基于服务发现数据同步的服务自组网方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011013949.7 (22)申请日 2020.09.24 (71)申请人 中国电子科技集团公司第二十八研 究所 地址 210007 江苏省南京市秦淮区苜蓿园 东街1号 (72)发明人 谢荣平黄太奇褚孔统朱勇 杨柳静耿嘉 (74)专利代理机构 江苏圣典律师事务所 32237 代理人 胡建华 (51)Int.Cl. H04W 24/04(2009.01) H04W 76/10(2018.01) H04W 84/18(2009.01) H04L 29/08(2006.01) 。

2、(54)发明名称 一种基于服务发现数据同步的服务自组网 方法 (57)摘要 本发明提供一种基于服务发现数据同步的 服务自组网方法， 该方法将服务组网发现所需的 服务描述信息抽取为服务发现数据， 并与无线通 信网络组网数据结合， 在节点间进行网络组网时 一并在节点间同步， 在无线网络完成自组网后， 节点即可根据同步过来的服务发现数据发现网 络内各节点所提供的服务， 进而实现服务发现和 调用， 实现服务层面的自组网。 基于上述方法， 可 实现无线网络下多节点间服务信息的低消耗、 高 可靠同步， 实现多节点间服务的快速发现， 避免 传统基于服务目录同步方式存在的同步步骤复 杂、 无效数据多等问题， 。

3、更适应无线网络低带宽 通信场景。 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 112153686 A 2020.12.29 CN 112153686 A 1.一种基于服务发现数据同步的服务自组网方法， 其特征在于， 在无线局域网络条件 下， 节点间在物理层建立无线连接， 在链路层实现节点发现， 在网络层进行路由发现和服务 发现， 将节点的服务发现数据与无线通信网络组网数据结合， 在节点间进行网络组网时一 并在节点间同步， 无线网络完成服务自组网； 所述服务发现数据是节点上承载的服务描述， 是从应用层服务目录的服务描述信息中抽取的， 包括服务名称、 服务地址和服务功能描述 信息； 所述服务发现数。

4、据通过代码方式保存， 并通过字典映射表还原原有信息； 节点根据网 络层同步过来的服务发现数据发现网络内各节点所提供的服务， 并实现对所需服务的调 用； 所述服务是节点运行软件提供的服务。 2.根据权利要求1所述的一种基于服务发现数据同步的服务自组网方法， 其特征在于， 当服务组网后， 若某一节点服务状态发生变化， 将变化的服务发现数据通过广播发送至其 他节点， 其他节点完成修改后， 通过心跳机制反馈修改状态， 完成修改节点的服务发现数据 同步更新。 3.根据权利要求2所述的一种基于服务发现数据同步的服务自组网方法， 其特征在于， 当服务组网后， 某一节点因故障与其他节点网络断开， 其他节点自动。

5、将故障节点相关服务 发现数据禁用； 若故障节点断开网络时间在设定时间值T内， 当故障节点再次上线后， 其他 节点恢复故障节点原有服务发现数据， 无需再次同步； 若故障节点断开网络时间超出设定 值T， 则将其退出服务组网， 再次上线时需再次进行服务发现数据同步。 4.根据权利要求3所述的一种基于服务发现数据同步的服务自组网方法， 其特征在于， 新增节点初次同步服务发现数据包括以下步骤： 步骤1-1， 新增节点从应用层服务目录的本节点服务描述信息中抽取服务发现数据； 步骤1-2， 新增节点和网络中已有节点在物理层通过无线信道建立物理连接； 步骤1-3， 新增节点通过无线网络链路层功能， 实现与网络。

6、中已有节点的网络发现； 步骤1-4， 新增节点与网络中已有节点在网络层进行路由发现， 并向网络中已有节点发 送本节点的服务发现数据， 实现节点间的服务发现数据同步； 所述服务发现数据同步， 是将 新增节点内的服务发现数据与无线通信网络数据结合， 在新增节点与网络中已有节点进行 无线组网时， 与无线通信网络数据一并同步至网络中已有节点； 网络中已有节点通过网络 发现新增节点时， 获得新增节点运行的服务发现数据， 同时向新增节点发送自身的服务发 现数据； 步骤1-5， 网络中已有节点在本地添加新增节点的服务发现数据， 同时新增节点在本地 添加网络中已有节点的服务发现数据； 步骤1-6， 网络中所有。

