專利名稱：基于移動軟件代理的跨網(wǎng)絡(luò)文件同步方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)間文件同步的方法，屬于計算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域，特別是使用 了移動軟件代理技術(shù)，實現(xiàn)了跨網(wǎng)絡(luò)的文件同步。
二背景技術(shù)：
隨著個人計算設(shè)備的大量普及和移動辦公的需求越來越廣泛，在各類異構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)中 進(jìn)行個人文件系統(tǒng)共享的需求日益突出。人們己不再滿足于"打包->網(wǎng)絡(luò)傳輸一>解壓" 的手工同步文件系統(tǒng)的方式，期望有一種自動化的過程完成這一工作。此外，雖然現(xiàn)存 很多文件同步工具，但都只具備本地同步或局域網(wǎng)內(nèi)同步能力，不能適應(yīng)如辦公室和家 庭計算設(shè)備之間的跨網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程同步需要。
一種好的文件同步系統(tǒng)，不僅能適應(yīng)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，完成跨網(wǎng)絡(luò)文件同步功 能，同時還要具備高效，易用的特點。
三
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有文件同步軟件能力的不足，提供了一種基于移動軟件代理 的網(wǎng)絡(luò)文件同步方法。該方法可以探測用戶相關(guān)文件的變化，并利用移動軟件代理將文 件的變化反應(yīng)到網(wǎng)絡(luò)上需同步的計算機(jī)。該系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)具有較好的適應(yīng)能力，并能 智能的減少同步時的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，提高同步效率。
本系統(tǒng)提供一種基于移動軟件代理技術(shù)的文件同步方案，它包括
同步源主機(jī)同步文件被讀取的主機(jī)，亦即接受同步軟件代理的主機(jī)。
同步目的主機(jī)同步文件被寫入的主機(jī)，亦即用戶提出同步請求的主機(jī)，以及發(fā)送 同步軟件代理的主機(jī)。
同步區(qū)用戶指定的兩臺同步主機(jī)之間需要保持一致的文件或文件夾，同步點需要 在兩臺主機(jī)上一一對應(yīng)。用戶可以建立多個同步點。
同步源點同步源主機(jī)上的同步區(qū)。
同步目的點同步目的主機(jī)上的同步區(qū)。
文件同步代理 一種可以進(jìn)行跨網(wǎng)絡(luò)移動，進(jìn)行指定個人文件同步的軟件代理。 系統(tǒng)監(jiān)控并同步用戶指定的同步區(qū)，具體步驟包括 1)由用戶在同步點兩端確定文件同步點及相關(guān)設(shè)置；2) 探測源點文件系統(tǒng)變化信息；
3) 使用移動軟件代理技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)穿透；
4) 文件同步代理在兩同步設(shè)備之間比較文件變動情況；
5) 文件同步代理進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，同步個人文件；
此外，在同步過程中，對需要同步的大文件，同步軟件代理會在出發(fā)前將這些大文 件劃分成若干塊，計算每一塊的散列(如MD5)，并攜帶這些散列到達(dá)同步源主機(jī)。在 源主機(jī)，同步軟件代理頁計算源文件相應(yīng)每一塊的散列，當(dāng)且僅當(dāng)散列值不符時，那一 塊才被攜帶會目的主機(jī)，從而有效的減小網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，提高同步效率。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，優(yōu)點在于使用移動軟件代理技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)適應(yīng)性 強(qiáng)；另外在同步過程中通過文件監(jiān)控和大型文件散列技術(shù)，智能降低網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，達(dá)到高 效同步。
