[發明專利]一種信息中心網絡中數據塊副本訪問一致性管理裝置及方法

在審

• 申請號: 202110499723.0
• 申請日: 2021-05-08
• 公開（公告）號: CN115309755A
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 黨壽江;李楊
• 申請（專利權）人: 中國科學院聲學研究所;中科海網（蘇州）網絡科技有限公司
• 主分類號: G06F16/23
• 分類號: G06F16/23;G06F16/27
• 代理公司: 北京方安思達知識產權代理有限公司 11472
• 代理人: 楊青;李彪

本發明屬于信息中心網絡中的數據同步技術領域，具體地說，涉及一種信息中心網絡中數據塊副本訪問一致性管理裝置及方法，包括：多個數據存儲服務節點、一分布式協調服務模塊、一解析系統模塊和一客戶端；所述數據存儲服務節點，用于向分布式協調服務模塊發送新數據塊摘要；還用于根據接收到的更新數據塊摘要的內容變化通知，向解析系統模塊注銷映射關系；還用于通過數據塊復制，進行新數據塊內容的數據同步，并向解析系統模塊重新注冊；所述分布式協調服務模塊，用于通知其他的存有相同原數據塊副本的數據存儲服務節點；所述解析系統模塊，用于維護數據塊標識和數據存儲服務節點的網絡地址的映射關系；所述客戶端，用于讀取該映射關系。

技術領域

本發明屬于信息中心網絡中的數據同步技術領域，具體地說，涉及一種信息中心網絡中數據塊副本訪問一致性管理裝置及方法。

背景技術

傳統的TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol，傳輸控制協議/網際協議)網絡，以IP作為抽象和處理的核心單元，IP既作為網絡數據包的標識，也作為網絡數據包的尋址目標，限制了TCP/IP的應用。IP數據包傳輸是端到端的數據傳輸，網絡節點僅僅關注于數據包的轉發和路由，對數據包的更上層的處理，都發生在主機端。TCP/IP互聯網體系已經難以適應未來網絡的發展趨勢，特別是難以滿足移動接入、分布式信息處理、海量流媒體等新應用的發展和用戶需求。

信息中心網絡，作為新的網絡范式，關注于網絡中數據的獲取方法，是一種新的網絡架構，從基于永久連接和端到端原則的以主機為中心的模式，發展到以信息(或內容或數據)為中心的網絡架構；其中，數據和網絡位置、應用、存儲、傳輸方法無關，從而實現了網絡緩存和復制，具有移動性和多址訪問的特征，且內置支持任播、多播和廣播。

在信息中心網絡中，名字與地址是分離的。解析系統是信息中心網絡中一個不可或缺的部分，用來維護信息名字和信息所在地址或信息提供者之間的映射關系，是信息中心網絡中數據位置的查詢入口。注冊和解析的作用就是給信息名字或信息提供者，注冊一個或多個動態的網絡地址，以及從信息的名字解析到網絡地址或信息提供者的位置。

在分布式系統中，為了保證數據的可用和可靠存儲，防止單點數據故障，多采用副本機制。數據一致性主要是指在多副本的情況下，如何保證各個副本數據的同步。現有的數據一致性管理方法，大多采用單獨部署的分布式協調服務集群，進行數據同步，無法把數據同步和狀態同步分離，造成數據同步時間長、效率低的問題。雖然現有基于NDN有相關的數據集同步研究，把數據同步和狀態同步分離，但更多的是處理數據集中新增消息之間的同步，并不完全關注與已有數據本身的同步。而且，更多的是研究如何對狀態進行表達而減少同步時長。

另外，現有的數據一致性管理方法，僅僅是數據同步和狀態同步耦合，產生數據同步時間長，易訪問到不一致的數據的問題。本專利，僅僅在分布式協調服務中維護數據塊摘要，數據塊本身的復制依賴于現有網絡的數據塊副本機制，保證解析系統中的數據塊地址的同步，降低了數據塊同步的復雜度，提升了數據塊同步效率。

發明內容

為解決現有技術存在的上述缺陷，本發明提出了一種信息中心網絡中數據塊副本訪問一致性管理裝置，該裝置包括：多個數據存儲服務節點、一分布式協調服務模塊、一解析系統模塊和一客戶端；

所述數據存儲服務節點，用于處理數據塊的存儲請求，根據實時存儲在某一數據存儲服務節點中的新數據塊內容，獲取對應的新數據塊摘要，且該新數據塊摘要對應唯一的數據塊標識，并向分布式協調服務模塊發送新數據塊摘要；

還用于根據接收到的更新數據塊摘要的內容變化通知，向解析系統模塊注銷數據塊標識和對應的數據存儲服務節點的網絡地址的映射關系，并在本地刪除原數據塊內容；

還用于在轉發過程中，通過數據塊復制，對每個數據存儲服務節點進行新數據塊內容的數據同步，并向解析系統模塊重新注冊數據塊標識和存儲有新數據塊內容的數據存儲服務節點的網絡地址的映射關系，并基于每個新數據塊內容，更新對應的數據塊摘要；