7、节点通过存在本地的其他节点的服务发现数据实现服务的发现 和调用， 完成所述服务自组网。 5.根据权利要求2所述的一种基于服务发现数据同步的服务自组网方法， 其特征在于， 修改节点更新服务发现数据包括以下步骤： 步骤2-1， 网络中节点的服务发现数据未发生变化时， 通过心跳向局域网内其他节点广 播， 实现状态申明； 步骤2-2， 网络中某一节点的服务发现数据发生变化时， 形成变化的服务发现数据， 向 局域网内其他节点广播； 其他节点接收到变更通知后， 完成本地关于修改节点的服务发现 数据的更新， 并在下一次心跳中进行更新申明； 权利要求书 1/2 页 2 CN 112153686 A 2 步骤2。

8、-3， 修改节点在接收到来自网络中其他节点的更新申明后， 则状态更新结束。 6.根据权利要求5所述的一种基于服务发现数据同步的服务自组网方法， 其特征在于， 若修改节点未收到网络中某一节点的更新申明， 则再次发送变化数据至该节点， 等待该节 点的更新申明； 若修改节点仍未收到该节点的申明， 则重复发送变化数据至该节点， 重复三 次以上仍未收到该节点的申明， 表示修改节点至该节点的数据更新失败， 修改节点广播失 败； 若网络中其他节点也发现该节点异常， 则判定该节点运行故障。 7.根据权利要求4或6所述的一种基于服务发现数据同步的服务自组网方法， 其特征在 于， 故障节点退网并重新加入组网包括以。

9、下步骤： 步骤3-1， 若网络中的某一节点因运行故障与无线网络断开， 网络中的其他节点发现与 故障节点网络连接丢失， 变更故障节点的服务发现数据为不可用， 同时停止调用故障节点 承载的服务； 步骤3-2， 若故障节点断开网络时间在设定时间值T内， 故障节点重新上线， 与网络中的 其他节点建立连接， 其他节点恢复故障节点的原有服务发现数据； 步骤3-3， 若故障节点断开网络时间超过设定时间值T， 故障节点未上线， 其他节点删除 本地关于故障节点的服务发现数据， 将故障节点从服务自组网中移除； 故障节点再次上线 时需再次执行步骤1-1步骤1-6进行服务发现数据同步。 权利要求书 2/2 页 3 C。

10、N 112153686 A 3 一种基于服务发现数据同步的服务自组网方法 技术领域 0001 本发明涉及数据信息系统领域， 尤其涉及一种基于服务发现数据同步的服务自组 网方法。 背景技术 0002 面向SOA(Service-Oriented Architecture， 面向服务的架构)的系统中， 各类不 同的功能单元进行拆分， 形成一个个特定功能的服务， 这些服务之间通过接口和协议联系 起来， 进而形成系统。 目前， 服务之间的发现一般通过服务目录方式实现， 服务目录上注册 各类服务的描述信息， 某个服务可以通过服务目录发现系统内其他服务， 并通过服务描述 信息进行调用。 0003 在无线网。

11、络多节点条件下， 如果无线网络下某节点访问其他节点通过服务目录方 式实现， 将导致占用较多资源、 访问耗时长且出错概率大等问题。 发明内容 0004 发明目的： 本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足， 提供一种基于服 务发现数据同步的服务自组网方法。 0005 为了解决上述技术问题， 本发明公开了一种基于服务发现数据同步的服务自组网 方法。 0006 在无线局域网络条件下， 节点间在物理层建立无线连接， 在链路层实现节点发现， 在网络层进行路由发现和服务发现， 将节点的服务发现数据与无线通信网络组网数据结 合， 在节点间进行网络组网时一并在节点间同步， 无线网络完成服务自组网； 所述服。

