一种面向高机动环境的边缘云内数据同步方法与流程

本发明涉及通信技术，具体是涉及一种面向高机动环境的边缘云内数据同步方法。

背景技术：

1、伴随着物联网、车联网、船联网、飞联网等领域的迅猛发展，边缘计算技术不断取得突破，各类云业务延展至边缘，进而提高了信息系统规模及其复杂度，为边缘环境的服务组织应用带来了挑战。

2、综合军民用市场，边缘环境下有着大量的信息设备用于搭建各中小型信息系统，但这些设备的软硬件资源参差不齐、性能不一有些甚至较差，其中终端设备尤为突出，受限的计算、存储、网络资源会约束各地能够集成部署使用的信息服务。为有望给各类终端设备带来更多且质量有保证的服务，可通过集约利用边缘环境中如机动车辆、船舶、飞机等的服务器类型设备资源构建边缘云，引接“云”的信息服务能力向网络边缘延伸，并就近向“端”提供“云”、“边”信息服务。进一步，满足高机动场景运用需求，确保边缘云内各服务节点上任意相同信息服务基于数据的近实时一致性，支撑各类终端设备适地就近接入边缘云享用“云”、“边”信息服务以开展有关业务，并兼顾提高资源利用效率和系统可用性，可应用于边缘环境高机动条件下的边缘云内数据同步技术，成为信息系统软件服务平台统筹规划中的必要考虑因素。

3、目前暂未有针对边缘环境高机动条件下边缘云内的数据同步方法，故为此统筹设计机动通信网络条件下边缘云的云内数据有序同步一致，支撑物理分布边缘云数据、服务等资源的弱连接下高可用，以杜绝因边缘云的各服务节点上任意相同信息服务基于数据的不一致等带来的终端应用“云”、“边”信息服务风险，已成为当前信息系统建设所急需。

技术实现思路

1、发明目的：针对以上缺点，本发明提供一种使云内数据有序同步一致的面向高机动环境的边缘云内数据同步方法。

2、技术方案：为解决上述问题，本发明采用一种面向高机动环境的边缘云内数据同步方法，包括以下步骤：

3、（1）多节点边缘云内任意节点的数据发生源自本地的增量变化，将所述增量变化写入本节点自增量数据记录表；并根据本节点向边缘云中其他节点上一次同步数据的最近时刻，获得本节点同步向云内数据增量要求单；

4、（2）根据本节点同步向云内数据增量要求单，获取向同一节点的所有增量数据条目，并按时序相应插入对应节点的同步向云内节点数据增量发送队列；

5、（3）对应节点的同步向云内节点数据增量发送队列依序分别将若干项增量数据条目打包成数据增量同步要求送达边缘云内对应节点；

6、（4）边缘云内其它节点收到数据增量同步要求时，向发送方节点回复已接收，并将数据增量同步要求的所有增量数据条目按时序插入接收方节点的同步自云内数据增量处理队列；

7、（5）将同步自云内数据增量处理队列的每项增量数据条目依次与本节点全增量数据记录表比对，本节点全增量数据记录表包括所有已增量数据条目，并判断增量数据条目的数据是否为本节点所需写入增量，是则写入本地数据库或数据文件以支持完成本节点数据与云内的同步一致。

8、进一步的，所述步骤（1）中增量变化包括本节点数据自增量发生时刻和执行代码；本节点自增量数据记录表如下：

9、，

10、其中，表示本节点数据自增量发生时刻；表示本节点数据自增量执行代码；表示本节点自增量数据记录表，按时序记录本节点数据自增量的发生时刻以及对应的执行代码。

11、进一步的，所述步骤（1）中的本节点同步向云内数据增量要求单如下：

12、，

13、其中，表示边缘云内节点编号，范围，表示边缘云内节点总数量；表示本节点向边缘云内第个节点同步数据最近时刻；表示本节点自增量数据同步最近时刻记录表；表示本节点同步向云内数据增量要求单。

14、进一步的，所述步骤（2）中的同步向云内节点数据增量发送队列如下：

15、，

16、其中，表示边缘云内节点编号，范围，表示边缘云内节点总数量；表示本节点向边缘云内第个节点同步数据最近时刻；表示同步向云内节点数据自增量发生时刻；表示同步向云内节点自增量执行代码；表示同步向云内第个节点数据增量发送队列。

17、进一步的，所述步骤（3）中数据增量同步要求如下：

18、，

19、其中，表示边缘云内节点编号，范围，表示边缘云内节点总数量；表示本节点向边缘云第个节点同步数据最近时刻；表示本节点向边缘云第个节点待同步数据最近时刻；表示送达云内节点数据自增量发生时刻；表示送达云内节点自增量执行代码；表示送达云内第个节点的数据增量同步要求。

