專利名稱：用于在分散式數(shù)據(jù)網絡中轉發(fā)數(shù)據(jù)的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于在分散式數(shù)據(jù)網絡中轉發(fā)數(shù)據(jù)的方法以及分 散式數(shù)據(jù)網絡。
背景技術：
本發(fā)明涉及分散式數(shù)據(jù)網絡，其中多個網絡節(jié)點構成笫一層，并且 作為第二層的多個樹節(jié)點形式的樹結構分布在第一層的多個網絡節(jié)點 上。在此，相應的樹節(jié)點由該樹結構中的單義性路徑來表征，并且給 每個路徑單義性地分配該分散式數(shù)據(jù)網絡中的由至少一個網絡節(jié)點所 管理的資源。在此，尤其是應當將資源理解成存儲在該數(shù)據(jù)網絡的網 絡節(jié)點中的數(shù)據(jù)。
通過將樹結構映射到分散式數(shù)據(jù)網絡，可以以適當?shù)姆绞酵ㄟ^該網
絡來輸送技術系統(tǒng)的控制和診斷數(shù)據(jù)。在此，從現(xiàn)有技術公知的是 將所謂的分布式XML樹(XML = Extensible Markup Language (可擴展 標記語言))分布到確定的IP地址。可以利用XQuery形式的相應詢 問(Anfage)來起動該XML樹中的各個節(jié)點。公知的方法尤其是被用 于提供分布式內容管理系統(tǒng)(Content-Management-System)，而不是 用于以路由方法來轉發(fā)數(shù)據(jù)。

發(fā)明內容
本發(fā)明的任務是，提供一種用于在分散式數(shù)據(jù)網絡中轉發(fā)數(shù)據(jù)的方 法，利用所述方法可以基于分散式數(shù)據(jù)網絡的基礎設施來有效地對數(shù) 據(jù)進行路由。
該任務通過獨立權利要求來解決。在從屬權利要求中定義本發(fā)明的 改進方案。
在按照本發(fā)明的方法中，首先提供從樹結構的分別單義性地對應于 樹節(jié)點的路徑到在該分散式數(shù)據(jù)網絡中所管理的資源的單義性映射。 基于該結構，因此在形成該分散式數(shù)據(jù)網絡的網絡節(jié)點的第一層上安 放樹結構形式的第二層。按照本發(fā)明，通過如下方式來實現(xiàn)在這種結構中對詢問的有效轉發(fā)
首先通過路徑表達來指定對一個或多個樹節(jié)點的詢問。為了轉發(fā)所 述詢問，將所述路徑表達分成一個或多個相繼的單義性(eindeutig) 和/或多義性(mehrdeutig)路徑段。
通過如下方式來實現(xiàn)將詢問在路徑表達的開始或者從相應路徑段 的結尾(即從該路徑段的結尾處的樹節(jié)點)轉發(fā)到下一路徑段的結尾 處(其是該路徑表達的開始處的第一路徑段)的樹節(jié)點
(i )針對單義性下一路徑段，基于在樹結構的根節(jié)點處開始直至該 下一路徑段的結尾處的樹節(jié)點為止的總路徑在第一層中搜索分配給所 述總路徑的資源。
(ii)針對多義性下一路徑段，確定按照多義性路徑段的所有可能 的下一路徑段，并且針對每個可能的下一路徑段基于在樹結構的根節(jié) 點開始到可能的下一路徑段的結尾處的樹節(jié)點為止的總路徑在第一層 中搜索分配給所述總路徑的資源。
在按照本發(fā)明的方法中，定義用于描述詢問的適當?shù)穆窂奖磉_，所 述路徑表達可以分成單義性和多義性路徑段。替代于現(xiàn)在逐節(jié)點地經 過各個路徑段，在該分散數(shù)據(jù)網路的第一層中進行到相應樹節(jié)點的轉 發(fā)，而且通過如下方式基于相應的總路徑來搜索資源。
本發(fā)明所具有的大的優(yōu)點是可以當在樹結構中轉發(fā)數(shù)據(jù)時使用對 于分散式數(shù)據(jù)網絡而言已知的有效搜索機制。在此，如果將對等網絡 用作分散式數(shù)據(jù)網絡，則該方法是特別有利的，在所述對等網絡中， 利用哈希函數(shù)將哈希值分配給資源，并且通過分布式哈希表來進行對 所述資源的管理，其中該對等網絡的每個網絡節(jié)點均主管該哈希表的. 一個值域，并且基于所述哈希值來搜索資源。通過在第一層上使用這 樣的對等網絡，利用這樣的網絡的優(yōu)點、尤其是在路由數(shù)據(jù)時的可定 標性和可靠性。在此，該對等網絡優(yōu)選地是覆蓋網絡(Overlay-Netz)、 尤其是基于任意公知的網絡、比如Chord和/或Pastry和/或Tapestry 和/或Kademlia。處于該覆蓋網絡之下的層可以是任意的層，在此優(yōu)選 地使用IP網絡(IP = Internet Protocol (因特網協(xié)議))。
根據(jù)按照本發(fā)明的方法的特別優(yōu)選的實施形式，通過如下方式來保 證在轉發(fā)數(shù)據(jù)時的故障安全性該分散式數(shù)據(jù)網絡一次或者多次復制 由所迷網絡節(jié)點所管理的資源，使得在網絡節(jié)點發(fā)生故障時，含有故障節(jié)點的資源副本的相應網絡節(jié)點替代所述故障節(jié)點。所述數(shù)據(jù)復制 尤其是在上面已經描迷的對等網路中被使用。
按照本發(fā)明的方法可以在任意的技術領域中被使用。然而，特別優(yōu)
選的應用場景在此是能量供應網絡(Energieversorgungsnetz)。在 此，樹結構表示用于能量供應網絡的控制網絡，其中該樹結構中的葉 節(jié)點被分配給連接到該能量供應網絡上的能量產生器。將本發(fā)明用在 能量供應領域的優(yōu)點在于，可以根據(jù)任意的準則來產生相應的樹結構。 例如，可以通過該樹結構提供按照能量產生器的地理地點而劃分的結 構。同樣可以通過該樹結構產生按照能量產生器的能量類型而劃分的 結構?？梢愿鶕?jù)應用情況以這種方式通過該樹結構生成指定地理地點 或能量類型的適當詢問。
在按照本發(fā)明的方法的特別優(yōu)選的實施形式中，給每個樹節(jié)點分配 身份，所述身份在該樹結構的父節(jié)點的子節(jié)點內是單義性的。通過這 種方式可以特別簡單地生成用于路徑的句法，所述句法保證按照該句 法的路徑對于葉節(jié)點是單義性的。
在按照本發(fā)明的方法的另一擴展方案中，除了身份以外還給每個樹 節(jié)點分配節(jié)點名稱和/或一個或多個屬性，其中所述節(jié)點名稱和/或所 述屬性描述該樹節(jié)點的特性、尤其是地理區(qū)域和/或能量產生類型。