12、务发现 数据是节点上承载的服务描述， 是从应用层服务目录的服务描述信息中抽取的， 包括服务 名称、 服务地址、 服务功能描述信息并可根据需要增加扩展属性； 所述服务发现数据通过代 码方式保存， 并通过字典映射表还原原有信息。 节点即可根据同步过来的服务发现数据发 现网络内各节点所提供的服务， 并实现对所需服务的调用； 所述服务是节点运行软件提供 的服务。 0007 当服务组网后， 若某一节点服务状态发生变化， 将变化的服务发现数据通过广播 发送至其他节点， 其他节点完成修改后， 通过心跳机制反馈修改状态， 完成修改节点的服务 发现数据同步更新。 0008 当服务组网后， 某一节点因故障与其他节。

13、点网络断开， 其他节点自动将故障节点 相关服务发现数据禁用； 若故障节点断开网络时间在设定时间值T内， 当故障节点再次上线 后， 其他节点恢复故障节点原有服务发现数据， 无需再次同步； 若故障节点断开网络时间超 出设定值T， 则将其退出服务组网， 再次上线时需再次进行服务发现数据同步。 0009 本发明所述方法中， 新增节点初次同步服务发现数据包括以下步骤： 0010 步骤1-1， 新增节点从应用层服务目录的本节点服务描述信息中抽取服务发现数 据； 说明书 1/5 页 4 CN 112153686 A 4 0011 步骤1-2， 新增节点和网络中已有节点在物理层通过无线信道建立物理连接； 00。

14、12 步骤1-3， 新增节点通过无线网络链路层功能， 实现与网络中已有节点的网络发 现； 0013 步骤1-4， 新增节点与网络中已有节点在网络层进行路由发现， 并向网络中已有节 点发送本节点的服务发现数据， 实现节点间的服务发现数据同步； 所述服务发现数据同步， 是将新增节点内的服务发现数据与无线通信网络数据结合， 在新增节点与网络中已有节点 进行无线组网时， 与无线通信网络数据一并同步至网络中已有节点； 网络中已有节点通过 网络发现新增节点时， 获得新增节点运行的服务发现数据， 同时向新增节点发送自身的服 务发现数据； 0014 步骤1-5， 网络中已有节点在本地添加新增节点的服务发现数据。

15、， 同时新增节点在 本地添加网络中已有节点的服务发现数据； 0015 步骤1-6， 网络中所有节点通过存在本地的其他节点的服务发现数据实现服务的 发现和调用， 完成所述服务自组网。 0016 上述过程中可在以低带宽、 高抖动、 高时延为特征的无线网络条件下， 实现多节点 之间服务描述信息的高效同步， 进而实现节点间服务自组网， 可支撑节点间服务的发现和 调用。 0017 本发明所述方法中， 修改节点更新服务发现数据包括以下步骤： 0018 步骤2-1， 网络中节点的服务发现数据未发生变化时， 通过心跳向局域网内其他节 点广播， 实现状态申明； 0019 步骤2-2， 网络中某一节点的服务发现数。

16、据发生变化时， 形成变化的服务发现数 据， 向局域网内其他节点广播； 其他节点接收到变更通知后， 完成本地关于修改节点的服务 发现数据的更新， 并在下一次心跳中进行更新申明； 0020 步骤2-3， 修改节点在接收到来自网络中其他节点的更新申明后， 则状态更新结 束。 0021 若修改节点未收到网络中某一节点的更新， 则再次发送变化数据至该节点， 等待 该节点的更新申明； 若修改节点仍未收到该节点的申明， 则重复发送变化数据至该节点， 重 复三次以上仍未收到该节点的申明， 表示修改节点至该节点的数据更新失败， 修改节点广 播失败； 若网络中其他节点也发现该节点异常， 则判定该节点运行故障。 0。

