CN103823884A - 一种基于维护权的电网计算数据松散一致性同步方法 - Google Patents
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Abstract
一种基于维护权的电网计算数据松散一致性同步方法,该方法包括:分布式子***确定直管设备集与非直管设备集;分布式子***生成数据同步包并发送至管理子***;管理子***解析分布式子***的数据同步包并更新数据;分布式子***由管理子***获取全网数据同步包;分布式子***解析全网数据同步包并更新非直管设备集的数据。本发明提供的方法采用松散一致性数据同步方式,对网络环境和整个服务器集群的响应速度要求较低,结构简单且扩展性良好,能够保证电网计算数据的准确性、一致性和安全性,有助于提升电网计算数据管理的工作效率。
Description
技术领域
本发明属于电网计算数据的维护和管理领域,具体涉及一种基于维护权的电网计算数据松散一致性同步方法。
背景技术
电网计算数据包括电网输变电设备的模型参数以及网络拓扑结构,是在电网规划、设计、运行等领域进行电网安全稳定分析计算的重要基础,也是电网企业管理水平的重要体现。
随着电网建设的迅猛发展和电网规模的显著扩大,电网运行方式的计算量和调整内容也呈规模性的增长,建立在以数据文件为基础上的计算数据的收集、维护和交换等工作已很难满足当前电网信息化管理的需求。为了解决电网计算数据管理分散、零乱,数据来源不明确,数据的唯一性和可靠性差,不同区域的数据交换困难等问题,需要利用基于数据库的电网计算数据管理***来实现,而且,需要有多个子***部署于不同的企业或部门。因而,电网计算数据管理***是包含多个子***的分布式***,多个子***之间既要满足自治性,又有共享数据的需求。目前,电力***已经开始大量使用数据库对计算数据进行管理,但在不同的企业或部门的不同子***之间,数据交换共享主要还是通过交换数据文件、人工维护更新外来数据的方式,存在重复劳动、效率低下、更新不及时、容易出错等问题。因此,需要一种有效的数据同步方法来解决这种问题,以适应现代电网大范围的数据高效管理,提高电网仿真计算数据的维护效率及质量。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提出一种基于维护权的电网计算数据松散一致性同步方法,以电网设备维护权为基础,确定每个设备的计算数据的唯一维护源,各分布式子***生成仅包含本子***所维护电网设备的数据同步包并发送至管理子***,管理子***通过解析所有分布式子***的数据同步包来形成最新的全网数据,分布式子***通过向管理子***获取全网数据同步包来更新本***的外网数据,最终所有子***中的数据都保持一致。
为了实现上述发明目的,本发明采取如下技术方案:
一种基于维护权的电网计算数据松散一致性同步方法,该方法应用于电网计算数据管理***;所述管理***为包含分布式子***和管理子***的分布式***;所述管理子***与所述分布式子***交互数据;其特征在于,所述方法包括以下步骤:
(1)分布式子***确定直管设备集与非直管设备集;
(2)分布式子***生成数据同步包并发送至管理子***;
(3)管理子***解析分布式子***的数据同步包并更新数据;
(4)分布式子***由管理子***获取全网数据同步包;
(5)分布式子***解析全网数据同步包并更新非直管设备集的数据。
优选地,所述步骤(1)中,所述直管设备集为通过所述分布式子***进行数据维护的维护人员有权限维护的设备集合;所述非直管设备集为所述维护人员无权维护的设备集合。
优选地,所述步骤(2)包括如下步骤:
(2.1)所述分布式子***将所述直管设备集中所包含的电网设备的数据变化信息生成数据同步包;所述数据同步包为增量包,其包含的增量信息有:增加、删除和修改,增量时间范围为自该分布式子***上次生成数据同步包开始,到当前时间为止;
(2.2)所述分布式子***将所述数据同步包发送至所述管理子***。
优选地,所述步骤(3)包括:
将所述数据同步包中包含的信息与所述管理子***中现有的设备数据进行匹配,并对所述管理子***中的数据进行增加、删除和修改,所述分布式子***中维护的数据便同步到所述管理子***中;对于所有分布式子***生成并发送到所述管理子***的数据同步包,都同步到所述管理子***中之后,所述管理子***中的全部设备数据得以更新。
优选地,所述步骤(4)包括:所述管理子***整合所有分布式子***的数据同步包以生成所述全网数据同步包;所述全网数据同步包为描述数据当前状态的完整包。
优选地,步骤(5)包括:
将所述全网数据同步包中的信息与分布子***中现有设备数据进行匹配,并对所述分布式子***中非直管设备集的数据进行增加、删除和修改,所述全网数据同步包中的数据便同步到分布式子***。
与现有技术比,本发明的有益效果为:
电网计算数据通过部署在不同地区的多个分布式子***进行维护,形成了多个数据源,每个子***都负责维护一部分数据,同时也保存其它子***所维护数据的副本。当其中一些子***出现故障时,并不会导致整个***的实效,因此,这种分布式数据维护和同步的方法保证了数据的安全性。
