基于嵌入式Linux移动数据同步研究
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资料介绍：
本课题的背景及目的
近年来，随着移动通信与计算技术的发展，移动终端拥有了更多的计算能力，人们使用移动终端来处理与存储各种数据，如名片、日程安排、邮件乃至文档、目录等各种结构化/非结构化的数据，同时这些数据又经常需要在不同用户之间进行交换以完成复杂的交互与协作，还时常会被分别更新。为了保证这种协作任务的正确完成，必须有一种手段确保不同设备上的数据集内容的一致性与及时性，我们把这种手段定义为数据同步。
数据同步已经成为移动计算的一种基础应用模式，然而由于多方面原因，目前的同步技术并没有能够很好地起到应有的作用。由于在移动环境中连接特性很不稳定，设备种类繁多，需要交互的数据格式也千差万别，使得同步应用的设计实施与部署都是异常复杂，由应用开发人员来进行将不容易保证其正确实施。另一方面，大量由不同的组织开发设计的私有同步实现充斥于网络中，使得不同设备间无法互通，也使同步的作用大打折扣。为了使数据同步技术可以发挥其应有的作用，迫切需要标准化与规范化的同步解决方案。
SyncML协议由IBM,Lotus,Motorola,Nokia,Open Wave,Palm Source,Starfish多家移动产业界顶级公司组成SyncML发起组(目前已经合并进入Open Mobile Alliance组织)提出和倡导，是XML技术与传统数据同步技术相结合的产物[1]。它利用XML技术来解决不同设备间同步时的数据与交互信息表示问题，借鉴已有的同步技术方案中提出自己的同步交互流程，使得现有同步产品向SyncML的迁移可以平滑进行。同时这一标准拥有良好的可扩展性，在满足目前的数据同步应用需求的同时兼顾了将来的发展，也为在协议基础上开发高层次的应用逻辑提供了良好的支持。这一标准迅速得到众多通信设备/运营商和软件硬件厂商的支持，成为了同步解决方案标准化与规范化过程中的首选技术。 [来源：http://think58.com]
SyncML的应用与推广成为了目前移动数据同步领域内的主流方向[2]。但拥有大量符合其兼容性规范的应用产品才是这一标准普及与推广的关键所在。目前在桌面系统、服务器上进行SyncML应用开发己有优秀的开源/商业产品可以提供支持，然而，在资源受限的移动终端产品上进行SyncML应用开发可以选用的产品却相对较少，且存在着这样或那样的问题。这导致了在市场上的很多SyncML产品实际并不符合标准规范，难于良好互通，反过来影响了SyncML标准的进一步应用。深入研究SyncML技术并设计实现标准、易用的开发工具库对于推广SyncML应用，提高移动计算应用水平等都有着积极意义，同时也有着良好的市场前景[3]。
数据同步在移动计算中的意义
我们常说在信息时代不能联接网络的PC是一个信息孤岛。在移动环境下，由于移动终端的计算存储能力比常见的PC产品更是有着数据级的差别，更需要与其它的设备互联以获取资料。各种文档资料经常在不同终端和服务器间进行交换，而各种移动应用为了避免连接速度影响使用感受，或是希望在连接中止以后仍能访问这些信息，通常会在不同设备上留下数据的多份的副本，而在通常情况只对这些本地副本进行访问。为了保证事务处理的正确性，就需要随时保持这些副本间数据的一致与更新。 本文来自think58 [来源：http://think58.com]
尽管目前移动通信技术己经得到极大的发展，网络覆盖与网络速度也都得到了极大的进步，但移动网络所能提供的连接仍然只能称作间断性连接，利用同步技术为用户提供无缝的网络使用感受仍然是必要的软件补充;如果再考虑到连线成本等因素，当用户无力承受随时连线所需要负担的高昂费用时，在应用中使用同步技术以减轻软件应用的经济成本对于这些应用的普及推广的意义将更是不言自明的。而随着以后移动通信带宽和移动设备的计算存储能力的发展，移动应用中对带宽和存储处理能力的需求也注定会同步增长，这决定了对数据同步技术的使用需求也会长期存在。
几种常用嵌入式同步协议简介
目前嵌入式设备中常用的同步协议主要有Palm HotSync，Pumatech Intellisync，SyncML，CPISync等。下面简单介绍不同协议的特点。
1．Palm HotSync
Hot Sync是Palmos为数据同步应用程序提供的一个中间层接口[5]。它的主要特点是分为两种同步模式:
Fast Sync
当前同掌上设备发生数据同步的PC和上次同步的PC是同一设备，这样的情况下通常可以采用Fast Sync模式来同步数据。应用程序设置数据库中的内容，掌上设备查看数据库中的每一条记录的同步标志，如果为需要同步，则发送这个记录相关的信息到PC，由PC进行对比和判断，并根据判断结果，采取对应的同步操作，操作完成后，PC和掌上设备两端重新设置数据库各对应记录的同步标志。 think58好，好think58