可以以特別筒單的方式通過樹節(jié)點的相繼的單義性規(guī)范的數(shù)目來 確定路徑表達中的單義性路徑段。在此，樹節(jié)點的單義性規(guī)范尤其是 至少通過樹節(jié)點的相應節(jié)點身份、優(yōu)選地通過樹節(jié)點的節(jié)點身份和節(jié) 點名稱來確定。
在優(yōu)選的實施形式中，通過子節(jié)點和父節(jié)點的多義性規(guī)范、樹節(jié)點 的接著的單義性規(guī)范的數(shù)目來確定多義性路徑段。因此，多義性路徑
段通過確定不同的子節(jié)點來實現(xiàn)其多義性，其中接著，樹節(jié)點的單義 性路徑又通過單義性規(guī)范被確定。在此，如果接著的單義性規(guī)范的序 列被中斷，則多義性路徑段結束。
子節(jié)點的多義性規(guī)范例如可以通過截斷符號、比如符號"*"來實 現(xiàn)。由此可以檢測在該路徑表達中在所述多義性規(guī)范之前所指定的樹 節(jié)點的所有子節(jié)點。然而，子節(jié)點的多義性規(guī)范也可以確定子節(jié)點的 確定類型，而且通過如下方式該規(guī)范還包括節(jié)點名稱和/或一個或多 個屬性，使得僅僅搜索滿足所述準則的這樣的子節(jié)點。在按照本發(fā)明的方法的另一實施形式中，除了上述的單義性和多義 性路徑段以外，路徑表達此外還可以包括廣播路徑段，其中在處理所 述廣播路徑段時，該詢問被逐樹節(jié)點地轉發(fā)給在樹結構中處于在該路 徑表達中在該廣播路徑段之前所指定的樹節(jié)點之后的樹節(jié)點，而且直 到樹結構的子節(jié)點為止或者直到下一單義性或者多義性路徑表達出現(xiàn) 為止。
在按照本發(fā)明的方法的另一實施形式中，可以處理讀和/或寫詢問， 其中所述讀詢問可以是所謂的調度詢問，所述調度詢問根據(jù)預給定的 時間方案周期性地指示信息的傳輸。
為了在本發(fā)明的變型方案中能夠實現(xiàn)關于詢問的應答的有效的反 路由，接收詢問的相應網絡節(jié)點將直到樹結構中的相應樹節(jié)點為止的 詢問路徑或者通向分配給該相應樹節(jié)點的替代樹節(jié)點的替代路徑以及 由相應樹節(jié)點將詢問所發(fā)送到的樹節(jié)點的數(shù)目作為列表的項添加到要 轉發(fā)的詢問之內。然后，所述列表在發(fā)送回應答時被用于確定適當?shù)?br> 反路由(Rtickroute)。優(yōu)選地，在使用該列表中的替代樹節(jié)點的情況 下注意所述替代樹節(jié)點被分配給相應的樹節(jié)點，使得所述替代樹節(jié) 點的物理地點位于由相應樹節(jié)點所指定的物理區(qū)域附近或之內。如果 通過樹節(jié)點例如經由名稱或者屬性確定空間區(qū)域，則這一點能夠被實 現(xiàn)。通過這樣地選擇替代樹節(jié)點，保證通過分散式數(shù)據(jù)網絡在特別短 的物理通路上來發(fā)回詢問。
如已經提到的那樣，可以通過生成相應的列表來有效地發(fā)回回復。 在此，尤其能夠實現(xiàn)相應的節(jié)點不必將通向該相應的節(jié)點將詢問所 發(fā)送給的節(jié)點的數(shù)據(jù)連接保留至接收到應答為止。這通過如下方式被 保證對相應詢問的應答包含在相應詢問時所產生的列表，其中通過 在第一層中搜索在列表中被分配給相應路徑的資源而發(fā)回應答。優(yōu)選 地，為了保證按照詢問的應答的完整性，接收對相應詢問的應答的網 絡節(jié)點優(yōu)選地一直等待，直至該網絡節(jié)點從按照該列表中的相應項的 網絡節(jié)點的數(shù)目中得到應答為止，其中該網絡節(jié)點然后將所述應答概 括為一個應答并且轉發(fā)給按照該列表中的在前的項的網絡節(jié)點。
除了上述按照本發(fā)明的方法以外，本發(fā)明還包括一種分散式數(shù)據(jù)網 絡，其被構造，使得在該數(shù)據(jù)網絡中可以利用上述按照本發(fā)明的方法 來轉發(fā)數(shù)據(jù)。


接下來參考附圖詳細地說明本發(fā)明的實施例。
圖1示出了在按照本發(fā)明的方法的實施形式中所使用的三層網絡
結構的示意圖2示出了能量供應網絡的在按照本發(fā)明的方法中所使用的控制 基礎設施的示意圖3示出了在分散式數(shù)據(jù)網絡中分布資源以及在該分散式數(shù)據(jù)網 絡中按照本發(fā)明轉發(fā)詢問的示例性示圖；以及
圖4示出了包含在實施形式中所使用的替代樹節(jié)點的樹結構的片 段的示圖。
具體實施例方式
以能量供應網絡的控制為例來說明接下來所述的用于在分散式數(shù) 據(jù)網絡中轉發(fā)數(shù)據(jù)的方法，但是其中該方法通常也可以地應用于任意 其它的網絡。
如今，電功率不僅僅由大型能量產生器(Energieerzeuger )通過 相應的發(fā)電站來生產，而是越來越多地存在替代能量(比如太陽能、 風能、生物量能等等)的較小能量產生器。因此，有必要借助于相應 的網絡結構來適當?shù)乜刂撇粌H大型能量產生器而且小型能量產生器所 連接到的能量供應網絡，以便由此根據(jù)在不同區(qū)域中由家庭所需的能 量量來調整由所述能量產生器所生成的功率。
在這樣的控制基礎設施中，例如需要使基于生物量的能量產生器知 道每當足夠的風能可用時，該能量產生器應當降低其能量生產，并 且如果所產生的風能的量下降，則該能量產生器應當提高其能量生產。 相應的控制基礎i殳施必須是高度可定標的(hochskalierbar)，因為 每個單獨的家庭在未來都可能含有能量產生單元或者能量消耗調節(jié)單 元。
在接下來所述的實施形式中，借助于對等(peer-to-peer)技術 來實現(xiàn)能量供應網絡的控制基礎設施，其中對等技術能夠實現(xiàn)自組織 的基礎設施，所述自組織基礎設施包含多個分散式對等體(Peer)并 且對于對等體故障具有魯棒性。在此處所述的實施形式中，對等體是權利要求意義上的網絡節(jié)點。從現(xiàn)有技術中公知大量不同的對等網絡。 本發(fā)明可以利用任意這樣的網絡來實現(xiàn)。對等網絡針對對等體故障的
魯棒性尤其是通過如下方式來實現(xiàn)將由所述對等體所管理的資源復 制到其它對等體中，其中在對等體發(fā)生故障時，包含資源副本的該對 等體來接管對該故障節(jié)點的資源的管理。