四

圖1:系統(tǒng)在局域網(wǎng)上的布局；
圖2:系統(tǒng)在互聯(lián)網(wǎng)上的布局和支撐系統(tǒng)；
圖3:新子域的注冊流程；
圖4:域名査找流程；
圖5:移動代理遷移流程；
五具體實施例方式
1. 環(huán)境要求
1) 兩臺可以某種網(wǎng)絡(luò)連接方式直接或間接相連的個人電腦；
2) 兩臺個人電腦分別安裝有個人文件同步服務(wù)代理；
3) 在同步過程中電腦必須都處于開啟狀態(tài)且代理服務(wù)必須處于開啟狀態(tài)。 所需設(shè)備和服務(wù)可以部署在局域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)之中，如圖1 (局域網(wǎng))或圖2 (互聯(lián)網(wǎng))所示。
2. 應(yīng)用場景
用戶在同步源點對苯些文件進(jìn)行了修改，同步源主機(jī)上的文件同步代理會記錄這些 被修改的文件。
當(dāng)用戶在目的主機(jī)要求進(jìn)行同步時，目的主機(jī)會派遣一個文件同步代理到源主機(jī)， 與源主機(jī)文件同步代理進(jìn)行交互，讀取變化，攜帶這些變化的文件到目的主機(jī)，并將這些變化寫入目的端文件系統(tǒng)，完成同步。 3. 技術(shù)描述
1) 文件變化監(jiān)控
現(xiàn)代操作系統(tǒng)都提供文件系統(tǒng)發(fā)生變化時的通知，文件同步代理可以利用這些通知， 記錄哪些文件被添加，刪除或修改，從而在目的端提出同步請求時，略去未被修改過的 文件，從而減少網(wǎng)絡(luò)負(fù)載和提高同步效率。
2) 大型文件同步優(yōu)化策略
同步區(qū)中可能存在某些大型文件，如數(shù)據(jù)庫文件等。如果在同步過程中將整個文件 通過網(wǎng)絡(luò)同步，會占用大量網(wǎng)絡(luò)資源，并降低同步效率?？紤]到通常應(yīng)用程序?qū)@類大 文件的修改不會涉及整個文件，相反它們一般僅會修改文件中的某一塊，所以可以采用 分塊散列方式加以優(yōu)化。
具體的說，對需要同步的大文件，同步軟件代理會在出發(fā)前將這些大文件按一定大 小劃分成塊，計算每一塊的散列(如MD5)，并攜帶這些散列到達(dá)同步源主機(jī)。在源主 機(jī)，同步軟件代理頁計算源文件相應(yīng)每一塊的散列，當(dāng)且僅當(dāng)散列值不符時，那一塊才 被攜帶會目的主機(jī)。由于散列大小相對于原有塊尺寸大大減小，網(wǎng)絡(luò)負(fù)載減小很多，效 率也大大提高。而在錯誤率方面，現(xiàn)有很多散列算法(如MD5)在不同數(shù)據(jù)下產(chǎn)生系 統(tǒng)散列的概率極小，這樣進(jìn)行文件同步也只有極小的概率出現(xiàn)錯誤。當(dāng)然如果用戶認(rèn)為 文件十分重要，不允許任何錯誤，也可以設(shè)置完全同步，從而除非傳輸過程中出現(xiàn)問題， 不會出現(xiàn)同步錯誤。
3) 軟件代理的網(wǎng)絡(luò)穿透技術(shù)
當(dāng)系統(tǒng)需要在互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行同步時，軟件代理的穿透是一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其主要 的難題有
a)通常企業(yè)為了節(jié)省開支以及信息保護(hù)的需求，具有自身的局域網(wǎng)，用戶使用的 計算機(jī)和企業(yè)局域網(wǎng)相連，可以直接訪問企業(yè)局域網(wǎng)內(nèi)的其它計算機(jī)或其它資 源，而當(dāng)其要訪問因特網(wǎng)的時候則必須通過企業(yè)網(wǎng)關(guān)訪問；與此同時，企業(yè)外 部的計算機(jī)只能夠直接訪問企業(yè)的網(wǎng)關(guān)(因為只有它具有公網(wǎng)合法IP)。這樣就
導(dǎo)致企業(yè)外部的計算機(jī)無法直接訪問企業(yè)內(nèi)部的計算機(jī)。當(dāng)用戶家中網(wǎng)絡(luò)和辦 公室網(wǎng)絡(luò)都分屬于不同的局域網(wǎng)的時候，情況更加復(fù)雜，兩臺計算機(jī)互相都不 可能互相直接訪問。b)現(xiàn)如今家庭所使用的絕大部分網(wǎng)絡(luò)都是ADSL，雖然撥通ADSL可以獲得一個 公網(wǎng)IP，可以直接訪問因特網(wǎng)，然而其IP地址卻是不固定的，每次撥通所獲得 的IP地址通常不一樣，因此想通過固定的IP地址直接訪問用戶家庭中的電腦也 難以實現(xiàn)(雖然可以通過動態(tài)域名的方式予以解決，但或者不甚穩(wěn)定，或者需 要支付額外的費用)。