Slow Sync
Slow Sync和Fast Sync最大不同在于Slow Sync在同步开始时掌上设备发送数据库中所有的记录到PC，由PC逐个进行比较。所以在同步时间要求较多，计算复杂度较高，随数据库中记录总数增加而增加。
2．Intellisync
在这种同步方式中由一个中央服务器来控制同步，保存同步信息。掌上设备与中央服务器进行数据同步，因此采用的方式都是Fast Sync模式。系统提供一些同步相关的应用程序的支持，比如Outlook。
由于Intellisync采用Fast Sync模式，所以时间和运算复杂度较好；这种协议不足之处是各种中央结构都会有的问题。就是如果中央服务器发生问题.所有设备的同步都不可以完成。这样的问题，可以采用多个中央服务器。
3．SyncML
虽然目前已经有了一些数据同步协议，而且各种新的协议还在不断产生，但它们都有很大的局限性，其中大多数只能支持有限种类的设备、系统及数据类型。这些互不兼容的协议增加了各方面工作的复杂度，而且这类协议的增加会限制掌上设备的使用。正是基于此，当今世界的一些通信业先锋才联合起来，致力于开发一种全行业通用的开放性的移动数据同步协议，开放性是它最重要的特点。
SyncML为每个设备维护所需数据库文件，数据同步发生时，先判断是哪个设备，找到这个设备对应的数据库文件，然后只发送数据库中标志位为需要同步的记录，完成同步操作后，重新设置对应记录的标志位[8]。 本文来自think58
这种方法的同步速度较快，开放性好，支持各种类型设备。不足之处是对存储容量要求比较高，如果有n个设备，每个设备有m个记录，则需要n*m的存储空间[9]。
4．CPISync
CPISync用数学方法来解决两个设备的同步问题。在绝大多数情况下比SlowSync效率要高。与前面介绍的协议不同，CPISync与计算机的计算能力关系较大。如果只是固定两个设备间同步，则在一般的点对点设备中可以维持Fast Sync的效率[9]。在这种协议中，同步的数据量和两端差异数相关，而与总数无关。所以它同步所需时间不随记录总数的上升而上升，在数据库中记录和数据量较大时候，这样的特性是很重要的。
近年来，随着移动通信与计算技术的发展，移动终端拥有了更多的计算能力，人们使用移动终端来处理与存储各种数据，如名片、日程安排、邮件乃至文档、目录等各种结构化/非结构化的数据，同时这些数据又经常需要在不同用户之间进行交换以完成复杂的交互与协作，还时常会被分别更新。为了保证这种协作任务的正确完成，必须有一种手段确保不同设备上的数据集内容的一致性与及时性，我们把这种手段定义为数据同步。
数据同步已经成为移动计算的一种基础应用模式，然而由于多方面原因，目前的同步技术并没有能够很好地起到应有的作用。由于在移动环境中连接特性很不稳定，设备种类繁多，需要交互的数据格式也千差万别，使得同步应用的设计实施与部署都是异常复杂，由应用开发人员来进行将不容易保证其正确实施。另一方面，大量由不同的组织开发设计的私有同步实现充斥于网络中，使得不同设备间无法互通，也使同步的作用大打折扣。为了使数据同步技术可以发挥其应有的作用，迫切需要标准化与规范化的同步解决方案。
SyncML协议由IBM,Lotus,Motorola,Nokia,Open Wave,Palm Source,Starfish多家移动产业界顶级公司组成SyncML发起组(目前已经合并进入Open Mobile Alliance组织)提出和倡导，是XML技术与传统数据同步技术相结合的产物[1]。它利用XML技术来解决不同设备间同步时的数据与交互信息表示问题，借鉴已有的同步技术方案中提出自己的同步交互流程，使得现有同步产品向SyncML的迁移可以平滑进行。同时这一标准拥有良好的可扩展性，在满足目前的数据同步应用需求的同时兼顾了将来的发展，也为在协议基础上开发高层次的应用逻辑提供了良好的支持。这一标准迅速得到众多通信设备/运营商和软件硬件厂商的支持，成为了同步解决方案标准化与规范化过程中的首选技术。 [来源：http://think58.com]
SyncML的应用与推广成为了目前移动数据同步领域内的主流方向[2]。但拥有大量符合其兼容性规范的应用产品才是这一标准普及与推广的关键所在。目前在桌面系统、服务器上进行SyncML应用开发己有优秀的开源/商业产品可以提供支持，然而，在资源受限的移动终端产品上进行SyncML应用开发可以选用的产品却相对较少，且存在着这样或那样的问题。这导致了在市场上的很多SyncML产品实际并不符合标准规范，难于良好互通，反过来影响了SyncML标准的进一步应用。深入研究SyncML技术并设计实现标准、易用的开发工具库对于推广SyncML应用，提高移动计算应用水平等都有着积极意义，同时也有着良好的市场前景[3]。
