Procedimiento para retransmitir datos en una red de datos descentralizada.

Procedimiento para retransmitir datos en una red de datos descentralizada,

en el que un conjunto de nodos de red (P1, P2, ..., P5) de la red de datos descentralizada forman una primera capa (L2) y nodos de árbol (T1, T2, ..., T7) de una estructura en árbol (L3) están reproducidos como una segunda capa (L3) sobre el conjunto de nodos de red (P1, P2, ..., P5) de la primera capa (L2), caracterizándose el correspondiente nodo de árbol (T1, T2, ..., T7) por una ruta inequívoca en la estructura de árbol (L3) y llevando cada ruta asociado inequívocamente un recurso gestionado por al menos un nodo de red (P1, P2, ..., P5) en la red de datos descentralizada (L2), especificándose una consulta (Q) a uno o varios nodos del árbol (T1, T2, ..., T7) mediante una expresión de ruta,

caracterizada porque

- la expresión de ruta de la consulta (Q) se divide en uno o varios segmentos de ruta consecutivos, subdividiéndose los segmentos de ruta en segmentos de ruta inequívocos y ambiguos;

- la consulta (Q) se retransmite al comienzo de la expresión de ruta o al final del correspondiente segmento de ruta (c1, c2, c3) al nodo de árbol (T1, T2, ..., T7) al final del siguiente segmento de ruta (c1, c2, c3) tal que

i) para un siguiente segmento de ruta inequívoco, basándose en la ruta completa en la estructura en árbol hasta el nodo de árbol (T1, T2, ..., T7) al final del siguiente segmento de ruta, se busca el recurso 15 asignado a esta ruta completa en la primera capa (L2);

ii) se averiguan para un siguiente segmento de ruta ambiguo todos los posibles siguientes segmentos de ruta según el segmento de ruta ambiguo y para cada posible siguiente segmento de ruta, basándose en la ruta completa en la estructura en árbol hasta el nodo de árbol (T1, T2, ..., T7) al final del posible siguiente segmento de ruta, se busca el recurso asignado a esta ruta completa en la primera capa.

Procedimiento para retransmitir datos en una red de datos descentralizada.

La invención se refiere a un procedimiento para retransmitir datos en una red de datos descentralizada, así como a una red de datos descentralizada.

La invención se refiere a redes de datos descentralizadas, en las que un conjunto de nodos de red forma una primera capa y una estructura en árbol en forma de un conjunto de nodos de árbol está distribuida como segunda capa entre el conjunto de nodos de red de la primera capa. Un correspondiente nodo de árbol se caracteriza entonces por una ruta inequívoca en la estructura del árbol y cada ruta lleva asignado inequívocamente un recurso gestionado por al menos un nodo de red en la red de datos descentralizada. Bajo recursos han de entenderse al respecto en particular datos que están almacenados en nodos de red de la red de datos.

Mediante la reproducción de una estructura en árbol en redes de datos descentralizadas pueden conducirse datos de control y de diagnóstico de sistemas técnicos de manera adecuada a través de la red. Por el estado de la técnica se conoce al respecto que los llamados árboles XML distribuidos (XML = Extensible Markup Language, lenguaje de marcas extensible) se distribuyen entre determinadas direcciones de IP. Los distintos nodos del árbol XML pueden ser abordados con las correspondientes consultas en forma de XQueries. Los procedimientos conocidos se utilizan en particular para proporcionar un sistema distribuido de gestión de contenidos (Content-Management-System) y no sirven para retransmitir datos en un procedimiento de enrutamiento.

En los documentos [1], [2], [3] y [4] se describe la búsqueda de expresiones de ruta en documentos XML o bien fragmentos de documento XML dentro de una red de datos descentralizada. Los procedimientos dados a conocer en estos documentos no dividen las expresiones de ruta buscadas en segmentos de ruta inequívocos y ambiguos.

Es tarea de la invención lograr un procedimiento para retransmitir datos en una red de datos descentralizada con el que sobre la base de la infraestructura de la red de datos descentralizada puedan enrutarse datos de manera eficiente.

Esta tarea se resuelve mediante las reivindicaciones independientes. Perfeccionamientos de la invención se definen en las reivindicaciones dependientes.

En el procedimiento correspondiente a la invención se proporciona primeramente una reproducción inequívoca de rutas de una estructura en árbol, que corresponden inequívocamente a respectivos nodos del árbol, sobre recursos gestionados en la red de datos descentralizada. Sobre la base de esta estructura se coloca así sobre una primera capa que forma nodos de red de la red de datos descentralizada una segunda capa en forma de una estructura en árbol. Una retransmisión eficiente de una consulta en una tal estructura se logra en el marco de la invención como sigue:

Una consulta a uno o varios nodos del árbol se especifica primeramente mediante una expresión de ruta. La expresión de ruta se reparte, para retransmitir la consulta, en uno o varios segmentos de ruta consecutivos, dividiéndose los segmentos de ruta en segmentos de ruta inequívocos y ambiguos.