由于多个子***间的分散数据维护和相互备份存储,为了保证整个***的数据一致性,需要采用有效的数据同步方法。根据数据维护和数据同步的时间关系,同步可分为紧凑一致性方式和松散一致性方式。在紧凑一致性方式中,数据维护和数据同步同时进行,所有子***中的数据在任何时候都保持一致;在松散一致性方式中,数据维护和数据同步异步进行,不同子***中的数据有一定的时间差异。紧凑一致性方式对网络环境的要求非常苛刻,且任何一个子***出现故障,都可能导致整个***出现问题;而松散一致性方式没有这样的限制,因此每个子***都可以提供更高的响应速度和更好的可用性。电网计算数据管理子***一般按照地区或部门来分布部署,子***间数据同步并不要求实时性。因而,松散一致性方式更加适合电网计算数据的同步。
通过电网设备的数据维护权来确定每个设备的计算数据的唯一维护源,具有权责清晰、规则明确、简单可靠等特点,特别适用于松散一致性的数据同步方式。根据设备数据的维护权来确定的每个子***的直管设备集和非直管设备集,为子***提取增量信息生成数据同步包以及根据全网数据同步包更新自身数据提供了清晰的设备范围。因此,在由全部子***构成的整个电网计算数据管理***中,遵循了“谁的设备谁管理,谁的数据谁维护”的原则。
相比仅由一套数据库构成的数据管理***,分布式数据管理***具有相应速度快、安全可靠等优势,由于每一个子***都有自治性,所以可以更加灵活地开展各种本地业务。
相比现有基于交换计算数据文件的人工数据维护和更新方式,本方法适于用程序实现自动数据同步,不需要人力参与数据同步过程,能够解决人工维护的重复劳动、效率低下、更新不及时、容易出错等问题。
附图说明
图1是依据本发明的方法的数据同步流程示意图。
图2是依据本发明的方法的基于维护权的数据维护和同步规则。
图3是依据本发明的方法的试验***示意图。
具体实施方式
本发明的数据同步方法,基于电网设备的数据维护权确定每个设备的计算数据的唯一维护源,首先由各分布式子***生成仅包含本子***所维护电网设备的数据同步包并发送至管理子***,然后管理子***通过解析所有分布式子***的数据同步包来形成最新的全网数据,之后分布式子***通过向管理子***获取全网数据同步包来更新本***的外网数据,最终所有子***中的数据都保持一致。
本实施例的数据同步的流程示意图如图1所示,具体包括如下步骤:
(1)分布式子***确定直管设备集与非直管设备集;
(2)分布式子***生成数据同步包并发送至管理子***;
(3)管理子***解析分布式子***的数据同步包并更新数据;
(4)分布式子***由管理子***获取全网数据同步包;
(5)分布式子***解析全网数据同步包并更新非直管设备集的数据。
其中,本实施例以主要的两个方面重点说明,一个是分布式子***基于直管设备集和非直管设备集的数据同步包生成以及全网数据同步包应用;另一个是管理子***的数据同步包应用以及全网数据同步包生成。
1、分布式子***生成数据同步包和应用全网数据同步包;
假设有N个分布式子***,对于任意一个子***Serveri,i∈[1,2,3,…,N],其中所包含的全部电网设备数据ALLDatai所涉及的全部设备构成了完整设备集AllDeviceSeti,通过该子***进行数据维护的所有维护人员构成的集合ManagerListi称为该子***的注册维护集,ManagerListi中的所有维护人员能够维护的设备集合称为该子***的直管设备集DirectDeviceSeti,与完整设备集的关系为
ManagerListi中的任何维护人员都无权维护的设备集合称为该子***的非直管设备集IndirectDeviceSeti,又有如下关系:
而且
分布式子***Serveir将直管设备集DirectDeviceSeti中所包含的电网设备的数据变化信息生成数据同步包SynchDatai,该数据同步包为增量包,包含增加、删除和修改三类信息增量信息,增量时间范围为自从该子***上次生成数据同步包开始,直到当前时间为止。然后,Serveri将SynchDatai发送至ServerHUB。
以上过程为分布式子***生成数据同步包的过程,如图2所示,直管设备集DirectDeviceSeti是分布式子***生成数据同步包SynchDatai的设备范围,而注册维护集ManagerListi又是直管设备集DirectDeviceSeti的基础。
分布式子***Serveir从管理子***ServerHUB下载全网数据同步包SynchDataHUB之后,将SynchDataHUB中所包含的信息与Serveri中现有的设备数据进行匹配,并对Serveri中非直管设备集的数据进行增加、删除和修改更新,SynchDataHUB中的最新数据便同步到Serveri中。所有的分布式子***由ServerHUB获得的数据同步包SynchDataHUB都是相同的,区别在于各自通过SynchDataHUB只更新自身非直管设备集的数据。这一过程也在图2中直观地表示。
2、管理子***应用数据同步包和生成全网数据同步包;