数据同步在移动计算中的意义
我们常说在信息时代不能联接网络的PC是一个信息孤岛。在移动环境下，由于移动终端的计算存储能力比常见的PC产品更是有着数据级的差别，更需要与其它的设备互联以获取资料。各种文档资料经常在不同终端和服务器间进行交换，而各种移动应用为了避免连接速度影响使用感受，或是希望在连接中止以后仍能访问这些信息，通常会在不同设备上留下数据的多份的副本，而在通常情况只对这些本地副本进行访问。为了保证事务处理的正确性，就需要随时保持这些副本间数据的一致与更新。 本文来自think58 [来源：http://think58.com]
尽管目前移动通信技术己经得到极大的发展，网络覆盖与网络速度也都得到了极大的进步，但移动网络所能提供的连接仍然只能称作间断性连接，利用同步技术为用户提供无缝的网络使用感受仍然是必要的软件补充;如果再考虑到连线成本等因素，当用户无力承受随时连线所需要负担的高昂费用时，在应用中使用同步技术以减轻软件应用的经济成本对于这些应用的普及推广的意义将更是不言自明的。而随着以后移动通信带宽和移动设备的计算存储能力的发展，移动应用中对带宽和存储处理能力的需求也注定会同步增长，这决定了对数据同步技术的使用需求也会长期存在。
几种常用嵌入式同步协议简介
目前嵌入式设备中常用的同步协议主要有Palm HotSync，Pumatech Intellisync，SyncML，CPISync等。下面简单介绍不同协议的特点。
1．Palm HotSync
Hot Sync是Palmos为数据同步应用程序提供的一个中间层接口[5]。它的主要特点是分为两种同步模式:
Fast Sync
当前同掌上设备发生数据同步的PC和上次同步的PC是同一设备，这样的情况下通常可以采用Fast Sync模式来同步数据。应用程序设置数据库中的内容，掌上设备查看数据库中的每一条记录的同步标志，如果为需要同步，则发送这个记录相关的信息到PC，由PC进行对比和判断，并根据判断结果，采取对应的同步操作，操作完成后，PC和掌上设备两端重新设置数据库各对应记录的同步标志。 think58好，好think58
[版权所有：http://think58.com]
Slow Sync
Slow Sync和Fast Sync最大不同在于Slow Sync在同步开始时掌上设备发送数据库中所有的记录到PC，由PC逐个进行比较。所以在同步时间要求较多，计算复杂度较高，随数据库中记录总数增加而增加。
2．Intellisync
在这种同步方式中由一个中央服务器来控制同步，保存同步信息。掌上设备与中央服务器进行数据同步，因此采用的方式都是Fast Sync模式。系统提供一些同步相关的应用程序的支持，比如Outlook。
由于Intellisync采用Fast Sync模式，所以时间和运算复杂度较好；这种协议不足之处是各种中央结构都会有的问题。就是如果中央服务器发生问题.所有设备的同步都不可以完成。这样的问题，可以采用多个中央服务器。
3．SyncML
虽然目前已经有了一些数据同步协议，而且各种新的协议还在不断产生，但它们都有很大的局限性，其中大多数只能支持有限种类的设备、系统及数据类型。这些互不兼容的协议增加了各方面工作的复杂度，而且这类协议的增加会限制掌上设备的使用。正是基于此，当今世界的一些通信业先锋才联合起来，致力于开发一种全行业通用的开放性的移动数据同步协议，开放性是它最重要的特点。
SyncML为每个设备维护所需数据库文件，数据同步发生时，先判断是哪个设备，找到这个设备对应的数据库文件，然后只发送数据库中标志位为需要同步的记录，完成同步操作后，重新设置对应记录的标志位[8]。 本文来自think58
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这种方法的同步速度较快，开放性好，支持各种类型设备。不足之处是对存储容量要求比较高，如果有n个设备，每个设备有m个记录，则需要n*m的存储空间[9]。
4．CPISync
CPISync用数学方法来解决两个设备的同步问题。在绝大多数情况下比SlowSync效率要高。与前面介绍的协议不同，CPISync与计算机的计算能力关系较大。如果只是固定两个设备间同步，则在一般的点对点设备中可以维持Fast Sync的效率[9]。在这种协议中，同步的数据量和两端差异数相关，而与总数无关。所以它同步所需时间不随记录总数的上升而上升，在数据库中记录和数据量较大时候，这样的特性是很重要的。