一种基于用户终端地理坐标的边缘节点调度方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于用户终端地理坐标的边缘节点调度系统，由调度客户端及调度服务端模块构成，调度服务端由四部分构成：调度请求响应模块，边缘节点及状态维护模块，经纬度数据库，调度要素处理模块；调度客户端由两部分构成：调度请求处理模块，调度校验模块，用于解决在大规模边缘节点特别是在边缘计算场景下将终端用户访问精准调度到最近的可服务边缘节点上问题。本发明专利技术通过用户终端地理位置结合终端IP，目标URL等相关调度要素，实现边缘节点精准就近择优调度，并且实现根据用户终端位置变化及时准确更新调度结果。置变化及时准确更新调度结果。置变化及时准确更新调度结果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于用户终端地理坐标的边缘节点调度方法和系统


[0001]本专利技术涉及计算机信息
，尤其涉及的是，一种基于用户终端地理坐标的边缘节点调度方法和系统。

技术介绍

[0002]随着技术的发展，计算机信息
更新换代速度越来越快，随着5G网络及IPv6协议的快速发展应用，边缘终端数据或流量交互经常只发生在边缘节点与用户之间，特别是高可靠低时延业务场景，数据流量绕行云计算中心节点造成的物理时长往往是致命的，因此引入边缘计算用来解决就近服务如计算、存储等问题。
[0003]边缘计算节点下沉到离用户更近的移动网络接入点、楼宇、甚至社区，其特点是节点数量规模大，往往一个城市就有上千个节点，节点种类多，每个节点服务能力不尽相同。用户在访问边缘计算服务时，需要将用户访问调度到离该用户最近的可服务边缘节点上。传统基于大型数据中心(IDC)建设的云计算节点或CDN节点，这种节点一般比较大，在一个区域范围内数量也不多，用户访问调度逻辑往往是根据用户所在运营商网络调度到一个离用户较近的中心大节点上。这种大节点的用户访问调度方式常见的有智能DNS调度，基于客户端IP的HTTP调度等。而边缘计算节点下沉分散、节点数量多的特征，如果基于传统中心大节点的用户访问进行调度方式，则存在较多问题。
[0004]目前的现有技术中，传统常见调度方案劣势：
[0005]1.传统智能DNS调度粒度是城市级节点，调度粒度过粗。
[0006]传统的智能DNS调度是根据终端用户的本地DNS服务(LocalDNS)的网络特征来识别用户，一个城市的本地DNS服务一般是本地运营商提供的一个DNS集群，数量有限。基于LocalDNS特征识别用户一般只能识别用户的所以城市，如山西太原联通，则将该用户调度到山西太原联通节点上，不能做更细精度的调度，即使山西太原联通有多个节点，只能按一定策略将用户调度到一个节点或给出多个节点IP让用户终端程序自行选择。因此，基于LocalDNS的智能DNS调度在边缘节点调度场景下粒度过粗。
[0007]2.传统基于用户终端IP的HTTP调度方案仍然准确度不够的问题。
[0008]传统的基于用户终端IP的HTTP调试方案，比智能DNS调度的精度可以做到更好一些，策略也可以更多一些，但仍然存在调度准确度不够的问题。这是因为基于终端IP的HTTP调度方案调度目标仍然为城市级大节点，其准确度取决是对客户端IP识别的准确度。一般情况下，IPv4地址的地理位置准确度在城市级是有保证的，但更精细的准确度也无法保证。随着IPv4地址的耗尽，IPv6地址的大规模使用，精准的IPv6地址对应的地理位置数据库很难形成。目前IPv6地址地理位置识别也最多能到城市一级，甚至更粗略。因此，传统的基于用户终端IP的HTTP调度方案在边缘节点调度场景下精度不足的问题也较为突出。
[0009]3.传统调度方案的调度时效性的问题
[0010]不管是智能DNS调度还是基于用户终端IP的HTTP调度，其调度目标都是区域内数量较少的大节点，时效性较稳定，只有节点故障的时候才需要重新调度到其他可用节点。但
在边缘计算调度场景，节点数量多，用户端特别是移动客户端的位置变化较快，提供服务边缘计算节点应该随着用户位置的变化而更新，特别是在车载移动终端的场景下节点调度时效性要求更高。

