[發明專利]云邊端異構邊緣計算網絡的分布式計算架構及方法

在審

• 申請號: 202310410541.0
• 申請日: 2023-04-18
• 公開（公告）號: CN116527665A
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發明（設計）人: 黃揚子;肖倚天;賀強
• 申請（專利權）人: 四川邊緣算力科技有限公司
• 主分類號: H04L67/10
• 分類號: H04L67/10;H04L67/1004;H04L67/1029;H04L67/1097;H04L9/40
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司 11385
• 代理人: 王月松

本發明公開了一種云邊端異構邊緣計算網絡的分布式計算架構及方法，網絡邊緣設備：用于采集原始數據并對原始數據進行預處理，將處理后的處理數據傳輸到邊緣節點模塊；邊緣節點模塊：包括多個分布在網絡邏輯上的邊緣節點；網絡傳輸模塊：用于將數據從網絡邊緣設備傳輸到邊緣節點，以及將處理結果從邊緣節點傳輸回網絡邊緣設備；應用程序和服務管理模塊：用于管理邊緣節點上的應用程序和服務，確保邊緣節點的負載均衡和高可用性；安全與隱私模塊：用于保護計算架構的安全和隱私。本發明能解決邊緣計算無效傳輸問題。

技術領域

本發明涉及計算機安全技術領域，特別涉及一種云邊端異構邊緣計算網絡的分布式計算架構及方法。

背景技術

云邊端異構邊緣計算網絡架構的數據量在激增。相比云計算處理，邊緣側采集的原始數據，如環境感知、工況感知等數據，很多都是無效數據、不需存儲的數據和運算完即可扔的數據，這部分會達到總數據的50％～75％，它們的傳輸均算無效傳輸，無效傳輸加重了網絡的負荷壓力。

發明內容

為了解決以上問題，本發明提供了一種云邊端異構邊緣計算網絡的分布式計算方法及架構。

為實現上述目的，本發明所采用的技術方案如下：

一方面，本發明公開一種云邊端異構邊緣計算網絡的分布式計算方法，包括：網絡邊緣設備：用于采集原始數據并對原始數據進行預處理，將處理后的處理數據傳輸到邊緣節點模塊；邊緣節點模塊：包括多個分布在網絡邏輯上的邊緣節點，其中每個邊緣節點包括邊緣服務器、存儲設備和計算設備，邊緣服務器用于接收和處理來自網絡邊緣設備的數據，并將處理結果存儲到存儲設備中，計算設備用于執行應用程序和服務的運算；網絡傳輸模塊：用于將數據從網絡邊緣設備傳輸到邊緣節點，以及將處理結果從邊緣節點傳輸回網絡邊緣設備；應用程序和服務管理模塊：用于管理邊緣節點上的應用程序和服務，確保邊緣節點的負載均衡和高可用性；安全與隱私模塊：用于保護計算架構的安全和隱私。

進一步的：所述對原始數據進行預處理包括：網絡邊緣設備獲取數據并解析數據包頭，以確定數據的類型和內容；網絡邊緣設備將數據包中的時間戳與當前時間進行比較，以確定數據是否過期，如果數據已經過期，則該數據被視為無用數據并被丟棄；如果數據未過期，則根據數據類型和內容進行閾值過濾；經過過濾后的數據傳輸到邊緣節點模塊。

進一步的：所述邊緣服務器用于接收來自網絡邊緣設備的數據，并根據預設規則和算法對數據進行處理和分析，包括如下模塊：

數據接收模塊：邊緣服務器通過網絡接口和無線接口方式，接收來自各種傳感器和設備的數據；

數據處理模塊：收到數據后，邊緣服務器會進行數據處理和分析，根據數據類型、內容和預設規則，對數據進行過濾處理；

數據存儲模塊：經過處理后的數據存儲到本地或遠程的存儲設備上，以備后續分析和應用；

所述存儲設備用于存儲邊緣節點收集的各種數據，所述存儲設備包括本地存儲和云端存儲兩種，包括如下模塊：

數據存儲模塊：存儲設備通過網絡接口方式，接收邊緣節點傳送的數據，并將數據存儲到本地或遠程的存儲介質中；

數據管理模塊：存儲設備對存儲的數據進行管理和維護，包括數據備份、數據恢復、數據遷移、存儲空間管理；

數據訪問模塊：經過存儲的數據可以通過網絡接口或其他方式，被邊緣節點或云端服務器訪問和使用；

所述計算設備用于用于執行應用程序和服務的運算，計算設備包括本地計算和云端計算兩種，包括如下模塊：

數據處理模塊：計算設備通過網絡接口方式，獲取邊緣節點上傳的數據，并對數據進行分析、計算和建模；

計算任務管理模塊：計算設備對各種計算任務進行管理和調度，確保計算任務在適當的時間和地點得到執行；