[發(fā)明專利]基于不可靠網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)一致方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201610540284.2
• 申請日: 2016-07-08
• 公開（公告）號: CN107592210A
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王悅;張旭;王志瑩;陳丹;郭中偉;李光日;高延超;于世強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 北京空間技術(shù)研制試驗中心
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04L1/22;H04L29/08
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• 代理人: 暫無信息

1.一種基于不可靠網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)一致方法，用于在網(wǎng)絡(luò)傳輸不可靠情況下，通過容錯機(jī)制達(dá)成數(shù)據(jù)一致，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，對冗余容錯架構(gòu)進(jìn)行定義；

步驟二，在所述網(wǎng)絡(luò)傳輸不可靠情況下，對數(shù)據(jù)一致性的假設(shè)條件進(jìn)行定義；以及

步驟三，對數(shù)據(jù)交互過程和冗余信息處理方式進(jìn)行定義。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于不可靠網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)一致方法，其特征在于，在所述步驟一中執(zhí)行：

將所述不可靠網(wǎng)絡(luò)中的每個獨(dú)立的冗余終端分別接入到獨(dú)立運(yùn)行的冗余網(wǎng)絡(luò)，從而形成所述冗余容錯架構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于不可靠網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)一致方法，其特征在于，所述冗余終端均采用完全相同的設(shè)計，所述冗余網(wǎng)絡(luò)之間相互物理隔離，并且每個冗余終端與每個冗余網(wǎng)絡(luò)的接口都相互獨(dú)立。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于不可靠網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)一致方法，其特征在于，在所述步驟二中執(zhí)行：

假設(shè)將所有冗余終端同步到預(yù)定的時間域內(nèi)，并且確定時差的上限；

假設(shè)在系統(tǒng)可容忍m個任意終端故障的情況下，至少存在3m+1個冗余終端；

假設(shè)在系統(tǒng)可容忍n個任意網(wǎng)絡(luò)故障的情況下，至少存在2n+1個獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)；

假設(shè)每個冗余終端至少與2n+1個獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)相連，并且通過每個獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)與其它至少2m+1個冗余終端維持獨(dú)立的通信鏈路；以及

假設(shè)在所述冗余終端之間持續(xù)至少m+1輪通信。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于不可靠網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)一致方法，其特征在于，在所述步驟二中，

當(dāng)一個任意終端故障和一個任意網(wǎng)絡(luò)故障時，為了維持?jǐn)?shù)據(jù)一致性，至少存在4個冗余終端和3個獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)，每個冗余終端同時通過3個獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)與另外3個冗余終端保持通信鏈路，并且至少經(jīng)過2輪通信。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于不可靠網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)一致方法，其特征在于，在所述步驟三中執(zhí)行：

每個冗余終端分別通過獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)向其它冗余終端發(fā)送本終端產(chǎn)生的信息，并記錄對應(yīng)的冗余終端發(fā)送信息矩陣，從而完成第一輪信息交互。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于不可靠網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)一致方法，其特征在于，在所述步驟三中還執(zhí)行：

在所述第一輪信息交互完成后，每個冗余終端均會接收到來自其它冗余終端通過不同的獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的信息，記錄每個冗余終端的接收信息矩陣并對該矩陣的每行信息進(jìn)行表決，基于所述步驟二的第三點(diǎn)假設(shè)，得到每個冗余終端在表決后的接收矩陣，從而完成第一輪冗余信息處理。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于不可靠網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)一致方法，其特征在于，在所述步驟三中還執(zhí)行：

每個冗余終端將第一輪接收并完成表決后的信息通過不同的獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)分別發(fā)送至其它所有冗余終端，并記錄第二輪發(fā)送信息矩陣，從而完成第二輪信息交互。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于不可靠網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)一致方法，其特征在于，在所述步驟三中還執(zhí)行：

在所述第二輪信息交互完成后，每個冗余終端均接收到來自其它冗余終端通過不同網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的信息，并記錄第二輪接收信息矩陣；

對從不同獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)到達(dá)的同源信息進(jìn)行表決，基于所述步驟二的第三點(diǎn)假設(shè)，表決后爬出網(wǎng)絡(luò)故障引起的數(shù)據(jù)不一致，并記錄經(jīng)過表決后的完整接收信息矩陣。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于不可靠網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)一致方法，其特征在于，在所述步驟三中還執(zhí)行：

對不同冗余終端發(fā)送的冗余信息進(jìn)行再次比較表決，并基于所述步驟二的第二點(diǎn)假設(shè)，得到最終信息矩陣，從而完成第二輪冗余信息處理并達(dá)成數(shù)據(jù)一致。