在這里所述的實施形式中，利用分布式哈希表(亦稱DHT表，DHT -Distributed Hash Table (分布式哈希表))來管理對等體中的資 源。通過分配給資源的關鍵字借助于哈希函數(shù)(例如SHA1)來產生哈 希值，其中全部可能的哈希值被動態(tài)地分成值域(Wertebereich)并 且每個對等體負責確定的值域。通過被分配給相應資源的哈希值來動 態(tài)地確定哪個對等體由于其主管范圍而負責所述資源。借助于分布 式哈希表，通過簡單的方式基于哈希值利用相應的搜索算法來搜索資 源。由于所述資源搜索并不需要逐節(jié)點地轉發(fā)數(shù)據(jù)并且因此非常有效， 所以根據(jù)下面實施形式，將所述資源搜索用于在能量供應網絡中轉發(fā) 詢問。
在能量供應網絡中，有兩種企業(yè)(Unternehmen)參與。 一方面， 該能量供應網絡由能量供應企業(yè)來管理，其中在此處所述的實施例中， 該能量供應企業(yè)基于具有多個樹節(jié)點的樹結構來管理網絡的控制基礎 設施。此外，存在與所述能量供應企業(yè)的控制基礎設施相連接的能量 產生器。所述能量供應企業(yè)利用所述控制基礎設施來將命令發(fā)送給各 個能量產生器并且調用產生器的狀態(tài)信息。在下面所述的實施形式中， 通過所述樹結構在邏輯上將結構的葉節(jié)點分配給所述能量產生器，其 中所述能量供應企業(yè)能夠通過所生成的樹結構來起動(ansprechen) 這些葉節(jié)點。
所述能量供應企業(yè)的樹結構獨立于所基于的硬件而被提供。即使所 基于的硬件中的相應計算機發(fā)生故障、被添加或者被除去，所述樹結 構仍保留。除此之外，所述能量供應企業(yè)可以并行地管理多個不同的 葉結構，其中每個樹結構均再現(xiàn)對所述能量供應網絡的不同視界 (Sichtweise)。通過這種方式，所述能量供應企業(yè)可以選出用于控制 能量供應的最適合于應用情況的樹結構。
樹結構的定義的例子可以如下為<power-company id-、、M,、、>
<energy- type id- 、、weather- dependent 、、 > <altefnative-energy id="wind".../> <alteirriative-energy id-"solar"-../>
</ene rgy-type >
<energy-type id-"weather-independent">
< alternative-energy id-〃biomass" ,/;> -alternative-energy id "water*"— />
</energy-type > </power-company^ —
在此涉及一種觀點，所述觀點基于在能量供應網絡中所使用的能量
產生器的能量類型。在第一行中首先通過相應的身份(Identity) id 來定義能量供應企業(yè)(英語"power-company (電力公司)")。接 著，確定樹節(jié)點的規(guī)范(Spezifikation),其中根據(jù)能量類型(英語 "energy-type (能量類型)")來劃分所述規(guī)范。在如上所述的樹結 構中，在根節(jié)點之后存在兩個具有名稱"energy-type"的子節(jié)點，其 中一個子節(jié)點具有身份"weather-dependent (與天氣有關)"，而另 一個子節(jié)點具有身份"weather-independent (與天氣無關)，，。在這 些子節(jié)點之后是另外的子節(jié)點，其中為子節(jié)點"weather-dependent" 指定替代的能量產生器(由節(jié)點名稱"alternative-energy (替代能 量)"來指定)，這些替代的能量產生器與天氣有關、即通過身份"wind (風)"和"solar (太陽)"指定。類似地，將相應的替代能量產生 器確定為對具有身份"weather-independent"的節(jié)點的子節(jié)點，這些 替代能量產生器與天氣無關、即通過身份"Mo邁ass(生物量)"和"water (水)"指定。因此，上面的結構包含四個替代的能量產生器、即風力 發(fā)電站、太陽能發(fā)電站、基于生物量的發(fā)電站、以及水力發(fā)電站。
按照上述結構的同一能量供應網絡也可以由下面的替代樹結構來 再現(xiàn)，其中所述替代樹結構基于各個發(fā)電站的地理地點。<rpower-company id= 、、.， 、、> <country id-、、de、、>
<subdivision id-、、by">
<region id-、、ofr、、>
<generator id-、、kl、、 type-"wind、、" /> -generator id-,、k2、、 type-、、biomass" ，,/>
</region>
《/state>
</country>
</power company>
類似于前面所再現(xiàn)的基于能量類型的觀點，再次由具有相應身份的
能量供應企業(yè)來表征根節(jié)點。于是，接著是具有名稱"country(國家)，， 的子節(jié)點，該子節(jié)點具有德國(由"de"來指定)作為身份。接下來 是具有名稱"subdivision (分部)"的另一子節(jié)點，該另一子節(jié)點表 征區(qū)域巴伐利亞州(由"by"指定)。所述區(qū)域巴伐利亞州由確定在 上弗蘭肯(Oberfranken)中運行的所有發(fā)電站(id= "ofr")的另外 的子節(jié)點來更進一步地指定。在上面的觀點中，針對區(qū)域上弗蘭肯， 示例性地以身份kl或k2來給兩個發(fā)電機命名，其中這些發(fā)電機再次 由確定能量產生器類型的另外的類型屬性來指定。這些能量產生器類 型對于具有身份kl的節(jié)點而言是風，并且對于具有身份k2的節(jié)點而
言是生物量。
可以根據(jù)應用場景不同地使用前面所述的觀點。如果能量供應企業(yè) 例如想要將詢問轉發(fā)給所有的風力發(fā)電裝置，則選擇上面的基于能量 類型的樹結構用于轉發(fā)詢問。但是，如果能量供應企業(yè)應該對確定區(qū) 域中的所有能量產生器的當前容量感興趣，則使用上面的按照地理區(qū) 域所劃分的樹結構。
按照本發(fā)明，以適當?shù)姆绞綄⑶懊嫠龅臉浣Y構映射到對等系統(tǒng)， 這將在接下來詳細闡述?？梢詫⒂纱说贸龅目刂苹A設施的重要特性 概括如下
l.可靠性