為了解決上述兩個主要問題，本發(fā)明提出了移動代理跨網(wǎng)段遷移框架，它主要由以 下兩個部分組成
路由信息服務(wù)(*0"^ ^//1/< /"# < /< /|5^1^6 ^ezy)
該服務(wù)包括計算機(jī)名服務(wù)和基于該名服務(wù)的路由信息注冊/査詢服務(wù)。與DNS類似， 這里將網(wǎng)絡(luò)劃分為多個域fZ)owaf"人這里i)wimi'w可定義如下:設(shè)計算機(jī)^具有m個(物理 的或虛擬的)網(wǎng)絡(luò)/"to，/flce，其中具有一個/"teryiice與^4的網(wǎng)關(guān)連接,稱為"p/F,設(shè)識為則 所有除去wp/F之外的一個/"紐r/flce(0-^-m-l)，且與某物理或虛擬局域網(wǎng)i^V/相連, 則LA/V/中以A為網(wǎng)關(guān)的所有計算機(jī)的集合為MS鴻,則Z)wiiai'iM可定義為集合 ^ULT^^(當(dāng)m二1時，即^只具有"/JF時，"tf附fl^只包括一臺計算機(jī)4);此 時，計算機(jī)/1稱為Z)柳a^的D柳ai."及o",iitg in/0rma//o" 5"ervi'ce Master-iW /5"M。
從上述定義可以看出，系統(tǒng)中每一臺計算機(jī)都是一個DifiSM，負(fù)責(zé)管轄整個 Z)wmif"(可能是多臺計算機(jī)，也可能就只有其自身)；當(dāng)一個i)JWSM是網(wǎng)關(guān)的時候，則 其同時具有另一個身份，即其自身"/，/F所連網(wǎng)絡(luò)所屬i)wmii'i1的成員；由此我們引入 _^麥7^fZWrecZ Z)wim^1, DCC9和^^^fPfirren, Z)owflf/^的概念以Z)owfl&M中除 了 4以外的其它計算機(jī)作為ZMf/SM的Dwmw'"稱為Z)wmi^4的直麥f裙，相應(yīng)的 Dwiw&M為這些"wmif/i的義鍵；設(shè)DOXSe《4)為Z)owa^4所有直接子域的集合，則 Z)0Wflf^所有子域的集合Cftfo^4人則可定義為
和DNS類似，每個Dtww/"具有一個名(/)rwwf" iVflwie, DiV)，用于唯一的標(biāo)識一個 Z>w W ;由于每個Z)wfiafw都具有一個i)J /M，所以將該的名來命名對應(yīng)的 Dif/M，這樣系統(tǒng)中的每臺計算機(jī)就都具有一個2)JV，該DiV可以唯一標(biāo)識該計算機(jī)或 者它所管轄的"wiwif";而且，類似DNS，每個子域的名必須以其父域的名作為后綴；
6如果2W ZyM為網(wǎng)關(guān)，則它保存著其所管轄的所有直接子域的DJWSM所對應(yīng)的Dwiw/ii iVawe^liWfeM映射記錄(DiVZ4rf(/r wcw^),即蘑磁^^息記;^fKtfiift'iig/"/w附flftVwi及ecwrf, JWR,這些記錄存放在"蘿籍鍵;^表"(2)OTii^ite JL/rf——i)Z)I;)中。由于一個
DJUSM可以管理多個(物理的或虛擬的)局域網(wǎng)或局域網(wǎng)聯(lián)盟(即多個通過路由可互相訪 問的局域網(wǎng)所組成的整體，聯(lián)盟中所有計算機(jī)可以直接互訪)，所以每個局域網(wǎng)或局域 網(wǎng)聯(lián)盟對應(yīng)與一個DZ)丄；與此同時，DJ /SM還保存著其父域ZM ZSM所保存的與其邏 輯上直接連接(屬于同一局域網(wǎng)或局域網(wǎng)聯(lián)盟)的所有1WMSM所對應(yīng)的J /及記錄，保存 在"雜凝身表"(S聽l麼'D國fw ——SZJ)I:) o
在計算機(jī)名服務(wù)建立的基礎(chǔ)上，/W /SM向其所管轄的計算機(jī)，即該Z)wiwH'"直接 子域的ZWWSM提供注冊新Doim^/i的服務(wù)(圖3)，子Domain的注冊過程如下
1) 設(shè)置直接子域的2W /5M配置文件，指定該新Domain的DJV以及其父域的 的IP地址或DNS域名；
2 ) 啟動直接子域的Z)^ffM上的Z)wiMr//1及o"rf/ig 5Wr/ce，讀取配置
文件，獲取DiV以及父域i)JMSM的IP地址或DNS域名；
