[發明專利]一種無中心網絡的節點狀態快速監測方法

有效

• 申請號: 201310544694.0
• 申請日: 2013-11-06
• 公開（公告）號: CN103580957A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 林川;丁一鳴;劉玉濤
• 申請（專利權）人: 華北計算技術研究所
• 主分類號: H04L12/26
• 分類號: H04L12/26;H04L29/08
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 高燕燕;仇蕾安

技術領域

本發明涉及一種無中心網絡的節點狀態快速監測方法，屬于計算機網絡領域，適用于無中心節點的計算機網絡，尤其適用于并行處理應用的無中心網絡。

背景技術

在現有的計算機網絡技術領域，并行處理應用主要采用的網絡架構有兩種：一種為計算機集群網絡，另一種為無中心節點的計算機網絡即為無中心網絡。

其中計算機集群網絡包括集群管理節點和集群計算節點幾類不同用途的網絡節點。集群管理節點的主要作用是用來分配和管理集群系統的用戶帳號和權限，在實際的應用中集群管理節點通常安裝集群管理軟件，作為主節點對整個集群進行監控、管理和作業調度等工作；集群計算節點的主要作用是科學計算、運行并行計算程序，是計算機集群網絡的主體。

可以看出在計算機集群網絡中，是由集群管理節點統一實現對集群計算節點的狀態監控和作業調度等，即集群管理節點是網絡中的中心節點或關鍵節點，如果集群管理節點出現故障，則導致整個計算機集群網絡處于癱瘓狀態，因此為了提高計算機集群網絡的可靠性，通常都是用兩臺互為熱備的服務器作為集群管理節點，但是仍然會存在著網絡整體癱瘓的可能性。

為了避免這種網路整體癱瘓的可能，無中心網絡應運而生。

在無中心網絡中，各計算機在控制地位上是平等的，沒有主備之分，當有新任務發起或有計算機出現故障時，由網絡中各計算機自行發起任務調度控制。任意一臺或者幾臺計算機節點出現故障都不會影響網絡完成并行處理應用的能力。

目前相對于無中心網絡的研究，其研究重點都在于無線傳感器網絡，受限于無線傳感器能量的限制，無線傳感器網絡的節點監測方法較多考慮節能因素，并不適用于計算機網絡，因此如何對無中心節點的計算機網絡進行節點狀態監測是亟待解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種無中心網絡的節點狀態快速監測方法，目的在于針對無中心節點的計算機網絡，提出一種適用于并行處理應用的無中心網絡節點狀態快速監測方法，以解決無線傳感器網絡的節點監測方法不適用于計算機網絡的問題。

為達到上述目的，本發明的技術方案為，該方法包括如下步驟：

步驟1、建立一個無中心節點的計算機網絡，該網絡中具有k個節點，對于每個節點進行順序編號記為P₁～P_k，每個節點中均存儲節點狀態表；

節點狀態表中記載所有節點的節點編號、IP地址以及開關機狀態；

根據節點狀態表中所記錄的節點的開關機狀態，將處于開機狀態的節點記為開機節點，處于關機狀態的節點記為關機節點；

步驟2、在當前監測周期內，所述開機節點均按照節點的編號順序向其下一個開機節點發送狀態監測包；其中編號為最末的開機節點以編號最靠前的開機節點作為下一開機節點；

對于任一開機節點P_i，若P_i接收到其上一個開機節點發送的狀態監測包，則獲知該P_i的上一個開機節點狀態正常；若其P_i連續m個監測周期內均未接收到其上一開機節點的狀態監測包，則使P_i更新自身所存的節點狀態表，將P_i的上一開機節點的編號對應表項中的開關機狀態修改為關機，P_i向網絡中其他所有開機節點廣播狀態更新包；

狀態更新包中包括修改狀態的節點的編號、IP地址以及開關機狀態；

開機節點接收狀態更新包，根據狀態更新包更新各自所存儲的節點狀態表；

對于任一關機節點P_j，若P_j開機入網，根據節點狀態表，由P_j向其節點編號后的下一開機節點發送狀態監測包；若P_j的下一開機節點接收到P_j發送的狀態監測包，則判斷P_j已入網，P_j的下一開機節點更新自身所存節點狀態表，將P_j的節點編號對應表項中的開關機狀態修改為開機，P_j的下一開機節點向網絡中其他所有開機節點發送狀態更新包。

有益效果：

1、本發明所提供的一種無中心網絡的節點狀態快速監測方法，可在一個節點狀態監測周期內快速完成對在網所有節點的狀態監測，通常一個節點狀態監測周期可控制在20ms內，同時本發明可以動態地實現節點的入網和退出，當節點開機加入網絡時，只需一個節點狀態監測周期即可完成全網節點狀態表的更新。