通過產生相應的轉發(fā)數(shù)據(jù)的樹結構，保證了與該系統(tǒng)所基于的硬件的獨立性?；趯Φ认到y(tǒng)的自組織，可以亳無問題地添加或者除去硬 件，其中邏輯樹結構繼續(xù)保留。
2. 可定標性(Skalierbarkeit )
在未來，較小的家庭也將含有能量產生單元或者能量消耗調節(jié)單 元，其中利用后者在負荷高峰的情況下減少消耗。利用接下來所述的 控制基礎設施可能的是，能量供應企業(yè)首先基于小數(shù)目的對等體來建 立相應的控制網絡，其中可以在家庭數(shù)目增長的情況下明顯地和毫無 問題地提高對等體的數(shù)目。在此，對等體之間的網絡通信業(yè)務被均勻 地分配，這通過使用DHT表來保證。
3. 組播和聚合(Multicasting und Aggregation) 該控制基礎設施能夠支持所謂的組播(即將詢問轉發(fā)給多個對等
體)，并且此外可以提供所謂的聚合樹(Aggregationsbaum)，其中 利用所述聚合樹周期性地將報告從葉節(jié)點處的能量產生器發(fā)送回給所 述能量供應企業(yè)。
4. 自組織
利用本發(fā)明所提供的邏輯樹結構獨立于所基于的物理基礎設施。可 以在不必匹配所述樹結構的情況下添加或者除去硬件。
在圖1中示出了在按照本發(fā)明的方法的實施形式中所使用的三層 網絡結構。最下面的層Ll表示IP網絡(IP = Internet Protocol (因 特網協(xié)議))，其中該網絡的各個主機(Host)由能量供應企業(yè)來運 行。在圖1中，最下面的層Ll包括主機1、 2、 3、 4以及5，這些主機 通過相應的通信連接(被示為線)彼此相連接。
在所述最下面的層L1上安放覆蓋網絡形式的對等層作為層L2，其 中該層是權利要求意義上的第一層。在圖1的例子中，將具有各個對 等體P1、 P2、 P3、 P4以及P5的環(huán)形結構用作對等網絡，其中還為每 個對等體說明按照IP層Ll的相應主機。尤其是對等體PI對應于主機 1，對等體P2對應于主機5，對等體P3對應于主機4，對等體P4對應 于主機3，并且對等體P5對應于主機2。在此，層L2的對等網絡在分 布式哈希表中給對等體提供針對哈希值的相應主管范圍。分布式哈希 表是結構化的對等系統(tǒng)，其中每個對等體負責確定的關鍵字范圍，其 中關鍵字通過哈希函數(shù)而被轉換成哈希表的相應哈希值。如果資源被 存儲在分布式哈希表中，則可以通過使用與相應資源相邏輯連接的關
14鍵字來找出負責所述資源的對等體。在此，相鄰對等體的數(shù)據(jù)被復制，
使得相鄰對等體可以接管故障節(jié)點的職責(Zustandigkeit)。
在圖1中，相應的樹結構位于對等層L2上方，該樹結構由能量供 應企業(yè)來管理.該樹結構在圖1中被表示為層L3，并且對應于權利要 求意義上的第二層。在此，該樹結構包含七個樹節(jié)點Tl至T7,其中樹 節(jié)點Tl是根節(jié)點，樹節(jié)點T2和T3是位于中間的分層層面 (Hierarchieebene)的節(jié)點，節(jié)點T4至T7是該樹結構的葉節(jié)點。在 此，各個樹節(jié)點被實施為在層L2的分布式哈希表中所存儲的資源。在 此，層L2的每個對等體都可以存儲多個樹節(jié)點。因此，按照層L3的 樹結構可以包含比在分布式哈希表中所存在的對等體更多的樹節(jié)點。 在圖1中，類似于層L2，對每個樹節(jié)點列出IP層的主機，所述主機在 層L1中存儲相應的樹節(jié)點。
使用按照物理層Ll與樹結構L3之間的層L2的對等系統(tǒng)的優(yōu)點在 于能量供應企業(yè)的控制基礎設施可以在轉發(fā)詢問或對詢問的應答時 利用層L2的對等系統(tǒng)的可靠性和可定標性，如將在后面更進一步說明 的那樣。
圖2以示意圖示出了樹結構的特定實施形式，其中說明了各個能量 產生器如何按照樹結構與能量供應企業(yè)交互。在此，樹結構的構成能 量供應企業(yè)的控制基礎設施的該部分被再現(xiàn)在矩形CI (CI = Control Infrastructure (控制基礎設施))中，并且包括樹節(jié)點Tl至T7。除 此之外，按照圖2的樹結構還包含三個另外的區(qū)、即PG1、PG2以及PG3， 這些區(qū)概括了不同能量產生器PG1、 PG2以及PG3的各個服務器S。在 此，各個區(qū)PG1、 PG2或PG3在樹結構CI中分別被分配給各個葉節(jié)點 T4、 T5或T7，其中在樹結構CI中各個能量產生器內的區(qū)是不可見的。 這在于能量產生器內的服務器并不被用于朝向其它能量產生器轉發(fā)/ 路由詢問，因此在該樹結構中不必被分辨。
按照分布式哈希表的對等網絡由能量供應企業(yè)本身來管理。因此可 以在可信賴的VPN網絡中共同管理所有的對等體(VPN-Virtual Private Network (虛擬專用網絡))。不能從外部訪問該網絡。在此 假設分布式哈希表中的所有對等體都是可信賴的網絡節(jié)點，由此減
少對分布式哈希表的協(xié)議層攻擊的危險。尤其是只要攻擊者不知道能 量供應企業(yè)的用于接入VPN網絡的私有密鑰，則攻擊者就不能發(fā)送偽造的路由消息或者模擬非真的對等體。
在圖2的場景中，能量供應企業(yè)用作所謂的客戶端(Client)，其 可以對該樹結構提出詢問并且可以接收對所述詢問的相應應答。在圖2 中，這樣的詢問被表示為Q，并且相應的應答被表示為R。在此處所述 的實施形式中，由能量供應企業(yè)對詢問Q進行簽名(signieren)，并 且對等網絡中的對等體可以在使用能量供應企業(yè)的在VPN網絡中所使 用的公開密鑰的情況下來驗證簽名。通過在樹結構中不轉發(fā)未被簽名 的消息，進一步改善安全性。
通過按照本發(fā)明所使用的樹結構保證在該樹結構內的數(shù)據(jù)路由，其 中該樹結構是虛擬結構，其在物理上被分布到由能量供應企業(yè)所運行 的對等體以及能量產生器的服務器中。在此處所述的實施形式中所使 用的路由需要關于可以通過樹的哪個部分來訪問對等網絡以及哪個部 分處于各個能量產生器的服務器處的信息。通過所謂的名稱樹 (Namenbaum)來實現(xiàn)在各個能量產生器的范圍內的樹節(jié)點和由該能量 供應企業(yè)所管理的樹節(jié)點之間的分離。該樹結構的處于能量供應企業(yè) 的對等體上的部分被概括到能量供應企業(yè)的名稱空間(Namensraum) 下，而具有各個能量產生器PG1、 PG2以及PG3內的服務器S的子樹被 概括到能量產生器的名稱空間下。