La retransmisión de la consulta al comienzo de la expresión de ruta o desde el final del correspondiente segmento de ruta (es decir, del nodo del árbol al final del segmento de ruta) al nodo del árbol en el extremo del siguiente segmento de ruta (que es el primer segmento de ruta al comienzo de la expresión de ruta) se logra así:

i) Para un siguiente segmento de ruta inequívoco, basándose en la ruta completa que comienza en el nodo raíz de la estructura en árbol hasta el nodo de árbol al final del siguiente segmento de ruta, se busca el recurso asignado a esta ruta completa en la primera capa.

ii) Para un siguiente segmento de ruta ambiguo se averiguan todos los posibles siguientes segmentos de ruta según el segmento de ruta ambiguo y para cada posible siguiente segmento de ruta, basándose en la ruta completa que comienza en el nodo raíz de la estructura en árbol hasta el nodo del árbol al final del posible siguiente segmento de ruta, se busca el recurso asignado a esta ruta completa en la primera capa.

En el procedimiento correspondiente a la invención se definen expresiones de ruta adecuadas para describir consultas que se pueden dividir en segmentos de ruta inequívocos y ambiguos. En lugar de recorrer los distintos segmentos de ruta ahora nodo por nodo, se realiza una retransmisión al correspondiente nodo del árbol en la primera capa de la red de datos descentralizada, precisamente buscando un recurso sobre la base de la correspondiente ruta completa.

La invención tiene la gran ventaja de que pueden utilizarse mecanismos de búsqueda eficientes que son conocidos para redes de datos descentralizadas en la retransmisión de los datos en la estructura en árbol. Especialmente ventajoso es el procedimiento cuando se utiliza como red de datos descentralizada una red peer-to-peer (punto a punto) , en la que se asigna a un recurso con una función Hash un valor Hash y la gestión de los recursos se realiza mediante una tabla Hash distribuida, siendo competente cada nodo de red de la red peer-to-peer para una zona de valores de la tabla Hash y buscándose recursos en base a los valores Hash. Mediante la utilización de tales redes peer-to-peer en la primera capa se aprovechan las ventajas de tales redes, en particular la escalabilidad y fiabilidad en el enrutamiento de datos. La red peer-to-peer es entonces preferiblemente una red overlay (superpuesta) , en particular basada en cualquier red conocida, como por ejemplo Chord y/o Pastr y y/o Tapestr y y/o Kademlia. La capa que se encuentra debajo de esta red overlay puede ser una capa cualquiera, utilizándose preferiblemente al respecto una red de IP (IP = Internet Protocol) .

Según una forma de ejecución especialmente preferente del procedimiento correspondiente a la invención, se garantiza la seguridad frente al fallo al retransmitir los datos replicando la red de datos descentralizada los recursos gestionados por el nodo de red una o varias veces, con lo que al fallar un nodo de red sustituye al nodo de red que ha fallado el correspondiente nodo de red que contiene copias de los recursos del nodo de red que ha fallado. Esta replicación de datos se utiliza en particular en las redes peer-to-peer ya antes descritas.

El procedimiento correspondiente a la invención puede utilizarse en cualesquiera campos de la técnica. Un escenario de aplicación especialmente preferente son al respecto las redes de suministro de energía. Aquí representa la estructura en árbol una red de control para una red de suministro de energía, estando asignados los nodos hoja en la estructura en árbol a generadores de energía, conectados a la red de suministro de energía. Una ventaja de la aplicación de la invención en el campo del suministro de energía consiste en que pueden generarse las correspondientes estructuras en árbol según cualesquiera criterios. Por ejemplo puede lograrse mediante la estructura en árbol una estructura configurada según lugares geográficos de los generadores de energía. Igualmente es posible mediante la estructura en árbol generar una estructura dividida por tipos de energía de los generadores de energía. En función del caso de aplicación, pueden de esta manera generarse consultas adecuadas que especifican lugares geográficos o tipos de energía mediante la estructura en árbol.

En una forma de ejecución preferente del procedimiento correspondiente a la invención, está asignada a cada nodo del árbol una identidad, que dentro de los nodos-hijos de un nodo-padre de la estructura en árbol es inequívoca. De esta manera puede generarse de forma especialmente sencilla una sintaxis para una ruta, que asegura que la ruta según la sintaxis es inequívoca para un nodo hoja.

En otra configuración mejorada del procedimiento correspondiente a la invención, están asignados a cada nodo del árbol, además de una identidad, un nombre de nodo y/o uno o varios atributos, describiendo el nombre del nodo y/o los atributos características del nodo del árbol, en particular una región geográfica y/o un tipo de generación de energía.