17、022 上述过程中仅同步修改节点变化的服务发现数据， 可最大化减少带宽消耗。 0023 本发明所述方法中， 故障节点退网并重新加入组网包括以下步骤： 0024 步骤3-1， 若网络中的某一节点因运行故障与无线网络断开， 网络中的其他节点发 现与故障节点网络连接丢失， 变更故障节点的服务发现数据为不可用， 同时停止调用故障 节点承载的服务； 0025 步骤3-2， 若故障节点断开网络时间在设定时间值T内， 故障节点重新上线， 与网络 中的其他节点建立连接， 其他节点恢复故障节点的原有服务发现数据， 无需再次同步； 0026 步骤3-3， 若故障节点断开网络时间超过设定时间值T， 故障节点未上线，。

18、 其他节点 删除本地关于故障节点的服务发现数据， 将故障节点从服务自组网中移除； 故障节点再次 上线时需再次执行步骤1-1步骤1-6进行服务发现数据同步。 0027 上述过程快速发现故障节点并停止调用其服务， 组网更可靠。 说明书 2/5 页 5 CN 112153686 A 5 0028 有益效果： 与现有技术相比， 本发明具有以下优点： 0029 1、 数据同步比传统方式效率高。 服务发现数据通过无线网络的组网机制在无线网 络各节点间同步， 避免传统方式的报文封装， 同步效率比传统效率高； 0030 2、 服务发现比传统方式更快。 新节点接入网络后， 其他节点即可通过服务发现数 据实现服务。

19、发现， 服务发现比传统模式更快； 0031 3、 服务组网比传统方式更可靠。 服务组网后， 当某节点因网络等原因与其他节点 断开后， 其他节点将基于网络机制获取该节点退网状态， 同步停止本地关于该退网节点的 服务发现数据， 停止调用相关服务， 相比传统方式更加可靠。 附图说明 0032 下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明， 本发明的上述 和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。 0033 图1新节点加入无线局域网服务发现数据同步示意图 0034 图2服务发现数据更新同步机制示意图 0035 图3传统服务目录同步机制层次示意图 0036 图4基于服务发现数据的服务发现示意图 具。

20、体实施方式 0037 图3所示为传统服务发现方式， 两个节点通过无线信道建立物理连接， 基于链路层 实现节点发现， 通过网络层建立路由关系， 然后由应用层发起， 通过同步服务目录的方式， 实现节点间的服务发现， 即需完成访问服务目录获取服务所在节点地址访问服务所在节 点获取服务等步骤， 整个过程需进行多次交互。 受限于低质量无线网络条件， 如无线连接的 窄带宽和不稳定连接， 将导致某节点访问其他节点时占用较多资源、 访问耗时长且出错概 率大等问题。 0038 图4所示为本发明所述服务发现数据同步方法。 在无线局域网络条件下， 节点间在 物理层建立无线连接， 在链路层实现节点发现， 在网络层进行。

21、路由发现和服务发现， 将节点 的服务发现数据与无线通信网络组网数据结合， 在节点间进行网络组网时一并在节点间同 步， 无线网络完成服务自组网； 所述服务发现数据是节点上承载的服务描述， 是从应用层服 务目录的服务描述信息中抽取的， 包括服务名称、 服务地址、 服务功能描述信息并可根据需 要增加扩展属性； 所述服务发现数据通过代码方式保存， 并通过字典映射表还原原有信息。 节点即可根据同步过来的服务发现数据发现网络内各节点所提供的服务， 并实现对所需服 务的调用； 所述服务是节点运行软件提供的服务。 0039 图1所示为本发明新节点加入无线局域网服务发现数据同步示意图， 节点A、 B、 C、 D。

22、 已完成基于无线的组网， 节点E为新增节点。 0040 具体地， 新增节点初次同步服务发现数据包括以下步骤： 0041 步骤1-1， 节点E上运行相关服务， 从服务描述信息中抽取服务发现数据， 包括服务 名称、 相对地址、 服务描述等， 为节约带宽， 相关信息代码方式保存， 通过字典映射表即可还 原原有信息； 0042 步骤1-2， 节点E通过约定信道， 与其他节点在物理层建立无线连接； 说明书 3/5 页 6 CN 112153686 A 6 0043 步骤1-3， 通过无线网络链路层功能， 实现节点E与其他节点的网络发现； 0044 步骤1-4， 通过无线网路的网络层功能， 在节点AD内建。

