[發明專利]多臺移動設備的分布式計算網絡系統的構建方法及系統

有效

• 申請號: 202011461766.1
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112769892B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 鄧小龍;陸月明;韓道歧;聶子翔;宋淋明;丁浩
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04L67/02
• 分類號: H04L67/02;H04L67/10;H04L41/0213;G06F9/54
• 代理公司: 北京金咨知識產權代理有限公司 11612
• 代理人: 秦景芳

1.一種多臺移動設備的分布式計算網絡系統的構建方法，其特征在于，包括：

在PC上安裝設定嵌入式移動操作系統的虛擬機，在設定嵌入式移動操作系統的PC虛擬機上安裝基于設定編程語言的分布式計算環境；所述設定嵌入式移動操作系統為元心操作系統；所述分布式計算環境是通過探索基于設定編程語言的依賴庫和基礎類庫得到，具體包括：新增依賴庫，加載網上的公共Jar包，以讓程序適應開發板的特定硬件，自主創新編寫獨特的C/C++基礎類庫，對Thrill的基礎代碼進行修改，以讓其能夠運行；

通過交叉編譯，分別將在所述PC虛擬機上安裝的分布式計算環境，移植至多個安裝有所述設定嵌入式移動操作系統的開發板上，其中，分布式計算環境包括設定報文結構；所述設定報文結構包括報文首部、協議類型、通信屬性、數據屬性、擴展屬性及數據部分；其中，所述報文首部包括協議標識和協議版本號；所述協議類型包括用于表示節點的發現、接入及離開的管理協議和用于業務類型的數據協議；所述通信屬性用于承載源IP地址、目的IP地址、信道ID、路由、及路由跳數；所述數據屬性用于承載傳輸質量信息、壓縮控制信息、切片控制信息、及收發時間；所述擴展屬性用于承載業務需求信息、資源狀態、鄰居網域、備選路由、及網域范圍；所述數據部分用于承載要傳輸的數據本體；

通過移植有分布式計算環境的開發板上的測距函數API，測算包含所有移植有分布式計算環境的開發板的分隊中任意兩個開發板之間的無線通信距離，得到該分隊對應的連接圖結構，其中，每個開發板對應該分隊中的一個節點；

調用并基于移植有分布式計算環境的開發板上分布式計算環境中的Map/Reduce框架，分布式計算所述連接圖結構中的多源最短路徑，并根據所述多源最短路徑得到所述連接圖結構中各節點的中介性值；

將所述連接圖結構中的中介性值最大的節點選為隊長節點，并將所述分隊中其他節點選為被管理節點，以根據所有移植有分布式計算環境的開發板和選出的隊長節點及被管理節點形成多臺移動設備的分布式計算網絡系統；被管理節點能夠依據分布式計算網絡系統的網絡結構成為SNMP Agent，以帶有Agent功能；

調用并基于移植有分布式計算環境的開發板上分布式計算環境中的Map/Reduce框架，分布式計算所述連接圖結構中的多源最短路徑，并根據所述多源最短路徑得到所述連接圖結構中各節點的中介性值，包括：

根據所述連接圖結構生成節點鄰接鏈表和各節點的初始的中介性記錄；其中，初始的中介性記錄包括節點標識、節點鄰接鏈表、節點訪問狀態、節點前驅、與源節點的距離、到源節點的最短路徑數據、及初始的中介性值；源節點為所述連接圖結構中的一個指定節點；

通過前向廣度優先遍歷方法，從源節點開始計算所有到在前節點為一跳的在后節點與在前節點之間的最短距離，以及各到在前節點為一跳的在后節點到在前節點的最短路徑的數目，并基于各節點的初始的中介性記錄，通過前向廣度優先遍歷方法中的Map過程更新計算各在后節點的中介性記錄，并通過前向廣度優先遍歷方法中的Reduce過程對各在后節點的中介性記錄進行按節點歸并，直到連接圖結構中的所有節點都被訪問完，得到連接圖結構中每個節點的唯一一條最終中介性記錄；其中，分隊的數量為5個；分隊的節點數量為9～12個；

根據連接圖結構中的各節點的唯一一條最終中介性記錄，通過回溯方法計算到在前節點為一跳的在后節點相對于在前節點的依賴度，得到連接圖結構中的各節點的中介性值。

2.如權利要求1所述的多臺移動設備的分布式計算網絡系統的構建方法，其特征在于，通過交叉編譯，分別將在所述PC虛擬機上安裝的分布式計算環境，移植至多個安裝有所述設定嵌入式移動操作系統的開發板上之后，還包括：

在移植有分布式計算環境的開發板上安裝圖形化QT程序操作界面。

3.如權利要求1所述的多臺移動設備的分布式計算網絡系統的構建方法，其特征在于，隊長節點為中繼節點或Master節點；隊長節點為Master節點的情況下，用于作為發起分布式計算的節點。

4.如權利要求1所述的多臺移動設備的分布式計算網絡系統的構建方法，其特征在于，

所述設定編程語言為C和C++編程語言；和/或，

所述開發板為RK3399友善之臂開發板。