在此處所述的實施形式中，各個能量產生器的樹節(jié)點不被映射到對 等網絡，因為各個能量產生器可以在其名稱空間下定義其自己的數(shù)據(jù) 結構。因此，相應的能量產生器PG1、 PG2或PG3在樹結構中不被分辨， 而是僅僅由控制基礎設施CI的相應葉節(jié)點T4、 T5或T7來代表，其中 通過這些葉節(jié)點進行對所述數(shù)能量產生器的接入。由于能量產生器的 各個服務器S并不得益于對等網絡的可靠性和可定標性，因此應當將 所述能量產生器的專有數(shù)據(jù)結構保持得盡可能小，并且應當在能量供 應企業(yè)的名稱空間中定義所有由多于一個的能量產生器所使用的數(shù)據(jù) 結構。
接下來闡述能夠如何在按照本發(fā)明所使用的樹結構中表達路徑以 及在該樹結構中表述相應的詢問(英語Queries)。為了能夠更簡單 地描述，略去用于在能量供應企業(yè)與能量產生器之間進行區(qū)別的上述 名稱空間前綴。下面總是只考慮能量供應企業(yè)的分布式哈希表的名稱 空間。下面所選擇的用于路徑和詢問表達的句法以從現(xiàn)有技術充分公知
的Xpath規(guī)范為依據(jù)。在此，樹結構中的樹節(jié)點作為資源被存放在分 布式哈希表中。在此，每個資源都與單義性密鑰邏輯連接，其中通過 在樹結構中通向相應樹節(jié)點的路徑的單義性規(guī)范來確定該密鑰。利用 哈希函數(shù)將所述路徑映射到相應的哈希值，然后確定的對等體來主管 所述哈希值。因此存在由對等體所管理的資源對樹節(jié)點的單義性路徑 的單義性分配。將如下的標記法(Notation)用作用于指定樹節(jié)點的 路徑表達其中通向被起動的樹節(jié)點的路徑內的每個節(jié)點都被標上節(jié) 點名稱和相應的身份。路徑表達例如如下為 /nodel[id -'idrl/nc^id :'id2']/…
在該例子中，該路徑從具有名稱nodel和身份idl的節(jié)點開始，然 后延續(xù)到具有名稱node2和身份id2的子節(jié)點。然后該路徑還通往另 外的節(jié)點，所述另外的節(jié)點在本例中不再進一步詳細說明。該表達中 的最后節(jié)點于是是利用該路徑所指定的樹節(jié)點。基于該樹結構，總是 存在樹節(jié)點和通向該樹節(jié)點的路徑之間的單義性分配。
如已經提到的那樣，將剛才所述的路徑表達用作用于產生分布式哈 希表中的相應哈希值的關鍵字，其中通過所述哈希值又確定對等體， 其中在所述對等體上作為資源存放有相應的樹節(jié)點，
現(xiàn)在為了表述樹結構中的詢問，使用詢問表達，其中與所述路徑表 達不同，該詢問表達不一定必須是單義性的。因此，可以存在起動樹 結構中的相同資源的不同類型。
在此處所述的實施形式中，存在三種不同類型的詢問表達，在接下 來闡述所述詢問表達
a )單播(Singlecast )
單播具有形式/node[id^ ..Z ]。在此，單播可以連續(xù)地含有大量 這樣的表達。單播指定詢問內的單義性路徑段。這通過如下方式來實 現(xiàn)共同的父節(jié)點的子節(jié)點的身份id總是單義性的。盡管如此，具有 不同父節(jié)點或處于樹的不同分層層面中的節(jié)點的身份可以重復。
b )組播
組播被用來從父節(jié)點出發(fā)對多個子節(jié)點進行尋址。在此，對三類組 播加以區(qū)分。第一類型類似于單播，但是使用與身份id不同的屬性。
17這樣的組播的例子是/node[type-' ..Z ]。因此在這類組播中指定相應的屬性，其中與身份不同，該屬性對于子節(jié)點并不是單義性的。在剛才所述的例子中，通過組播指定類型屬性。在組播的第二類型的情況下，略去任一屬性，并且該組播僅僅由樹節(jié)點的名稱來指定，也就是說，該組播是/node。通過這種方式，所有具有名稱node的子節(jié)點都被起動。第三類型組播是截斷符號(Trunkierungszeichen) /*，其可被用于對父節(jié)點的所有子在與其名稱無關的情況下進行起動。c)廣播
在此處所述的實施形式中，廣播由符號//來指定，并且廣播被用于將詢問傳輸/廣播給在該詢問中在廣播符號//之前所指定的全部子樹。上述元素單播、組播以及廣播使用的詢問結尾的例子如下.../generator [type :'biomass,tatus[id -'c') 〃組播 單播 廣播
按照該組播表達，在該樹結構中的相應位置處搜索所有是基于生物量產生能量的發(fā)電機(Generator)的樹節(jié)點。然后，針對這些發(fā)電機分別通過單播/status[id-' c'來詢問相應的狀態(tài)。在此此處所述的例子中，節(jié)點status[id=' c']具有容量數(shù)據(jù)作為其子節(jié)點。然后，
發(fā)電機的容量i據(jù)。 、 口
本發(fā)明的此處所述的實施形式中，此外還可以根據(jù)三種不同的詢問類型、即詢問類型讀(Read)、寫(Write)以及調度(Schedule)來區(qū)別各個上面所述的詢問表達。可以通過詢問中的相應的變量或相應的標志(Flag)來指定存在哪種詢問類型。
寫詢問(亦稱Wr i te詢問)可以用于將控制消息發(fā)送給能量產生器。能量供應企業(yè)例如可以發(fā)出寫詢問，以便向所有基于生物量產生能量的能量產生器通知它們應當提高其能量輸出。對寫詢問的應答消息包含相應能量產生器在相應地更新其運行以后、即在提高能量輸出以后的數(shù)據(jù)。該能量供應企業(yè)通過如下方式來識別不成功的更新其將所述應答消息中的數(shù)據(jù)與所期望的值相比較。
讀詢問(亦稱Read詢問)用于從一個或多個能量產生器中讀出數(shù)據(jù)。讀詢問被實施為寫詢問的特殊情況，其中要寫的值被置為零。通過這種方式，按照本發(fā)明的路由基礎設施不必在讀與寫詢問之間區(qū)分。調度詢問用于周期性地詢問報告。如果能量供應企業(yè)例如想要每隔 一定時間確定確定的能量產生器的當前容量狀態(tài)，則調度詢問被發(fā)送
給相應的能量產生器，其中按照這些詢問來指示能量產生器以確定 的間隔將其容量通知給能量供應企業(yè)。在此處所述的實施形式中，除
了不發(fā)送單獨的應答消息，而是周期性重復地發(fā)出應答之外，該控制 基礎設施以與讀詢問相同的方式來處理調度詢問。