3) 直接子域的ZWWSM上的Z)wfw/w及做rf"g/"/w附flftVw 5Wrfce向父域Z)^ffM
發(fā)送注冊信息。信息包括兩個內(nèi)容新PiV和對應(yīng)的^4rfrfr(IP地址或DNS域 名)；
4) 父域2W /SM收到注冊信息，如果某個ZM)l中存有記錄及，且見Z)A^ZW、 及J(Wi"^^Wr，則返回錯誤"域名已被使用"；否則在本地査詢獲取該直接 子域所對應(yīng)的局域網(wǎng)相應(yīng)的iM)z:，按照以下步驟進(jìn)行注冊更新
a) 如果Z)Z)丄中存有記錄及，且及.Z)iV-Z)iV、及J<Wr=/4<W/s轉(zhuǎn)e);否則轉(zhuǎn)b)
b) 如果中存有記錄及，且兄DiV^Z)iV、及^4rfrfi^/4rfrfr，則更新該記錄 (兄/)Afe/)A0，轉(zhuǎn)d);否則轉(zhuǎn)c)
c) 中不存在上述記錄，則添加新的記錄及,且及./)^=/)^、 /L4rfrfr=^<Wi , 轉(zhuǎn)d)
d) 通知/)1)￡中其它ZWWSM有新的ZWWSM加入，即將更新的RIR記錄及發(fā) 給2MWL列表中的各個Z)JMSM;e) 將2M)i:發(fā)送給新注冊的2)iMSM;
f) 結(jié)束
5) 各個ZWfi5M在收到更新消息后采取4)中b)c)f)的步驟進(jìn)行更新(此時不需執(zhí) 行d)e));
6) 發(fā)送注冊請求的直接子域的DiWSM如果收到"域名已被使用"的錯誤，則 重新回到1)，設(shè)置其Z)iV，然后再次注冊；如果收到父域Z)JWSM返回的ZM)￡，
則將其設(shè)為自身的5x"z:;
7) 注冊完成
與此同時，D/WSM向同一主機(jī)的其它應(yīng)用提供Dfwwf/1査詢服務(wù)(圖4)。具體過程 如下
J"/W:待査域名2)iV; 0M爾lrf;轉(zhuǎn)發(fā)4rfrffess
1) 檢査其各個2M)丄，若找到合適i /及記錄則返回對應(yīng)IP或DNS域名，否則轉(zhuǎn) 2)
2) 如果S丄2)丄存在則檢査5XPi，若找到合適Jf/R記錄則返回對應(yīng)IP或DNS 域名，否則轉(zhuǎn)3)
3) 無法找到合適的J /及記錄，如果該機(jī)具有父域，則直接返回父域的/WWSM的 IP或DNS域名，否則返回"目標(biāo)域不存在"的錯誤；
注這里所謂"合適的RIR記錄"是指待査域名Z)iV與記錄中的/)iV名相同或以 記錄中的DiV名結(jié)尾。當(dāng)有多個匹配時，以最長匹配為準(zhǔn)。
和DNS直接返回目標(biāo)域名所對應(yīng)的IP不同，Z)wiw/"查詢服務(wù)只有在待查Z)iV所對應(yīng) 計算機(jī)和本機(jī)在與其邏輯上直接連接時才返回待查DiV所對應(yīng)的IP或DNS域名。
*移動遷移服務(wù)
擁有了廯磁信〕唐J ^TJW0之后，就可以利用其來實現(xiàn)移動代理的跨網(wǎng)段遷移。遷 移過程可以簡單概括為"査詢一>轉(zhuǎn)發(fā)"(圖5)，具體過程如下
1)移動代理請求遷移，請求中包括遷移目標(biāo)計算機(jī)的Z)iV;2 )根據(jù)目標(biāo)Domain名查詢本機(jī)Doma/zi及0W/fg //i/o/7na//o/t Servfce
3) 根據(jù)査詢結(jié)果分別進(jìn)行以下操作
3.1) 如果査詢結(jié)果為"目標(biāo)域不存在"的報錯，貝IJ:
a) 如果本機(jī)是移動代理遷移的出發(fā)端，則直接報錯
b) 如果本機(jī)是移動代理遷移的中轉(zhuǎn)站，則向上一中轉(zhuǎn)返回該報錯
3.2) 如果查詢結(jié)果為某個^<Wr
a) 如果移動代理來至"p/F，且4<Wr和ii/jJF所對應(yīng)網(wǎng)絡(luò)/WWSM的地址相 同，轉(zhuǎn)c);
b) 如果該^Wr所對應(yīng)的計算機(jī)可到達(dá)，將移動代理發(fā)送至^Wr所對應(yīng)計 算機(jī)，并等待其回復(fù)，轉(zhuǎn)5);否則，轉(zhuǎn)c)
c) 報錯"目標(biāo)域不可達(dá)"
① 如果本機(jī)是移動代理遷移的出發(fā)端，則直接報錯
② 如果本機(jī)是移動代理遷移的中轉(zhuǎn)站，則向上一中轉(zhuǎn)返回該報錯
4) 當(dāng)一臺計算機(jī)收到一個移動代理后，首先判斷是否本機(jī)就是遷移目標(biāo)。如果是， 則恢復(fù)移動代理運行，并則向上一中轉(zhuǎn)返回"成功到達(dá)"信息；否則進(jìn)行上述 2)3)步驟。