20、进一步的，所述步骤（4）中同步自云内数据增量处理队列如下：

21、，

22、其中，表示本节点同步自云内数据增量最近执行时刻；表示本节点同步自云内数据增量执行时刻；表示本节点同步自云内数据增量执行代码；表示本节点同步自云内数据增量处理队列。

23、进一步的，所述步骤（5）中同步自云内数据增量处理队列的每项增量数据条目依次与本节点全增量数据记录表中所有已增量数据条目比对，未查找到则表明对应条目增量数据是本节点所需写入增量，将其相应写入本地数据库或数据文件，并将对应增量数据条目按时序插入更新本节点全增量数据记录表如下：

24、，

25、其中，表示本节点数据全增量发生时刻；表示本节点数据全增量执行代码；表示本节点全增量数据记录表。

26、有益效果：本发明相对于现有技术，其显著优点是可随多节点边缘云内任意节点源自本地数据增量变化，将增量数据条目依序分包送达云内其它节点执行同步写入以完成边缘云内各节点数据的近实时同步一致。本发明方法不但支持边缘云的动态高可用构建，而且实现了边缘云内数据同步面向高机动环境的场景运用，使得能够更实用于机动车辆、船舶、飞机等终端业务信息系统，同时支撑应用本方法的边缘云平台环境可确保边缘云内各服务节点上任意相同信息服务基于数据的近实时一致性，以便各类终端设备能够适地就近接入边缘云享用“云”、“边”信息服务以开展有关业务，有助于提高系统边缘信息服务的稳定性以及应用效能。

技术特征：

1.一种面向高机动环境的边缘云内数据同步方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的面向高机动环境的边缘云内数据同步方法，其特征在于，所述步骤（1）中增量变化包括本节点数据自增量发生时刻和执行代码；本节点自增量数据记录表如下：

3.根据权利要求2所述的面向高机动环境的边缘云内数据同步方法，其特征在于，所述步骤（1）中的本节点同步向云内数据增量要求单如下：

4.根据权利要求3所述的面向高机动环境的边缘云内数据同步方法，其特征在于，所述步骤（2）中的同步向云内节点数据增量发送队列如下：

5.根据权利要求4所述的面向高机动环境的边缘云内数据同步方法，其特征在于，所述步骤（3）中数据增量同步要求如下：

6.根据权利要求5所述的面向高机动环境的边缘云内数据同步方法，其特征在于，所述步骤（4）中同步自云内数据增量处理队列如下：

7.根据权利要求6所述的面向高机动环境的边缘云内数据同步方法，其特征在于，所述步骤（5）中同步自云内数据增量处理队列的每项增量数据条目依次与本节点全增量数据记录表中所有已增量数据条目比对，未查找到则表明对应条目增量数据是本节点所需写入增量，将其相应写入本地数据库或数据文件，并将对应增量数据条目按时序插入更新本节点全增量数据记录表如下：

8.根据权利要求6所述的面向高机动环境的边缘云内数据同步方法，其特征在于，所述步骤（4）中，发送方节点接收到接收方节点回复的已接收信息时，发送方节点更新本节点向接收方节点同步数据最近时刻。

9.根据权利要求1所述的面向高机动环境的边缘云内数据同步方法，其特征在于，所述边缘云是分布在网络边缘侧，提供实时数据处理、分析决策的小规模云数据中心。

10.根据权利要求1所述的面向高机动环境的边缘云内数据同步方法，其特征在于，所述节点是边缘云中能被分配任务执行的服务节点个体。

技术总结
本发明公开了一种面向高机动环境的边缘云内数据同步方法，当边缘云内任意节点的数据变化时，写入本节点自增量数据记录表，对数据同步最近记录列出本节点同步向云内数据增量要求，据此将向同一节点的所有增量数据条目按时序插入对应节点的发送队列，对发送队列中增量数据条目打包成数据增量同步要求送达云内对应节点；其它节点收到后回复并将数据增量同步要求的所有增量数据条目按时序插入处理队列，处理队列的每项增量数据条目依次与记录表比对判断是否写入，是则写入本地数据库或数据文件。随多节点边缘云内任意节点源自本地数据增量变化，将增量数据条目依序分包送达云内其它节点执行同步写入以完成边缘云内各节点数据的近实时同步一致。

技术研发人员：葛光富,刘玉,马一松,罗彬,王睿,王真,陈健,史星宇,汪磊,韦涛,孙上静,宿鲁艳,季常红,沃得良,阮柏栋,张旭东,李磊,张骞,郭佳,贾卜宇,李彭,高杨,范闯闯,王俊超,费超
受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第二十八研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16