如图2所示,将分布式子***Serveri生成的数据同步包SynchDatai中所包含的信息与管理子***ServerHUB中现有的设备数据进行匹配,并对ServerHUB中的数据进行增加、删除和修改更新,Serveri中所维护的最新数据便同步到ServerHUB中。对于所有分布式子***生成并发送到ServerHUB的数据同步包SynchDatai,i∈[1,2,3,…,N],都完成此更新操作之后,ServerHUB中的全部设备数据均为最新。
ServerHUB根据所包含的全部电网设备生成全网数据同步包SynchDataHUB,与分布式子***生成的数据同步包不同,SynchDataHUB不是描述数据变化情况的增量包,而是描述数据当前状态的完整包。
本实施例在某试验***中得到应用,该***包含3个分布式子***,以及1个管理子***。图3为该试验***的简化示意图,3个分布式子***分别部署在局域网1、2、3中(为简化示意图,2与3局域网中的服务器与工作站均省略表示),管理子***部署在局域网0中,不同的局域网也通过网络互连。每个分布式子***均有一些用户在相应的局域网内进行数据维护。为整个***设定好自动数据同步的时间周期后,所有分布式子***均能定时自动生成数据同步包并发送至管理子***,管理子***在收到同步包之后进行数据更新并生成全网数据同步包,之后分布式子***获取全网数据同步包并更新非直管设备集的数据,最终,所有子***中的数据都保持一致。本技术方案在该试验***中取得了预期的效果。
本方法在多个数据源之间开展电网计算数据同步的研究和尝试,提出了一种基于电网设备维护权的多个电网计算数据管理子***之间松散一致性的同步方法。该方法以电网设备维护权为基础,确定每个设备的计算数据的唯一维护源,各分布式子***生成仅包含本子***所维护电网设备的数据同步包并发送至管理子***,管理子***通过解析所有分布式子***的数据同步包来形成最新的全网数据,分布式子***通过向管理子***获取全网数据同步包来更新本***的外网数据,最终所有子***中的数据都保持一致。该方法采用松散一致性数据同步方式,对网络环境和整个服务器集群的响应速度要求较低,结构简单且扩展性良好,能够保证电网计算数据的准确性、一致性和安全性,有助于提升电网计算数据管理的工作效率,具有广泛的推广应用前景。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换,而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.一种基于维护权的电网计算数据松散一致性同步方法,该方法应用于电网计算数据管理***;所述管理***为包含分布式子***和管理子***的分布式***;所述管理子***与所述分布式子***交互数据;其特征在于,所述方法包括以下步骤:
(1)分布式子***确定直管设备集与非直管设备集;
(2)分布式子***生成数据同步包并发送至管理子***;
(3)管理子***解析分布式子***的数据同步包并更新数据;
(4)分布式子***由管理子***获取全网数据同步包;
(5)分布式子***解析全网数据同步包并更新非直管设备集的数据。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤(1)中,所述直管设备集为通过所述分布式子***进行数据维护的维护人员有权限维护的设备集合;所述非直管设备集为所述维护人员无权维护的设备集合。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤(2)包括如下步骤:
(2.1)所述分布式子***将所述直管设备集中所包含的电网设备的数据变化信息生成数据同步包;所述数据同步包为增量包,其包含的增量信息有:增加、删除和修改,增量时间范围为自该分布式子***上次生成数据同步包开始,到当前时间为止;
(2.2)所述分布式子***将所述数据同步包发送至所述管理子***。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤(3)包括:
将所述数据同步包中包含的信息与所述管理子***中现有的设备数据进行匹配,并对所述管理子***中的数据进行增加、删除和修改,所述分布式子***中维护的数据便同步到所述管理子***中;对于所有分布式子***生成并发送到所述管理子***的数据同步包,都同步到所述管理子***中之后,所述管理子***中的全部设备数据得以更新。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤(4)包括:所述管理子***整合所有分布式子***的数据同步包以生成所述全网数据同步包;所述全网数据同步包为描述数据当前状态的完整包。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(5)包括:
将所述全网数据同步包中的信息与分布子***中现有设备数据进行匹配,并对所述分布式子***中非直管设备集的数据进行增加、删除和修改,所述全网数据同步包中的数据便同步到分布式子***。
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