一种车联云资源动态部署系统技术方案

本发明专利技术公开了一种车联云资源动态部署系统，包括资源整合模块、资源管理模块和资源维护模块，资源整合模块用于完成VC资源的发现、分类和封装，资源管理模块用于对资源池进行统一调度，实现信息共享和业务协同，资源整合模块和资源管理模块通过四级节点机制构建而成，四级节点机制由上级至下级依次为VC资源管理中心、路侧单元、代理节点和用户，通过四级节点机制提升系统的扩展性和健壮性，同时降低整个系统的复杂性和依赖性，避免了因单一节点的宕机对其它节点的影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于车载网络技术和云计算
，特别涉及了一种车联云资源动态部署系统。
技术介绍
迄今为止，车载自组网相关的理论研究已经很成熟了。然而，一个简单的认识是即使移动设备(如车载系统)在不停地更新和改善，与静止固定的硬件相比，在资源方面依旧是相对匮乏的。一种行之有效的方法就是使用云计算(CloudComputing)。云计算是传统的计算技术，如并行计算、分布式计算，与现有的网络技术的融合。从某种程度上来说，云计算是一种即开即用，按需取用的服务方式。当拥有了云计算，移动设备在执行一些对性能、资源要求高的应用时，无疑会节省更多的时间和获得更好的结果。车联云(VC，Vehicular Cloud)则是将车载自组网和云计算结合起来，使得以往封闭的、单向的车联网系统成为一个完整的体系，所有参与者都能通过该平台开展交流与合作，通过整合不同的合作伙伴，创建和交付各种应用与服务，打造新的商业模式，从而形成一条新兴的、跨多行业的产业链。对单一车辆而言，受硬件成本及尺寸限制，计算、存储及传感资源有限，且不同生产商生产的或者不同型号的车辆间的硬件和软件设备均存在异构性，即在CPU、通讯、内存方面有差异性，比如车载PC上Linux和Windows操作系统的异构，甚至目前不同品牌间无法形成互联。没有统一的标准，无法产生良好的商业模式。另一方面，从全局来看，中国是全球最大的汽车市场，车载资源总量丰富，但并未得到充分的利用，如大型超市、企业的停车场，很多车辆往往一停就是好几天，充足的存储能力没有得到使用。在交通方面上，车辆若能利用自身的信息资源自主参与其中，对缓解交通堵塞、事故预警可以起到很大的作用。近年来，针对车联云的研究，多以研究实际场景应用为主，如道路安全信息发布，停车管理，交通信号灯的优化。对系统的整体架构的深入研究论述并不多。
技术实现思路
为了解决上述
技术介绍
提出的技术问题，本专利技术旨在提供一种车联云资源动态部署系统，将车载网络与云计算有机结合，利用云计算的虚拟化和高性能等特点，使得车辆可以共享计算、存储、带宽资源，弥补了以往车载网在硬件方面的不足，实现全面的统筹。为了实现上述技术目的，本专利技术的技术方案为：一种车联云资源动态部署系统，包括资源整合模块、资源管理模块和资源维护模块，所述资源整合模块用于完成VC资源的发现、分类和封装，所述资源管理模块用于对资源池进行统一调度，实现信息共享和业务协同，资源整合模块和资源管理模块通过四级节点机制构建而成，所述四级节点机制由上级至下级依次为VC资源管理中心、路侧单元、代理节点和用户，所述VC资源管理中心是资源的管理者，协调处理、调度各种资源，拥有最高权限，所述路侧单元是服务的提供者，存储邻近代理节点提供资源的注册信息，所述代理节点作为VC的发起点，是移动的云服务器，所述用户是服务的消费者，所述资源维护模块用于维护各级节点；某代理节点构建完新的云资源后，向邻近的路侧单元提交新资源的注册信息，路侧单元将登记的新资源注册信息发送给VC资源管理中心，VC资源管理中心向路侧单元返回该新资源的唯一标识码，某用户根据服务索引目录向邻近的路侧单元申请所需服务，路侧单元查询本地是否有代理节点满足需求，若有代理节点满足需求，则路侧单元向该用户返回服务应答，用户开始使用服务，若没有代理节点满足需求，则路侧单元向VC资源管理中心提交资源调度请求，VC资源管理中心根据用户需求与各代理节点之间的匹配情况，向路侧单元发送调度指令，路侧单元根据调度指令向用户返回服务应答，用户开始使用服务。