【技术实现步骤摘要】
本申请涉及多传感器数据融合及应用领域，具体涉及一种基于改进raft的无中心分布式融合网络节点迁移一致性方法。
技术介绍
1、多传感器数据融合旨在通过整合多个传感器提供的附加或互补数据，生成单一传感器无法独立实现的更为精确且有意义的状态估计。早期的多传感器数据融合通常依赖传统的集中式架构，即所有传感器数据统一传输至中央节点进行处理。然而，随着传感器网络规模的持续扩张，集中式架构的局限性日益显现，主要表现为通信开销大、计算负载高以及单点故障这几个方面的问题。分布式融合架构由于其去中心化及低通信开销等特性，在大规模传感器网络应用场景中展现出了独特的优势，逐渐成为多传感器数据融合领域的研究热点。然而，在实际应用中，分布式融合仍面临多项技术挑战，其中，多节点间的航迹管理问题一直是个亟待解决的问题。在节点切换、网络通信延迟或多节点间协作的过程中，由于各个节点间的数据同步不一致，可能会出现航迹混乱的情况，从而引发系统的不稳定性。如何在分布式融合过程中保证数据的一致性同步，进行有效的航迹管理，是确保分布式融合系统可靠性关键问题。
2、为解决分布式融合中的航迹问题，本申请提出基于改进的raft算法的解决方案，以实现多节点间的高效共识机制。raft算法由斯坦福大学教授diego ongaro和johnousterhout提出，是一种因其高效、简单且易于理解的特性而广泛应用于分布式系统的共识算法。在raft算法中，节点通过领导者选举机制选出唯一的领导节点，并通过日志复制机制实现领导节点与跟随节点之间的数据同步。在领导者选举环节，raft算
3、为更好地适应分布式融合系统的需求，本申请对传统的raft算法进行了针对性的改进，并进一步基于改进的raft算法提供了无中心分布式融合网络节点迁移一致性方法，以解决无中心分布式融合网络中多节点间的航迹管理问题，为复杂网络环境下的动态节点迁移和数据同步问题提供了创新性的技术支持。
技术实现思路
1、本申请目的在于提供一种基于改进raft的无中心分布式融合网络节点迁移一致性方法，以在保持高效性的前提下，解决无中心分布式融合网络中多节点间的航迹管理问题，实现多节点间的数据一致性保持。
2、为实现这一目标，本申请提出了对应的技术方案，具体包括以下步骤：
3、步骤1：所有节点初始化为普通节点，通过节点间的相互通信获取集群中所有节点的指标数据，包括运行状态、性能参数、历史表现等关键信息；随后，依据预设的信用值计算公式，综合各项指标计算出每个节点的初始信用值，并基于计算结果对所有节点进行排序；根据排序结果，节点自主判断是否具备转变为候选节点的资格，并在满足条件时主动变更为候选节点。
4、步骤2：筛选出的候选节点根据计算得到的信用值，依据定义的超时时长计算规则，确定在当前任期内发起投票请求所需等待的时长。每个候选节点设置相应的定时器，当定时器触发后，候选节点向集群中的其他节点发起投票请求。若候选节点获得超过半数节点的选票，则该节点成功转变为工作节点，并开始执行相应职责；若在当前任期内无任何节点赢得选举，则所有节点的任期值自增，集群进入新一轮的选举过程，直至选举产生新的工作节点为止。
5、步骤3：集群选举出唯一的工作节点，集群中的其他节点每次完成本地航迹的生成后，向工作节点发送包含自身航迹数据的网络数据包，工作节点基于接收到的数据包进行集群系统航迹关联列表的维护，并将维护的操作记录进行保存；工作节点通过定时发送特定数据结构的心跳，向其余节点发送对应的操作记录，以保持多节点之间的数据同步与航迹管理；其余节点在接收到心跳后，会基于设定的验证规则进行工作节点的合法性验证，若合法性验证未通过，集群将重新发起竞选；若通过，则进一步判定是否出现记录的缺失与冲突以决定是否接受本次操作，若接受，则根据接收到的操作记录更新自身集群系统航迹关联列表；若不接受，则返回冲突的索引与任期，等待工作节点的下一次同步请求。
6、步骤4：工作节点掉线后，若不加以处理，则由于工作节点一直处于一个孤立分区，工作节点在接收不到同步回应后，将转为普通节点，基于选举多数同意准则，分区内将一直无法产生新的工作节点，工作节点的任期将一直自增，当工作节点重连后，其任期将远大于集群中的其余节点，从而使得。
7、进一步说明，在步骤1中，在每次工作节点竞选之前，每个节点会根据自身性能水平、运行状态、网络状态等进行节点信用值的计算，主要包括：
8、步骤1-1，定义用于计算节点信用值的参考指标，包括，节点处理器数量cpu、节点最大线程量thread、节点在线时长online、节点掉线次数offline、节点网络时延delay、节点担任工作节点的时长leader。
9、步骤1-2，针对节点信用值，采用熵权法对节点的各个指标进行计算，得到节点信用值。具体地：
10、(1)对于上述的节点信用值参考指标，进行归一化处理。假设集群中共有n个节点，那么，对于节点i的第j个指标infoij，可得到归一化后的正向指标：
11、
12、由于节点在线时长、节点掉线次数、节点担任工作节点的时长这三个指标是在后续集群工作后才会统计得到的数据，因此令其初始值分别为1，0，0。
13、(2)进一步计算每个节点的各个指标的比值，对于节点i的第j个指标，计算其比值为：
14、
15、(3)根据比值，确定每个节点的各个指标的信息熵，对于节点i的第j个指标，计算信息熵为：
16、
17、(4)通过信息熵，计算节点i中每个指标对应的权重，其中，k为选取的指标的数量：
18、
19、(5)最终，对每个节点的指标进行权重分配，计算得到每个节点的信用值，显然，节点的信用值s取值范围为(0,1)：
20、
21、步骤1-3，基于计算得到的信用值，对所有节点进行排序，根据排序结果，若节点排序在设定的范围内，节点成为候选节点，参与工作节点的竞选。
22、进一步说明，在步骤2中，每个候选节点进行基于信用值的超时时长计算，当定时器触发，节点发起投票请求，参与工作节点的竞选，其规则主要包括：
23、步骤2-1，在定期其设定时间的选取上，若设定的超时时间过短，那在网络不稳定的情况下就有可能因为网络时延引起频繁的工作节点竞选，若设定的超时时间过长，则会影响数据处理的效率，且一次性同步的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于改进Raft的无中心分布式融合网络节点迁移一致性方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于改进Raft的无中心分布式融合网络节点迁移一致性方法，其特征在于，步骤1所述的节点信用值获取与候选节点筛选包括：
3.根据权利要求1所述的基于改进Raft的无中心分布式融合网络节点迁移一致性方法，其特征在于，步骤2所述的基于信用值的工作节点选举包括：
4.根据权利要求1所述的基于改进Raft的无中心分布式融合网络节点迁移一致性方法，其特征在于，步骤3所述的基于工作节点心跳包的多节点数据一致性维护包括：
5.根据权利要求1所述的基于改进Raft的无中心分布式融合网络节点迁移一致性方法，其特征在于，步骤4所述的工作节点掉线处理包括：
【技术特征摘要】
1.一种基于改进raft的无中心分布式融合网络节点迁移一致性方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于改进raft的无中心分布式融合网络节点迁移一致性方法，其特征在于，步骤1所述的节点信用值获取与候选节点筛选包括：
3.根据权利要求1所述的基于改进raft的无中心分布式融合网络节点迁移一致性方法，其特征在于...
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