De manera especialmente sencilla puede fijarse un tramo de ruta inequívoco en una expresión de ruta mediante el conjunto de especificaciones de nodos de árbol inequívocas consecutivas. La especificación inequívoca de un nodo del árbol se fija entonces en particular al menos mediante... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para retransmitir datos en una red de datos descentralizada, en el que un conjunto de nodos de red (P1, P2, …, P5) de la red de datos descentralizada forman una primera capa (L2) y nodos de árbol (T1, T2, …, T7) de una estructura en árbol (L3) están reproducidos como una segunda capa (L3) sobre el conjunto de nodos de red (P1, P2, …, P5) de la primera capa (L2) , caracterizándose el correspondiente nodo de árbol (T1, T2, …, T7) por una ruta inequívoca en la estructura de árbol (L3) y llevando cada ruta asociado inequívocamente un recurso gestionado por al menos un nodo de red (P1, P2, …, P5) en la red de datos descentralizada (L2) , especificándose una consulta (Q) a uno o varios nodos del árbol (T1, T2, …, T7) mediante una expresión de ruta, caracterizada porque

- la expresión de ruta de la consulta (Q) se divide en uno o varios segmentos de ruta consecutivos, subdividiéndose los segmentos de ruta en segmentos de ruta inequívocos y ambiguos;

- la consulta (Q) se retransmite al comienzo de la expresión de ruta o al final del correspondiente segmento de

ruta (c1, c2, c3) al nodo de árbol (T1, T2, …, T7) al final del siguiente segmento de ruta (c1, c2, c3) tal que i) para un siguiente segmento de ruta inequívoco, basándose en la ruta completa en la estructura en árbol hasta el nodo de árbol (T1, T2, …, T7) al final del siguiente segmento de ruta, se busca el recurso asignado a esta ruta completa en la primera capa (L2) ;

ii) se averiguan para un siguiente segmento de ruta ambiguo todos los posibles siguientes segmentos de ruta según el segmento de ruta ambiguo y para cada posible siguiente segmento de ruta, basándose en la ruta completa en la estructura en árbol hasta el nodo de árbol (T1, T2, …, T7) al final del posible siguiente segmento de ruta, se busca el recurso asignado a esta ruta completa en la primera capa.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la red de datos descentralizada es una red peer-to-peer en la que se asigna a un recurso con una función Hash un valor Hash y la gestión de los recursos se realiza mediante una tabla Hash distribuida, siendo competente cada nodo de red (P1, P2, …, P5) para una gama de valores de la tabla y buscándose recursos en base a los valores Hash.

3. Procedimiento según la reivindicación 2, en el que

la red peer-to-peer incluye una red overlay (superpuesta) , en particular basada en Chord y/o Pastr y y/o Tapestr y y/o Kademlia.

4. Procedimiento según la reivindicación 3, en el que

la capa (L1) que se encuentra bajo la red overlay incluye una red de IP.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, en el que

la red de datos descentralizada replica los recursos gestionados por el nodo de red (P1, P2, …, P5) una o varias veces, con lo que cuando falla un nodo de red (P1, P2, …, P5) un correspondiente nodo de red (P1, P2, …, P5) que contiene copias de los recursos del nodo de red (P1, P2, …, P5) que ha fallado sustituye al nodo de red que ha fallado.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, en el que

mediante la estructura en árbol se genera una red de control (CI) para una red de suministro de energía, estando asignados los nodos hoja en la estructura en árbol a generadores de energía (PG1, PG2, PG3) que están conectados a la red de suministro de energía.

7. Procedimiento según la reivindicación 6, en el que

mediante la estructura en árbol se logra una estructura clasificada por lugares geográficos de los generadores de energía (PG1, PG2, PG3) .

8. Procedimiento según la reivindicación 6, en el que

mediante la estructura en árbol se logra una estructura clasificada por tipos de energía de los generadores de energía (PG1, PG2, PG3) .

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, en el que

está asignada a cada nodo del árbol (P1, P2, …, P5) una identidad que es inequívoca dentro de los nodos-hijo de un nodo-padre de la estructura en árbol.

10. Procedimiento según la reivindicación 9, en el que

a cada nodo del árbol (P1, P2, …, P5) están asignados además un nombre del nodo y/o uno o varios atributos, describiendo el nombre del nodo y/o los atributos características del nodo del árbol, en particular una región geográfica y/o un tipo de generación de energía.

11. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, en el que está fijado un segmento de ruta

inequívoco mediante el conjunto de especificaciones inequívocas consecutivas de nodos de árbol (T1, T2, …, T7) .