进一步地，所述资源注册信息包括该资源的位置、属性和服务有效时间。进一步地，所述系统根据资源属性将资源部署成3种类型的服务：网络即服务、信息即服务和存储即服务，所述网络即服务是利用车辆间的通信能力，提供网络接入服务，所述信息即服务是基于车载云平台，提供发布、共享路况、天气信息服务，所述存储即服务是整合车载硬件存储资源，模拟数据中心，提供数据存储服务。进一步地，所述资源根据服务有效时间分为临时资源和长久资源，临时资源是利用某条道路中同向车辆间联合形成的小型微云，用于解决具体问题，长久资源是利用停车场中的车辆间联合形成的云数据中心，用于解决各种问题。进一步地，当VC资源管理中心发现某一资源超过了服务有限时间，VC资源管理中心删除该资源一切信息并立刻通知路侧单元，路侧单元清空该资源一切信息，并通知相关代理节点解散该云网络。进一步地，当VC资源管理中心要进行资源调度时，采用层次分析法和KM算法求解用户任务与代理节点的完备匹配。进一步地，所述层次分析法需要构建三层评估体系，所述三层评估体系包括目标层、准则层和方案层，所述目标层是用户如何获得所需的最佳服务，准则层是决策时需要考虑的因素，方案层是各种备选方案，即备选的代理节点。进一步地，所述准则层中考虑的因素包括CPU、内存和带宽。进一步地，采用层次分析法求解用户任务与代理节点的完备匹配的步骤为，(1)针对用户任务和代理节点构建带权二分图；(2)基于层次分析法获取各个备选方案的权值；(3)采用KM算法将权重转化为顶点集的顶标，通过求等价子图的完备匹配获得二分图最佳匹配，即用户任务与代理节点的最佳匹配。进一步地，所述VC资源管理中心与路侧单元之间通过远程Internet实现通讯，路侧单元、代理节点和用户之间通过无线通信实现通讯。采用上述技术方案带来的有益效果：一、本专利技术总体架构为资源整合、资源管理和资源维护在处理大规模用户访问中，为了更好地支撑整体系统，采用分布式的四级节点机制，具有如下特点：(1)可扩展性：在VC网络中，随着用户数量的不断增多，服务需求量也不断增大，相应地对资源和服务能力的要求也不断提高。因此在设计方案时需要考虑对系统的可扩展性。在本方案中，用户数量越来，即四级节点数目越多，提供的资源量也会越来越多，从而服务能力也越来越强，资源整合能力越强；(2)健壮性：VANETs中的本质属性---移动性，易造成对操作环境内在不稳定，如通信的间断性，服务的间断性。而采用基于层次的分布式节点设计，降低整个系统的复杂性和依赖性，避免了因单一节点的宕机对其它节点的影响甚至可能导致整个系统瘫痪。同时当遇到高并发访问时，该系统平台能够及时处理访问，资源维护更加方便；(3)用户体验：不同于以往VuC中以云为核心，过度追求复杂的车载设备功能设计，反而忽略的用户的真正需要。在本文节点设计中，则以用户为核心，旨在提高用户体验质量。一方面，用户可以在各地享受到相同等级的服务，用户的数量在某种程度上也意味着资源的数量。VC的发起点AN事实上也可能是其它服务的用户，用户的亲身参与可以更好地发现用户自身现实与潜在需求，降低了因服务质量引起的客户流失，使得资源管理更加人性化。二、本专利技术针对资源调度，提出了一种基于层次分析法AHP(AnalyticHierarchy Process)和二分图最佳匹配算法的调度模型，用户可以基于该模型获得最合理的最佳的服务，使得每个用户能够实时地发现可用车载资源状态信息及其地理位置，方便用户高效地根据提供的服务索引目录申请网络服务、信息服务和存储服务，获得更好地选择资源。