接下來說明如何按照本發(fā)明來轉發(fā)上述詢問。傳統(tǒng)的路由方法從根 節(jié)點開始逐節(jié)點地經過路徑，與傳統(tǒng)的路由方法不同，在本發(fā)明中使 用所基于的分散式對等基礎設施用于路由，其中按照該基礎設施借助 于所述路徑表達和相應的哈希值在并不逐個經過節(jié)點的情況下可以直 接跳轉到該樹結構中的每個位置。通過在該詢問的路徑表達中形成所 謂"塊(chunk)"形式的路徑段來實現(xiàn)所述有效的路由。
在路由時，該路徑表達首先被分成第一部分和笫二部分，其中第一 部分落入能量供應企業(yè)的名稱空間下，并且第二部分對各個能量產生 器的數(shù)據(jù)進行尋址。在此以及接下來，以該路徑表達的第一部分為例 來說明該路由。能量供應企業(yè)的葉節(jié)點與所述能量產生器的服務器的 交互對于此處所述的路由算法是不可見的。
如上面提到的那樣，該路徑表達被拆分成所謂的塊。第一塊在該路 徑表達的開頭以相應的根節(jié)點開始，并且持續(xù)相繼的單播的數(shù)目。也 就是說，該塊結束于組播或者廣播直接鄰接的單播。因此，該塊對應 于權利要求意義上的單義性路徑表達。如果該詢問不包含廣播或者組 播，則該詢問由單義性路徑段形式的單獨的塊組成。利用所述單獨的 塊，于是可以立即對分布式哈希表中的路徑表達的相應哈希值進行尋 址并且直接跳轉到相應的節(jié)點。除了相繼的單播形式的塊以外，在此 處所述的實施形式中還存在單獨的組播與接著的單播相組合的塊以及 單獨的廣播的塊。下面的表達示出了包含所有三種塊的例子，其中所 述塊被標上編號l、 2以及3。
<formula>formula see original document page 19</formula>
第 一塊確定借助于分布式哈希表首先跳轉到的樹節(jié)點。這在上面的
表達中是樹節(jié)點two[id-' b']。如果該詢問表達以廣播或者組播開 始，則該第一節(jié)點會是該樹結構的根節(jié)點。但是，在上面的例子中不必起動根節(jié)點(被表示為one[id = ' a'])。塊2與塊1鄰接，所述 塊2表示權利要求意義上的多義性路徑表達，并且是單獨的組播與接
著的單播的集合的組合，其中在上面的例子中僅僅跟隨有單個單播。 在上面的例子中，第三塊3是廣播。但是在此，可以將不屬于按照塊l 的相繼的單播的組或者不屬于組播與相繼的單播的組合的組的所有類 型的塊概括到塊3下。這種塊分類的例子例如也是上面的塊2形式的 塊鄰接的組播表達/*。
根據(jù)存在哪種塊來不同地處理所述塊，這在下面根據(jù)上面的例子來 說明
塊1的處理
上面的塊l由兩個相繼的單播組成。該塊是單義性路徑表達，該路 徑表達可以按照分布式哈希表而被直接尋址，而不必逐節(jié)點地通過樹 結構進行路由。
塊2的處理
塊2由后面跟隨有單個單播的組播組成?，F(xiàn)在進行路由，使得針對 每個子節(jié)點使其路徑與后面的單播邏輯連接、即確定每個可能的通向 節(jié)點three[id-' c']的路徑。然后，按照該分布式哈希表針對所有這 些路徑表達進行路由。所述路徑表達中的一些也許不存在并且于是被 忽略。因此，針對其它路徑表達將詢問轉發(fā)給相應的負責的對等體。 在此，應考慮的是為了實現(xiàn)基于塊2的路由，每個節(jié)點都知道其子。 除此之外，應考慮的是子節(jié)點的身份僅僅在具有共同的父節(jié)點的子 節(jié)點之內是單義性的。
塊3的處理
在上面的例子中，塊3是廣播//。必要時，只要在組播之后是塊2 或者塊3，則該塊也可以是單獨的組播/*。針對這種塊逐節(jié)點地進行路 由，也就是說，對等網絡中的相應對等體起動所有子節(jié)點并且將詢問 轉發(fā)給管理所述子節(jié)點的所有對等體。接著，從所找到的子節(jié)點出發(fā)， 再次搜索緊接著的子節(jié)點并且將詢問轉發(fā)給這些子節(jié)點。
上述路由方法遞歸地處理單播，而廣播和組播被并行地處理。在圖 3中再次根據(jù)例子說明路由。
在圖3中的上面的示圖Dl中，首先示例性地示出了具有節(jié)點名稱 nl、 n2、 n3和n4以及相應的(僅部分地)所說明的身份a、 x、 y和c的樹節(jié)點的分布。在此提供了一種樹結構，該樹結構以對等體P6上的 具有名稱nl的根節(jié)點開始，對等體Pl或P5上的具有名稱n2的兩個 子節(jié)點鄰接所述根節(jié)點。針對對等體P1上的子節(jié)點，然后存在對等體 P2上的具有名稱n3的另一子節(jié)點，并且所述另一子節(jié)點又具有對等體 Pl上的具有名稱n4的子節(jié)點。對等體P6上的根節(jié)點具有對等體P5上 的具有名稱n2的另一子節(jié)點，并且該子節(jié)點又具有對等體P4上的具 有名稱n3的另一子節(jié)點。對等體P3以及P5上的具有名稱n4的另外
兩個子節(jié)點又鄰接所述子節(jié)點。
在圖3的下面的部分D2中示出了由塊cl、 c2以及c3組成的詢問 的流程。第一塊cl由單獨的單播構成，利用所述單播來起動節(jié)點nl [id ='a']。因此按照步驟S1，利用分布式哈希表首先跳轉到對等體P6。 緊接著跟隨作為組播與單播的組合的塊2。然后確定所有可能的路徑， 所述所有可能的路徑按照多義性塊C2是可能。由于按照圖Dl,節(jié)點 nl[id-' a']具有兩個子節(jié)點、即〈n2 id = ' x'〉和〈n2id-' y' >， 所以作為可能的路徑得出經由剛才所述的子節(jié)點的相應路徑。在此， 利用一個路徑對對等體P2中的節(jié)點〈n3 id-' c' >尋址，并且利用另 一路徑對對等體P4中的節(jié)點〈n3 id = ' c/ >尋址。如圖3中的通過步 驟S2和S3所示，按照該分布式哈希表，可以通過路徑表達直接路由 到相應的對等體。
廣播形式的塊c3鄰接塊c2。因此，從對等體P4或P2出發(fā)繼續(xù)向 按照該樹結構隨后的所有節(jié)點路由，如在圖3中由步驟S4、 S5或S6 所示，這些步驟通往存儲在對等體P1、 P5或P3上的相應子節(jié)點。
接下來闡述如何以適當?shù)姆绞綄Ρ惠斔徒o相應樹節(jié)點的詢問進行 反路由(zurtickrouten)。按照本發(fā)明，在此不需要的是，在轉發(fā)相 應詢問時參與的對等體保留其連接如此長時間直至應答被接收。為了 實現(xiàn)這一點，每個消息在路由時都包含所有的為處理該消息所需的信 息。尤其是與每個路由消息 一 起發(fā)送所謂的反路由列表 (Back-Route-Ust )。該列表通過如下方式來產生接收詢問的每個 對等體都將下面的內容添加到該列表到相應對等體上的被起動的樹
