法，其特征在于，所述方法还包括：

若所有Follower节点都收不到自身所在区域Leader节点的心跳，则判定超级节点簇内所有Leader节点宕机，则Follower节点的第四计时器开始倒计时，若倒计时结束后未收到其他Leader节点的日志以及最新哈希校验码，则该Follower节点直接转变为新的Leader节点，并立即向自身区域其他Follower节点发送心跳，若单个区域同时存在多个Leader节点则以心跳次数最多的节点保持Leader节点状态，剩余Leader节点转变为Follower节点。

5.如权利要求4所述的基于共识算法的物联网设备集群协同方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述新的Leader节点向自身所在区域的Follower节点发送心跳，若超过半数Follower节点在收到所述心跳后发送反馈，则该Leader节点为当前区域唯一Leader节点，否则该新的Leader节点转化为Follower节点，所在区域重新竞选。