CN108540306A - 一种网络节点管理方法及其通讯控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出网络节点的管理方法及其通讯控制方法，涉及网络通讯技术领域，网络中所述节点在真实物理结构上采用总线分布式结构，每个所述节点之间均可进行互相通讯；网络中所述节点在逻辑上采用树型结构，根节点处于最高层，第一层节点作为根节点的下一层扩展，以此类推，各层节点均是上一层父节点的扩展。本发明节点物理上采用总线分布式结构，即使某个节点出现故障，也不会影响全网的操作，保证了***运行的鲁棒性；逻辑上各个节点关系呈树型结构，易于遍历出整个***的数据结构；白名单方式简化节点内数据存储结构；根据白名单的广播式通讯控制，简化树状结构中所有节点同步控制的复杂度；节点的跳转通讯方式，提高节点同步控制的成功率。

Description

一种网络节点管理方法及其通讯控制方法

技术领域

本发明涉及网络通讯技术领域，尤其是一种网络节点管理方法及其通讯控制方法。

背景技术

网络拓扑(Network Topology)结构是指用传输介质互连各种设备的物理布局。指构成网络的成员间特定的物理的即真实的、或者逻辑的即虚拟的排列方式。如果两个网络的连接结构相同我们就说它们的网络拓扑相同，尽管它们各自内部的物理接线、节点间距离可能会有不同。

网络节点之间的通信分为三种：一是单播，此时信息的接收和传递只在两个节点之间进行；二是多播，一个节点对多个节点传递消息；三是广播，一个节点发送的消息，整个网络的节点都可以收到。

现有的网络拓扑结构有如下几种：

星型结构是指各节点以星型方式连接成网。网络有中央节点，其他节点都与中央节点直接相连，这种结构以中央节点为中心，因此又称为集中式网络。它具有如下特点：结构简单，便于管理；控制简单，便于建网；网络延迟时间较小，传输误差较低。其缺点是：成本高、可靠性较低、资源共享能力也较差。

环型结构由网络中若干节点通过点到点的链路首尾相连形成一个闭合的环，这种结构使公共传输电缆组成环型连接，数据在环路中沿着一个方向在各个节点间传输，信息从一个节点传到另一个节点。优点是由于每个节点都同时与两个方向的各一个节点相连接，此路不通彼路通，因此环状拓扑具有天然的容错性。缺点是由于存在来自两个方向的数据流，因此必须对这两个方向加以区分，或者进行限制，以避免无法区分的冗余数据流对正常通信的干扰。管理和维护比较复杂。

总线结构是指各工作站和服务器均挂在一条总线上，各工作站地位平等，无中心节点控制，公用总线上的信息多以基带形式串行传递，其传递方向总是从发送信息的节点开始向两端扩散，如同广播电台发射的信息一样，因此又称广播式计算机网络。各节点在接受信息时都进行地址检查，看是否与自己的工作站地址相符，相符则接收网上的信息。优点是结构简单，可扩充性好。缺点是维护难、单点的结构可能会影响全网络。

分布式结构的网络是将分布在不同地点的计算机通过线路互连起来的一种网络形式。其优点是由于采用分散控制，即使整个网络中的某个局部出现故障，也不会影响全网的操作，因而具有很高的可靠性；网中的路径选择最短路径算法，故网上延迟时间少，传输速率高，但控制复杂；各个节点间均可以直接建立数据链路，信息流程最短；便于全网范围内的资源共享。缺点为连接线路用电缆长，造价高；网络管理软件复杂；报文分组交换、路径选择、流向控制复杂；在一般局域网中不采用这种结构。

树型结构是分级的集中控制式网络，其通信线路总长度短，成本较低，节点易于扩充，寻找路径比较方便，但除了叶节点及其相连的线路外，任一节点或其相连的线路故障都会使***受到影响。

发明内容

为解决现有技术中网络拓扑结构存在的缺点，本发明一方面提供一种网络节点的管理方法，

网络中所述节点在真实物理结构上采用总线分布式结构，每个所述节点之间均可进行互相通讯；

网络中所述节点在逻辑上采用树型结构，根节点处于最高层，第一层节点作为根节点的下一层扩展，以此类推，各层节点均是上一层父节点的扩展。

作为优选，网络中所述节点通过广播方式发生通讯命令。

作为优选，所述通讯命令的结构中含有节点地址、控制命令以及校验信息。

作为优选，网络中所述节点保存有寻址信息，即白名单，在初始状态下所述白名单保存有自身地址信息。

作为优选，网络中所述节点成为子节点后，所述白名单保存有从根节点至其本身经由的路径所有节点的地址信息。

作为优选，网络中所述节点在逻辑上组成不同的相互独立的树型结构，每个所述树型结构具有不同的根节点，每个所述节点只处于一个所述树型结构中。

本发明另一方面提供一种网络节点通讯控制方法，包含以下步骤：

S1、树状结构中的某个节点发送通讯命令，通讯命令中的节点地址为该节点白名单内最高位节点地址，即根节点地址；

S2、其他节点侦听到通讯命令时，解析通讯命令中发送节点地址是否与白名单中保存的最高位地址相一致；

S3、如果一致，继续解析并响应控制命令；

S4、如果不一致，则停止解析不做任何反应；

S5、树型结构中的所有节点响应同一控制命令，实现同步控制。

作为优选，所有所述节点都具有通讯跳转功能，并且仅对同一树结构内的通讯命令进行跳转，对不同树结构的通讯命令不做响应。

作为优选，当外部对树结构某一个所述节点发送通讯命令，或者树结构内节点与节点之间发送通讯命令时，近端优先侦听到通讯命令的节点不仅会响应控制命令，而且转发该条通讯命令。