節(jié)點為止的路徑表達以及在廣播或組播表達的情況下作為緊接著的跳 (Hop )被起動的對等體的數(shù)目。
在發(fā)送回對詢問的應答時，上面的反路由列表在應答消息中被傳輸
21回。于是借助于所述反路由列表，每個接收應答消息的對等體都從該 列表中得知直到下一跳的路徑，并且將應答轉發(fā)到那里。附加地，接
收應答的對等體知道他在相應的詢問時已經起動了多少對等體，因 為該數(shù)目被包含在反路由列表中。如果對等體現(xiàn)在接收應答消息，則 該對等體一直等待，直到其已經從詢問也已經被該對等體所發(fā)送到的 相應數(shù)目的對等體收到應答。接著，作為聚合的結果將所有應答的集 合轉發(fā)給按照反路由列表中的以前的項的下 一跳。必要時可以使用超 時(Timeout)，以避免單獨的對等體的故障阻礙整個結果。如果出現(xiàn) 超時，則設置超時標志，該超時標志表示該結果并不完整，并且缺 少應答的樹節(jié)點的路徑表達被添加到所轉發(fā)的應答消息中，以便由此 表明缺少結果的哪一部分。負責詢問中的第一塊的對等體也是在發(fā) 回應答時被起動的最后的對等體。該對等體最后聚合相關的被起動的 子樹的總應答，并且將該結果交還給能量供應企業(yè)。
按照上述反路由列表，每個對等體都可以在不需要關于詢問的原始 路由的知識的情況下處理每個應答消息。由此在本發(fā)明的特定實施形 式中也可以優(yōu)化路由距離。這可以通過如下方式來實現(xiàn)對等體將替 代節(jié)點以影子節(jié)點(Schatten-Knode)的形式在分布式p合希表中對由 該對等體負責的每個樹節(jié)點公開。在此，所述影子節(jié)點被選擇，使得 所述影子節(jié)點所存儲在的物理地點位于由產生所述相應影子節(jié)點所針 對的樹節(jié)點所代表的區(qū)域附近。
圖4示例性地示出了在按照本發(fā)明的樹結構中影子節(jié)點的生成。認 識到在圖4的樹結構中，針對每個樹節(jié)點Tl、 T2、 T3、 T4以及T5 存放有相應的影子節(jié)點Tl' 、 T2' 、 T3' 、 T4' 、 T5'以及T6'，其 中通過公布處于由相應影子節(jié)點所指定的區(qū)域中的對等體中的相應資 源來實現(xiàn)所述影子節(jié)點的產生。
在轉發(fā)詢問時，并不將原始樹節(jié)點、而是將相應的影子節(jié)點存放在 上述反路由列表中。由此實現(xiàn)在發(fā)送回對詢問的應答時選擇路由， 使得采用返回原始對等體的物理短通路，因為所述影子節(jié)點分布在位 于由相應影子節(jié)點所指定的物理區(qū)域中的對等體上。使用影子節(jié)點尤 其是在上述的調度詢問的情況下是有益的，其中單個詢問以周期性間 隔重復地產生相應應答。
權利要求
1.用于在分散式數(shù)據(jù)網絡中轉發(fā)數(shù)據(jù)的方法，其中分散式數(shù)據(jù)網絡的多個網絡節(jié)點(P1，P2，...，P5)構成第一層(L2)，并且作為第二層(L3)的樹結構(L3)的樹節(jié)點(T1，T2，...，T7)被映射到第一層(L2)的多個網絡節(jié)點(P1，P2，...，P5)，其中相應的樹節(jié)點(T1，T2，...，T7)由樹結構(L3)中的單義性路徑來表征并且給每個路徑單義性地分配分散式數(shù)據(jù)網絡(L2)中的由至少一個網絡節(jié)點(P1，P2，...，P5)所管理的資源，其中-通過路徑表達來指定對一個或多個樹節(jié)點(T1，T2，...，T7)的詢問(Q)；-將詢問(Q)的路徑表達分成一個或多個相繼的單義性和/或多義性路徑段；-將詢問(Q)在路徑表達的開始或者在相應路徑段(c1，c2，c3)的結尾轉發(fā)到下一路徑段(c1，c2，c3)的結尾處的樹節(jié)點(T1，T2，...，T7)，使得(i)針對單義性下一路徑段，基于樹結構中直到該下一路徑段的結尾處的樹節(jié)點(T1，T2，...，T7)的總路徑在第一層(L2)中搜索分配給所述總路徑的資源；(ii)針對多義性下一路徑段，確定按照多義性路徑段的所有可能的下一路徑段，并且針對每個可能的下一路徑段基于在樹結構中直到該可能的下一路徑段的結尾處的樹節(jié)點(T1，T2，...，T7)的總路徑在第一層中搜索分配給所述總路徑的資源。
2. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中分散式數(shù)據(jù)網絡是對等網絡， 在所述對等網絡中，利用哈希函數(shù)將哈希值分配給資源并且通過分布 式哈希表來進行對所述資源的管理，其中每個網絡節(jié)點(Pl， P2，…，P5 ) 主管哈希表的值域，并且基于所述哈希值來搜索資源。
3. 根據(jù)權利要求2所述的方法，其中對等網絡包括覆蓋網絡、尤其 是基于Chord和/或Pastry和/或Tapestry和/或Kademlia。
4. 根據(jù)權利要求3所述的方法，其中處于覆蓋網絡下的層(Ll)包 括IP網絡。
5. 根據(jù)前述權利要求之一所述的方法，其中分散式數(shù)據(jù)網絡一次或 者多次復制由網絡節(jié)點(P1，P2，…，P5)所管理的資源，使得在網絡節(jié)點(P1，P2，…，P5)發(fā)生故障時，包含故障節(jié)點(P1，P2，…，P5)的資 源的副本的相應網絡節(jié)點(P1，P2，…，P5)替代所述故障節(jié)點。
6. 根據(jù)前述權利要求之一所述的方法，其中通過樹結構產生用于能 量供應網絡的控制網絡(CI )，其中樹結構中的葉節(jié)點被分配給連接 到能量供應網絡上的能量產生器(PG1，PG2，PG3)。
7. 根據(jù)權利要求6所述的方法，其中通過樹結構實現(xiàn)根據(jù)能量產生 器(PG1，PG2，PG3)的地理地點而劃分的結構。
8. 根據(jù)權利要求6所述的方法，其中通過樹結構實現(xiàn)按照能量產生 器(PG1，PG2，PG3)的能量類型而劃分的結構。
9. 根據(jù)前述權利要求之一所述的方法，其中給每個樹節(jié)點 (P1，P2，…，P5)分配身份，所述身份在樹結構的父節(jié)點的子節(jié)點內是 單義性的。
10. 根據(jù)權利要求9所述的方法，其中還給每個樹節(jié)點 (Pl， P2， ...， P5 )分配節(jié)點名稱和/或一個或多個屬性，其中所述節(jié)點名 稱和/或所述屬性描述樹節(jié)點的特性、尤其是地理區(qū)域和/或能量產生 類型。