5) 當(dāng)計算機(jī)收到下一中轉(zhuǎn)返回的"目標(biāo)域不存在"/ "目標(biāo)域不可達(dá)"的報錯或"成 功到達(dá)"的信息時，貝IJ:
a) 如果本機(jī)是移動代理遷移的出發(fā)端，則報錯或返回成功信息
b) 如果本機(jī)是移動代理遷移的中轉(zhuǎn)站，則向上一中轉(zhuǎn)返回該報錯或成功信息 至此，Agent就可以通過各個/)JMSM實現(xiàn)跨網(wǎng)段遷移。
權(quán)利要求
1、一種基于移動軟件代理的跨網(wǎng)絡(luò)文件同步方法，其特征在于包括同步源主機(jī)同步文件被讀取的主機(jī)，亦即接受同步軟件代理的主機(jī)；同步目的主機(jī)同步文件被寫入的主機(jī)，亦即用戶提出同步請求的主機(jī)，以及發(fā)送同步軟件代理的主機(jī)；同步區(qū)用戶指定的兩臺同步主機(jī)之間需要保持一致的文件或文件夾，同步點需要在兩臺主機(jī)上一一對應(yīng)；同步源點同步源主機(jī)上的同步區(qū)；同步目的點同步目的主機(jī)上的同步區(qū)；文件同步代理一種進(jìn)行跨網(wǎng)絡(luò)移動，進(jìn)行指定個人文件同步的軟件代理；系統(tǒng)監(jiān)控并同步用戶指定的同步區(qū)，其步驟包括1)由用戶在同步點兩端確定文件同步點及相關(guān)設(shè)置；2)探測源點文件系統(tǒng)變化信息；3)使用移動軟件代理跨網(wǎng)段遷移框架進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)穿透；4)文件同步代理在兩同步設(shè)備之間比較文件變動情況；5)文件同步代理進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，同步個人文件。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于移動軟件代理的跨網(wǎng)絡(luò)文件同步方法，其特征在于 步驟3)所述使用移動軟件代理跨網(wǎng)段遷移框架進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)穿透包括步驟31) 路由信息服務(wù)向子域提供注冊新域的能力，向所在域的主機(jī)提供域名査詢能力；32) 移動軟件代理遷移服務(wù)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于移動軟件代理的跨網(wǎng)絡(luò)文件同步方法，其特征在于 步驟32)移動軟件代理遷移服務(wù)的過程包括a. 軟件代理遷移請求；b. 査詢本機(jī)路由信息服務(wù)；c. 軟件代理傳輸。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于移動軟件代理技術(shù)的跨網(wǎng)絡(luò)文件同步系統(tǒng)，其特征在 于步驟3)使用了基于散列的同步優(yōu)化。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于移動軟件代理的跨網(wǎng)絡(luò)文件同步方法，首先由用戶在同步點兩端確定文件同步點及相關(guān)設(shè)置，然后探測源點文件系統(tǒng)變化信息，使用移動軟件代理跨網(wǎng)段遷移框架進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)穿透；文件同步代理在兩同步設(shè)備之間比較文件變動情況，最后由文件同步代理進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，同步個人文件。本發(fā)明使用移動軟件代理技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)適應(yīng)性強(qiáng)，在同步過程中網(wǎng)絡(luò)智能降低網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，達(dá)到高效同步。
文檔編號H04W56/00GK101534480SQ20091002949
公開日2009年9月16日 申請日期2009年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月14日
發(fā)明者建 呂, 陶先平, 駿 馬 申請人:南京大學(xué)