附图说明图1是本专利技术的四节点机制结构示意图；图2是本专利技术申请服务的流程示意图；图3是本专利技术资源分类示意图；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车联云资源动态部署系统，其特征在于：该系统包括资源整合模块、资源管理模块和资源维护模块，所述资源整合模块用于完成VC资源的发现、分类和封装，所述资源管理模块用于对资源池进行统一调度，资源整合模块和资源管理模块通过四级节点机制构建而成，所述四级节点机制由上级至下级依次为VC资源管理中心、路侧单元、代理节点和用户，所述VC资源管理中心是资源的管理者，协调调度各种资源，拥有最高权限，所述路侧单元是服务的提供者，存储邻近代理节点提供资源的注册信息，所述代理节点作为VC的发起点，构建云服务器，所述用户是服务的消费者，所述资源维护模块用于维护各级节点；代理节点构建完新的云资源后，向邻近的路侧单元提交新资源的注册信息，路侧单元将登记的新资源注册信息发送给VC资源管理中心，VC资源管理中心向路侧单元返回该新资源的唯一标识码，用户根据服务索引目录向邻近的路侧单元申请所需服务，路侧单元查询本地是否有代理节点满足需求，若有代理节点满足需求，则路侧单元向该用户返回服务应答，用户开始使用服务，若没有代理节点满足需求，则路侧单元向VC资源管理中心提交资源调度请求，VC资源管理中心根据用户需求与各代理节点之间的匹配情况，向路侧单元发送调度指令，路侧单元根据调度指令向用户返回服务应答，用户开始使用服务。...

【技术特征摘要】
1.一种车联云资源动态部署系统，其特征在于：该系统包括资源整合模块、资源管理模块和资源维护模块，所述资源整合模块用于完成VC资源的发现、分类和封装，所述资源管理模块用于对资源池进行统一调度，资源整合模块和资源管理模块通过四级节点机制构建而成，所述四级节点机制由上级至下级依次为VC资源管理中心、路侧单元、代理节点和用户，所述VC资源管理中心是资源的管理者，协调调度各种资源，拥有最高权限，所述路侧单元是服务的提供者，存储邻近代理节点提供资源的注册信息，所述代理节点作为VC的发起点，构建云服务器，所述用户是服务的消费者，所述资源维护模块用于维护各级节点；代理节点构建完新的云资源后，向邻近的路侧单元提交新资源的注册信息，路侧单元将登记的新资源注册信息发送给VC资源管理中心，VC资源管理中心向路侧单元返回该新资源的唯一标识码，用户根据服务索引目录向邻近的路侧单元申请所需服务，路侧单元查询本地是否有代理节点满足需求，若有代理节点满足需求，则路侧单元向该用户返回服务应答，用户开始使用服务，若没有代理节点满足需求，则路侧单元向VC资源管理中心提交资源调度请求，VC资源管理中心根据用户需求与各代理节点之间的匹配情况，向路侧单元发送调度指令，路侧单元根据调度指令向用户返回服务应答，用户开始使用服务。2.根据权利要求1所述车联云资源动态部署系统，其特征在于：所述资源注册信息包括该资源的位置、属性和服务有效时间。3.根据权利要求2所述车联云资源动态部署系统，其特征在于：所述系统根据资源属性将资源部署成3种类型的服务：网络即服务、信息即服务和存储即服务，所述网络即服务是利用车辆间的通信能力，提供网络接入服务，所述信息即服务是基于车载云平台，提供发布、共享路况、天气信息服务，所述存储即服务是整合车载硬件存储资源，模拟数...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴学文，朱晓凯，原帅，崔楠，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32