11. 根據(jù)前述權利要求之一所述的方法，其中通過樹節(jié)點 (Tl， T2，…，T7 )的相繼的單義性規(guī)范的數(shù)目來確定單義性路徑段。
12. 根據(jù)權利要求所述9與權利要求9或者10相結合的方法，其中 樹節(jié)點(T1，T2，…，T7)的單義性規(guī)范至少通過樹節(jié)點(T1，T2，...，T7) 的相應節(jié)點身份來確定，優(yōu)選地通過樹節(jié)點(T1，T2，…，T7)的節(jié)點身 份和節(jié)點名稱來確定。
13. 根據(jù)前述權利要求之一所述的方法，其中通過父節(jié)點的子節(jié)點 的多義性規(guī)范以及樹節(jié)點(T1，T2，.,.，T7)的在所述子節(jié)點之后的單義 性規(guī)范的數(shù)目來確定多義性路徑段。
14. 根據(jù)權利要求13所述的方法，其中子節(jié)點的多義性規(guī)范能夠包 括截斷符號，由此在路徑表達中在所述單義性規(guī)范之前所指定的樹節(jié) 點(T1，T2，…，T7)的所有子節(jié)點被檢測。
15. 根據(jù)權利要求13或14與權利要求IO相結合所述的方法，其中 子節(jié)點的多義性規(guī)范能夠包括節(jié)點名稱和/或一個或多個屬性。
16. 根據(jù)前述權利要求之一所述的方法，其中路徑表達還能夠包括 廣播路徑段，其中在處理所述廣播路徑段時，詢問(Q)被逐樹節(jié)點地轉發(fā)給在樹結構中跟隨在路徑表達中在該廣播路徑段之前所指定的樹節(jié)點(T1，T2，…，T7)的樹節(jié)點(T1，T2，…，T7)，而且直到該樹結構 的子節(jié)點為止或者直到下一單義性或者多義性路徑段出現(xiàn)為止。
17. 根據(jù)前述權利要求之一所述的方法，其中詢問(Q)包括讀和/ 或寫詢問，其中所述讀詢問包括一次性的和/或周期性的讀詢問。
18. 根據(jù)前述權利要求之一所述的方法，其中接收詢問(Q)的相應 網絡節(jié)點(P1，P2，…，P5)將項添加到要轉發(fā)的詢問(Q)之內的列表， 其中所述項包括直到樹結構中的對應于相應網絡節(jié)點(Pl， P2， ...， P5 ) 的樹節(jié)點(T1，T2，…，T7)為止的詢問(Q)的路徑或者通向被分配給 相應樹節(jié)點(T1，T2，…，T7)的替代樹節(jié)點(Tl' ，T2'，…，T7')的 替代路徑以及由相應網絡節(jié)點(P1，P2，…，P5)將詢問(Q)所轉發(fā)給 的樹節(jié)點的數(shù)目。
19. 根據(jù)權利要求18所述的方法，其中通過樹節(jié)點(Tl， T2，…，T7 ) 來分別指定空間區(qū)域，其中所述替代樹節(jié)點(Tl' ，T2'，…，T7')被 分配給相應的樹節(jié)點(T1，T2，…，T7 )，使得所述替代樹節(jié)點 (T1，T2，…，T7)的物理地點位于由相應樹節(jié)點(T1，T2，…，T7)所指定 的區(qū)域附近或之內。
20. 根據(jù)權利要求18或19所述的方法，其中對相應詢問(Q)的應 答(R)包含在該相應詢問(Q)時所產生的列表，其中通過在第一層 (L2)中搜索在該列表中被分配給相應路徑的資源發(fā)回所述應答(R)。
21. 根據(jù)權利要求20所述的方法，其中接收對相應詢問(Q)的應 答(R)的網絡節(jié)點(P1，P2，…，P5) —直等待直至該網絡節(jié)點從按照 該列表中的相應項的網絡節(jié)點(P1，P2，…，P5)的數(shù)目得到應答為止， 并且所述應答(R)被概括為一個應答并且被轉發(fā)給按照該列表中的在 前的項的網絡節(jié)點。
22. 根據(jù)權利要求18至21之一所述的方法，其中轉發(fā)詢問(Q)的 網絡節(jié)點(P1，P2，…，P5)到詢問(Q)所被轉發(fā)給的網絡節(jié)點 (T1，T2，…，T7)的數(shù)據(jù)連接在轉發(fā)詢問(Q)以后被結束。
23. 分散式數(shù)椐網絡，其中該分散式數(shù)據(jù)網絡的多個網絡節(jié)點 (P1，P2，…，P5)構成第一層(L2)，并且作為第二層(L3)的樹結構 (L3)的樹節(jié)點(T1，T2，…，T7)被映射到第一層(L2 )的多個網絡節(jié) 點(Pl， P2，…，P5 ),其中相應的樹節(jié)點(Tl， T2，…，T7 )由樹結構(L3 )中的單義性路徑來表征并且給每個路徑單義性地分配分散式數(shù)據(jù)網絡(L2)中的由至少一個網絡節(jié)點(P1，P2，…，P5)所管理的資源，其中 所述分散式數(shù)據(jù)網絡被構造，使得利用前述權利要求之一所述的方法 來轉發(fā)數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在分散式數(shù)據(jù)網絡中轉發(fā)數(shù)據(jù)的方法。在此考慮以下數(shù)據(jù)網絡，在該數(shù)據(jù)網路中，該分散式數(shù)據(jù)網絡的多個網絡節(jié)點構成第一層，并且作為第二層的樹結構的樹節(jié)點被映射到第一層的多個網絡節(jié)點，其中相應的樹節(jié)點由樹結構中的單義性路徑來表征并且給每個路徑都單義性地分配分散式數(shù)據(jù)網絡中的由至少一個網絡節(jié)點所管理的資源。通過適當?shù)囟x用于詢問樹結構中的樹節(jié)點所使用的單義性和多義性路徑段，按照本發(fā)明在各個網絡節(jié)點之間利用盡可能少的跳的有效路由是可能的。這尤其是通過將具有分布式哈希表的對等網絡用作分散式數(shù)據(jù)網絡來保證。對等網絡提供高度的故障安全性、可定標性以及可靠性。本發(fā)明的優(yōu)選應用領域是用于能量供應網絡的控制網絡，其中與該能量供應網絡的控制有關的樹結構被映射到對等網絡。在此，也可以根據(jù)應用情況生成多個樹結構并且映射到對等網絡。樹結構可以根據(jù)不同的準則來構造，一種準則例如是能量供應網絡中的能量產生器的地理位置。另一準則是各個能量產生器的能量類型。
文檔編號H04L12/56GK101690119SQ200780053497
公開日2010年3月31日 申請日期2007年6月25日 優(yōu)先權日2007年6月25日
發(fā)明者A·索薩爾, C·克利格雷維, C·克恩, C·格德斯, F·斯塔伯, S·魯斯特?？?申請人:西門子公司