本发明提供的一种网络节点管理方法及其通讯控制方法，其有益效果在于：1、节点物理上采用总线分布式结构，即使某个节点出现故障，也不会影响全网的操作，保证了***运行的鲁棒性；2、逻辑上各个节点关系呈树型结构，易于遍历出整个***的数据结构；3、白名单方式简化节点内数据存储结构；4、根据白名单的广播式通讯控制，简化树状结构中所有节点同步控制的复杂度；5、节点的跳转通讯方式，提高节点同步控制的成功率。

附图说明

图1是网络节点相互连接关系图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

本实施例提供的一种网络节点的管理方法，其中，

网络中节点在真实物理结构上采用总线分布式结构，每个节点之间均可进行互相通讯，节点通过广播方式发生通讯命令，通讯命令的结构中含有节点地址、控制命令以及校验等信息。

网络中节点在逻辑上采用树型结构，如图1所示，根节点处于最高层，第一层节点作为根节点的下一层扩展，以此类推，各层节点均是上一层父节点的扩展。每个节点均保存有寻址信息，称之为白名单，初始状态下白名单保存有自身地址信息，当网络中某节点成为子节点后，其父节点的白名单完全复制到该层子节点白名单内，以此类推，每个节点保存有从根节点至其本身经由的路径所有节点的地址信息，并且按照一定顺序存储。从节点本身地址开始，即可遍历其在树状结构中的扩展路径，直至最高位的根节点。

并且网络中节点在逻辑上组成不同的相互独立的树型结构，每个树型结构具有不同的根节点，每个节点只处于一个树型结构中。

本实施例另一方面提供的一种网络节点通讯控制方法，包含以下步骤：

S1、树状结构中的某个节点发送通讯命令，通讯命令中的节点地址为该节点白名单内最高位节点地址，即根节点地址；

S2、其他节点侦听到通讯命令时，解析通讯命令中发送节点地址是否与白名单中保存的最高位地址相一致；

S3、如果一致，继续解析并响应控制命令；

S4、如果不一致，则停止解析不做任何反应；

S5、树型结构中的所有节点响应同一控制命令，实现同步控制。

其中，所有节点都具有通讯跳转功能，并且仅对同一树结构内的通讯命令进行跳转，对不同树结构的通讯命令不做响应。当外部对树结构某一个节点发送通讯命令，或者树结构内节点与节点之间发送通讯命令时，近端优先侦听到通讯命令的节点不仅会响应控制命令，而且转发该条通讯命令。通过此种跳转方式，可以保证远端的节点也可以接收到信号强度较高的通讯命令，以此提高通讯命令对树结构内所有节点控制的成功率。

采用本实施例的通讯控制方法，当某一节点发生故障时，由于其在物理上以总线分布式存在，在逻辑上通讯命令也不需要经由它传输，所以不会影响其他节点之间的通讯，保证了***运行的鲁棒性。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种网络节点的管理方法，其特征在于，

网络中所述节点在真实物理结构上采用总线分布式结构，每个所述节点之间均可进行互相通讯；

网络中所述节点在逻辑上采用树型结构，根节点处于最高层，第一层节点作为根节点的下一层扩展，以此类推，各层节点均是上一层父节点的扩展。

2.根据权利要求1所述的一种网络节点的管理方法，其特征在于，网络中所述节点通过广播方式发生通讯命令。

3.根据权利要求2所述的一种网络节点的管理方法，其特征在于，所述通讯命令的结构中含有节点地址、控制命令以及校验信息。

4.根据权利要求1所述的一种网络节点的管理方法，其特征在于，网络中所述节点保存有寻址信息，即白名单，在初始状态下所述白名单保存有自身地址信息。

5.根据权利要求4所述的一种网络节点的管理方法，其特征在于，网络中所述节点成为子节点后，所述白名单保存有从根节点至其本身经由的路径所有节点的地址信息。

6.根据权利要求5所述的一种网络节点的管理方法，其特征在于，网络中所述节点在逻辑上组成不同的相互独立的树型结构，每个所述树型结构具有不同的根节点，每个所述节点只处于一个所述树型结构中。

7.一种基于权利要求1-6任一所述管理方法的网络节点通讯控制方法，其特征在于，包含以下步骤：

S1、树型结构中的某个节点发送通讯命令，通讯命令中的节点地址为该节点白名单内最高位节点地址，即根节点地址；

S2、其他节点侦听到通讯命令时，解析通讯命令中发送节点地址是否与白名单中保存的最高位地址相一致；

S3、如果一致，继续解析并响应控制命令；

S4、如果不一致，则停止解析不做任何反应；

S5、树型结构中的所有节点响应同一控制命令，实现同步控制。

8.根据权利要求7所述的一种网络节点的管理方法，其特征在于，所有所述节点都具有通讯跳转功能，并且仅对同一树结构内的通讯命令进行跳转，对不同树结构的通讯命令不做响应。

9.根据权利要求7所述的一种网络节点的管理方法，其特征在于，当外部对树结构某一个所述节点发送通讯命令，或者树结构内节点与节点之间发送通讯命令时，近端优先侦听到通讯命令的节点不仅会响应控制命令，而且转发该条通讯命令。