基于操作控制单元的跨协议分布式云存储系统和数据管理方法
【技术领域】
[0001] 本发明申请涉及一种应用于物联网的网络节点的跨协议分布式云存储系统和数 据云存储管理方法，更具体地，涉及一种基于操作控制单元的网络节点的分布式云存储和 数据管理方法。
【背景技术】
[0002] 物联网是利用局部网络或互联网等通信技术把传感器、控制器、机器、人员和物等 通过新的方式联在一起，形成人与物、物与物相联，实现信息化、远程管理控制和智能化的 网络。随着物联网技术的飞速发展，越来越多的物品被联网。但由于各阶段、各地区投入建 设的信息系统的标准不同，难以实现互联互通，形成一个个所谓的"信息孤岛"。用户更需要 一个统一的平台来兼容多种网络、多种协议，实现互联互通。
[0003] 作为物联网的一种实现方式，无线传感器网络(Wireless Sensor Network，WSN) 是由大量的静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络，以协作地感知、 采集、处理和传输网络覆盖地理区域内被感知对象的信息，并最终把这些信息发送给网络 的所有者。
[0004] 在现有的包含多个网络节点的物联网中，各个采用相同或不同网络通信协议的网 络节点的信息一般是通过云存储技术来进行存储的。云存储技术是指通过集群应用、网格 技术或分布式文件系统等功能，将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合 起来协同工作，共同对外提供数据存储和业务访问功能。目前的云存储都是在应用层实现 的，它解决了海量数据的存储压力，但本身的架构以及用户访问过程较为繁琐，并且需要应 用软件进行集中式设备管理。当用户想获取或是传输数据时，需要通过用户访问层进行访 问，从服务商提供的统一数据存储层下载数据。这种集中式管理方式大大增加了通信开销， 浪费信道的带宽和功耗。
[0005] 物联网大量终端每时每刻都在产生大量的数据，但并不是所有的数据都需要被永 久保存下来，很多数据往往在第一次使用之后就失去了它的价值，这些数据没有必要长时 间占用存储空间，每一份数据都完整地存储将浪费不必要的存储资源。根据生命周期理念， 本文将这样的数据定义为短寿命信息:从创建、使用到失去价值的全过程非常短暂的信息。 它的特征如下：
[0006] 1)实时性强
[0007] 2)时效性短
[0008] 3)不可预测性
[0009] 4)数据规模巨大
[0010] 现有的对物联网中的采用相同或不同网络通信协议的网络节点信息进行集中式 的云存储方法，带来存储数据量巨大的问题，同时信息传递需要大量占用通信资源，信息传 递所需功耗、带宽与所传递的信息量、距离有正相关的联系。本专利所提方法将有利于解决 这些问题。
[0011] 以上【背景技术】内容的公开仅用于辅助理解本发明申请的专利申请构思及技术方 案，其并不必然属于本发明申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本发明申 请的申请日已经公开的情况下，上述【背景技术】不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。
【发明内容】
[0012] 本专利的目的在于，提出一种基于操作控制单元的分布式云存储系统及云存储方 法，在通信协议层采用具有共性的方法实现网络节点的数据管理，数据管理包括数据存储 和数据共享的管理，所采用的方法与通信协议层所采用的具体通信协议标准无直接联系。
[0013] 根据本发明的一个方面，提供了一种基于网络节点操作控制单元的跨协议分布式 云存储系统，所述分布式云存储系统包括多个网络节点，所述每个网络节点包括与数据链 路层进行直接交互的操作控制单元，所述操作控制单元包括文件单元、网络信息管理单元 以及资源调度单元，其中，所述文件单元用于管理和存储其所在网络节点的文件信息;所述 网络信息管理单元用于与数据链路层进行交互从而进行链路调度来在所述各个网络节点 之间传递所述信息，以及节点间数据的更新;所述资源调度单元用于为所述网络信息管理 单元和文件单元分配和调度实现其功能的硬件或网络资源。
[0014] 优选地，所述网络信息管理单元包含数据推送子单元和数据更新子单元，其中所 述数据推送子单元负责节点间信息的自动推送，所述数据更新子单元负责节点间数据的更 新用于节点间信息的自动推送和节点间数据的更新。
[0015] 优选地，所述文件单元还用于对文件存储空间进行组织和分配，负责文件存储并 对存入的文件进行保护和检索。
[0016] 优选地，还包括协议栈管理单元，用于封装不同网络协议协议栈的库函数的集合， 并通过接口单元为所述系统提供不同的通信协议方式和组网方式，以实现跨协议分布式云 存储。
[0017] 优选地，所述网络节点的数据以区块链表的方式存储。
[0018]优选地，所述区块链表包括多个信息摘要，所述信息摘要包括时间戳、采集节点个 数及采集节点标示。
[0019] 优选地，所述区块链表的信息摘要按照时间戳从旧到新的顺序排列。
[0020] 根据本发明的另一方面，提供了一种利用上述云存储系统实现的分布式数据云存 储方法，所述网络节点通过其文件单元存储节点信息，并通过其网络信息管理单元与数据 链路层进行直接交互从而进行节点间传送信息，实现节点间数据的更新。
[0021] 优选地，其中所述网络节点的数据以区块链表的方式存储。
[0022] 优选地，当网络节点接收到信息后，将收到的信息标志与其现有区块链表中的节 点标志进行对比，如果有相同的节点标志，将根据时间戳的先后次序用新数据区块替代旧 数据区块;如果没有相同的节点标志，则将新数据区块完整地归并入区块链表的最末端。
[0023] 本发明申请与现有技术对比的有益效果包括:第一，网络信息管理单元与数据链 路层进行直接交互可以实现节点之间信息的实时共享，提高了通信效率;第二，各节点通过 文件单元实现数据的存储和自我管理，真正意义上实现了一种分布式云存储，节点自我管 理数据，无需软件进行集中式管理。
【附图说明】
[0024] 图1示出了应用根据本发明的基于操作控制单元的分布式云存储的网络架构。
[0025] 图2示出了在图1所示的网络架构中，在每个网络节点上实现的根据本发明的操作 控制单元。
[0026] 图3示出了在图2所示的每个节点之间利用操作控制单元实现信息传送的过程。
[0027] 图4示意性地示出了一种区块链的格式。
[0028] 图5示出了根据本发明一个实施例的基于操作控制单元的分布式网络节点操作系 统。
[0029] 图6出了根据本发明一个具体实施例的基于操作控制单元的分布式网络节点操作 系统。
【具体实施方式】
[0030] 下面结合【具体实施方式】并对照附图对本发明申请作进一步详细说明。应该强调的 是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明申