12. Procedimiento según la reivindicación 11 en combinación con la reivindicación 9 o 10, en el que está fijada una especificación inequívoca de un nodo del árbol (T1, T2, …, T7) al menos mediante la correspondiente identidad del nodo del árbol (T1, T2, …, T7) , preferiblemente mediante la identidad del nodo y el nombre del nodo correspondiente al nodo del árbol (T1, T2, …, T7) .

13. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, en el que

se fija un segmento de ruta ambiguo mediante una especificación ambigua de nodos-hijo de un nodo-padre y el conjunto de especificaciones de nodos del árbol (T1, T2, …, T7) inequívocas que siguen a los nodos-hijo.

14. Procedimiento según la reivindicación 13, en el que

una especificación inequívoca de nodos-hijo puede incluir un carácter de truncamiento, con lo que quedan incluidos todos los nodos-hijo del nodo de árbol (T1, T2, …, T7) especificado en la expresión de ruta antes de la especificación ambigua.

15. Procedimiento según la reivindicación 13 o 14 en combinación con la reivindicación 10, en el qua una especificación ambigua de nodos-hijo puede incluir un nombre de nodo y/o uno o varios atributos.

16. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, en el que una expresión de ruta puede incluir además un segmento de ruta de broadcast, retransmitiéndose en el procesamiento del segmento de ruta de broadcast la consulta (Q) de nodo del árbol a nodo del árbol a nodos del árbol (T1, T2, …, T7) que en la estructura del árbol van a continuación del nodo del árbol (T1, T2, …, T7) que está especificado en la expresión de ruta antes del segmento de ruta de broadcast, precisamente hasta el nodo de hoja de la estructura en árbol o hasta que se presenta el siguiente segmento de ruta inequívoco o ambiguo.

17. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, en el que

las consultas (Q) incluyen consultas de lectura y/o escritura, incluyendo las consultas de lectura consultas de lectura de una sola vez y/o periódicas.

18. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, en el que

un correspondiente nodo de red (P1, P2, …, P5) que recibe una consulta (Q) añade una inscripción a una lista dentro de la consulta (Q) a retransmitir, incluyendo la inscripción la ruta de la consulta (Q) hasta el nodo de árbol (T1, T2, …, T7) correspondiente al respectivo nodo de red (P1, P2, …, P5) en la estructura del árbol o una ruta alternativa a un nodo del árbol alternativo (T1', T2', …, T7) asignado al correspondiente nodo del árbol (T1, T2, …, T7) , así como el conjunto de nodos del árbol a los que se retransmite la consulta (Q) del correspondiente nodo de red (P1, P2, …, P5) .

19. Procedimiento según la reivindicación 18, en el que mediante los nodos de árbol (T1, T2, …, T7) se especifica en cada caso una región espacial, asignándose el nodo de árbol alternativo (T1, T2, …, T7) al correspondiente nodo del árbol (T1, T2, …, T7) tal que el lugar físico del nodo del árbol alternativo (T1, T2, …, T7) se encuentra en las proximidades o dentro de la región especificada mediante el correspondiente nodo del árbol (T1, T2, …, T7) .

20. Procedimiento según la reivindicación 18 o 19, en el que la respuesta (R) a la correspondiente consulta (Q) contiene la lista generada en la correspondiente consulta (Q) , enviándose de retorno una respuesta (R) mediante búsqueda en la primera capa (L2) de recursos que están asignados a las correspondientes rutas en la lista.

21. Procedimiento según la reivindicación 20, en el que

un nodo de red (P1, P2, …, P5) que recibe una respuesta (R) a la correspondiente consulta (Q) espera hasta que recibe respuestas del conjunto de nodos de red (P1, P2, …, P5) según la correspondiente inscripción en la lista y estas respuestas (R) se reúnen en una respuesta, retransmitiéndose al nodo de red según la inscripción precedente en la lista.

22. Procedimiento según una de las reivindicaciones 18 a 21, en el que el enlace de datos de un nodo de red (P1, P2, …, P5) que retransmite una consulta (Q) a los nodos de red (T1, T2, …, T7) a los que se retransmite la consulta (Q) , finaliza tras retransmitir la consulta (Q) .

23. Red de datos descentralizada, en la que un conjunto de nodos de red (P1, P2, …, P5) de la red de datos descentralizada forman una primera capa (L2) y están reproducidos nodos del árbol (T1, T2, …, T7) de una estructura en árbol (L3) como una segunda capa (L3) sobre el conjunto de nodos de red (P1, P2, …, P5) de la primera capa (L2) , estando caracterizado el correspondiente nodo del árbol (T1, T2, …, T7) mediante una ruta inequívoca en la estructura en árbol (L3) y estando asignado a cada ruta inequívocamente un recurso gestionado por al menos un nodo de red (P1, P2, …, P5) en la red de datos descentralizada (L2) , estando configurada la red de datos descentralizada tal que se retransmiten datos mediante un procedimiento según una de las 15 reivindicaciones precedentes.