23、立E的路由， 同时发送节点 E的服务发现数据至节点AD， 同样， 节点E也接收到节点AD的服务发现数据； 0045 步骤1-5， 节点AD在本地增加节点E的服务发现数据， 节点E在本地增加节点AD 的服务发现数据； 0046 步骤1-6， 各节点通过存在本地的服务发现数据实现服务的发现和调用， 完成服务 自组网。 0047 当服务组网后， 若某一节点服务状态发生变化， 将变化的服务发现数据通过广播 发送至其他节点， 其他节点完成修改后， 通过心跳机制反馈修改状态， 完成修改节点的服务 发现数据同步更新。 0048 图2所示为服务发现数据更新同步机制示意图， 节点E已完成与节点AD的组网。 00。

24、49 具体地， 修改节点更新服务发现数据包括以下步骤： 0050 步骤2-1， 节点E服务发现数据未发生变化时， 通过心跳向局域网内其他节点广播， 实现状态申明； 0051 步骤2-2， 节点E服务发现数据发生改变， 形成服务发现数据变化数据， 向局域网其 他节点广播， 其他节点接收到变更通知后， 完成本地的节点E服务发现数据更新， 并在下一 次心跳中， 申明已完成本节点针对节点E的服务发现数据的更新； 0052 步骤2-3， 节点E在接收到来自节点AD的更新申明后， 则状态更新结束； 0053 若节点E未收到节点A的申明， 则再次发送变化数据至节点A， 等待节点A的更新申 明； 若节点E仍未。

25、收到节点A的申明， 则重复发送变化数据至节点A， 重复三次以上仍未收到 节点A的申明， 则表明节点E至节点A的数据更新失败， 节点E广播失败； 若其他节点也发现节 点A异常， 则判断节点A运行故障。 0054 当服务组网后， 某一节点因故障与其他节点网络断开， 其他节点自动将故障节点 相关服务发现数据禁用； 若故障节点断开网络时间在设定时间值T内， 当故障节点再次上线 后， 其他节点恢复故障节点原有服务发现数据， 无需再次同步； 若故障节点断开网络时间超 出设定值T， 则将其退出服务组网， 再次上线时需再次进行服务发现数据同步。 0055 具体地， 故障节点退网并重新加入组网包括以下步骤： 0。

26、056 步骤3-1， 若节点A因故障与无线网络断开， 节点BE与节点A网络连接丢失， 则同 步禁用节点BE内关于节点A的服务发现数据， 同时停止调用故障节点承载的服务； 0057 步骤3-2， 若节点A断开网络时间在设定时间值T内， 节点A重新上线， 与节点BE建 立连接， 节点BE内恢复关于节点A的服务发现数据， 无需再同步； 设定时间值T与服务更新 的频率相关， 可根据实际需求设定， 如系统服务变更频率不高， 如分钟级才发生变化， 则T可 设为30分钟； 0058 步骤3-3， 若节点A断开网络时间超过设定时间值T， 节点A未上线， 则节点BE删除 本地关于节点A的服务发现数据， 将节点A。

27、从服务自组网中移除； 节点A再次上线时需再次执 行步骤1-1步骤1-6进行服务发现数据同步。 0059 本发明提供了一种基于服务发现数据同步的服务自组网方法， 具体实现该技术方 案的方法和途径很多， 以上所述仅是本发明的优选实施方式， 应当指出， 对于本技术领域的 普通技术人员来说， 在不脱离本发明原理的前提下， 还可以做出若干改进和润饰， 这些改进 说明书 4/5 页 7 CN 112153686 A 7 和润饰也应视为本发明的保护范围。 本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以 实现。 说明书 5/5 页 8 CN 112153686 A 8 图1 图2 说明书附图 1/2 页 9 CN 112153686 A 9 图3 图4 说明书附图 2/2 页 10 CN 112153686 A 10 。