技术实现思路

[0011]本专利技术提供一种基于用户终端地理坐标的边缘节点调度方法和系统，所要解决的技术问题是在大规模边缘节点特别是在边缘计算场景下将终端用户访问精准调度到最近的可服务边缘节点上，通过用户终端地理位置结合终端IP，请求内容URL等相关调度要素，实现用户终端对边缘节点的精准就近择优调度，并且实现根据用户终端位置变化及时准确更新调度结果。
[0012]本专利技术的技术方案如下：
[0013]一种基于用户终端地理坐标的边缘节点调度系统，由调度客户端及调度服务端模块构成，其中，
[0014]调度服务端由四部分构成：调度请求响应模块，负责接收和响应调度客户端请求；边缘节点及状态维护模块，负责维护边缘计算节点关键信息，包括节点的地理坐标，节点IP地址，可用状态、节点类型、可访问内容；经纬度数据库，用于存储地理坐标数据，包括经纬度、省、市、县、详细地址并提供经纬度查询；调度要素处理模块，负责根据调度要素对用户终端的调度请求进行分析处理，并筛选可服务的最近的边缘计算节点；
[0015]调度客户端由两部分构成：调度请求处理模块，负责发起边缘计算节点调度请求；调度校验模块，负责缓存调度结果及校验已缓存的调度结果是否有效来判断是否需要发起新的调度请求；
[0016]调度客户端的调度校验模块调度客户端的请求处理模块进行数据传输，调度服务端的调度请求响应模块接收调度客户端的调度请求及调度要素参数，并提交给调度要素处理模块进行分析处理，调度要素处理模块将边缘节点IP转交调度响应模块，调度响应模块将边缘节点IP响应给调度客户端的调度请求模块；调度客户端调度请求模块将调度结果转交给调度校验模块保存，并触发终端应用程序发起对边缘节点的真正访问。
[0017]同时，本专利技术提供一种基于用户终端地理坐标的边缘节点调度系统的调度方法，包括步骤：
[0018]S1，在用户端应用程序需要获得可访问的边缘节点IP地址前，由调度客户端获取用户终端设备的关键调度要素向调度服务端发起调度请求；
[0019]S2，调度服务端的请求响应模块收到调度请求后，将调度请求及获取的关键调度要素转交给调度要素处理模块，调度要素处理模块根据调度要素进行计算分析处理，最关键的分析处理是使用用户终端地理位置坐标与边缘节点地理位置距离进行计算；
[0020]S3，调度要素处理模块分析终端IP要素运营商归属及边缘节点状态要素，向节点及状态维护模块查询筛选相同网络运营商下离终端用户距离最近、符合节点状态特征的一个或一组最优边缘计算节点IP地址；
[0021]S4，从S3步骤中得到的最优边缘计算节点IP地址，通过调度请求响应模块响应给调度客户端，最终由终端边缘应用程序发起对该边缘节点的真正访问。
[0022]作为上述技术方案的优选，步骤S2中，调度客户端获取用户终端设备的关键调度
要素，至少包括用户终端地理坐标即终端经纬度、终端IP地址及需要访问的内容地址URL。
[0023]作为上述技术方案的优选，步骤S3中，分析终端IP要素运营商归属及边缘节点状态要素，至少包括节点负载、节点类型、节点内容明细。
[0024]采用上述方案，本专利技术提出了一种新的基于用户终端地理坐标的边缘节点调度方法和系统，本专利技术独创性及优点如下：
[0025]1、依据用户终端地理坐标来实施可服务的最近距离边缘节点的调度匹配，且不依赖具体某种地理坐标系，可使用GCJ02地理坐标系，WGS84坐标系等，只要调度客户端及调度服务端使用相同的地理坐标系即可。
[0026]2、不依赖于IP库特别是IPv6库的精准度，只需要简单IP库的运营商归本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于用户终端地理坐标的边缘节点调度系统，其特征在于，由调度客户端及调度服务端模块构成，其中，调度服务端由四部分构成：调度请求响应模块，负责接收和响应调度客户端请求；边缘节点及状态维护模块，负责维护边缘计算节点关键信息，包括节点的地理坐标，节点IP地址，可用状态、节点类型、可访问内容；经纬度数据库，用于存储地理坐标数据，包括经纬度、省、市、县、详细地址并提供经纬度查询；调度要素处理模块，负责根据调度要素对用户终端的调度请求进行分析处理，并筛选可服务的最近的边缘计算节点；调度客户端由两部分构成：调度请求处理模块，负责发起边缘计算节点调度请求；调度校验模块，负责缓存调度结果及校验已缓存的调度结果是否有效来判断是否需要发起新的调度请求；调度客户端的调度校验模块调度客户端的请求处理模块进行数据传输，调度服务端的调度请求响应模块接收调度客户端的调度请求及调度要素参数，并提交给调度要素处理模块进行分析处理，调度要素处理模块将边缘节点IP转交调度响应模块，调度响应模块将边缘节点IP响应给调度客户端的调度请求模块；调度客户端调度请求模块将调度结果转交给调度校验模块保存，并触发终端应用程序发起对边缘节点的真正访问。2.根据权利要求1所述的一种基于用户终端地理坐标的边缘节点调度系统，其特征在于，基于用户终端地理坐标的边缘节点调度系统的调度方法，包括步骤：S1，在用户端应用程序需要获得可访问的边缘节点IP地址前，由调度客户端获取用户终端设备的关键调度要素向调度服务端发起调度请求；S2，调度服务端的请求响应模块收到调度请求后，将调度请求及获取的关键调度要素转交给调度要素处理模块，调度要素处理模块根据调度要素进行计算分析处理，最关键的分析处理是使用用户终端地理位置坐标与边缘节点地理位置距离进行计算；S3，调度要素处理模块分析终端IP要素运营商归属及边缘节点状态要素，向节点及状态维护模块查询筛选相同网络运营商下离终端用户距离最近、符合节点状态特征的一个或一组最优边缘计算节点IP地址；S4，从S3步骤中得到的最优边缘计算节点IP地址，通过调度请求响应模块响应给调度客户端，最终由终端边缘应用程序发起对该边缘节点的真正访问。3.根据权利要求1所述的一种基于用户终端地理坐标的边缘节点调度系统，其特征在于，步骤S2中，调度客户端获取用户终端设备的关键调度要素，至少包括用户终端地理坐标即终端经纬度、终端IP地址及需要访问的内容地址URL。4.根据权利要求1所述的一种基于用户终端地理坐标的边缘节点调度系统，其特征在于，步骤S3中，分析终端IP要素运营商归属及边缘节点状态要素，至少包括节点负载、节点类型、节点内容明细。5.根据权利要求1所述的一种基于用户终端地理坐标的边缘节点调度系统，其特征在于，具体实施过程如下：Q1终端边缘...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪志武，刘晓光，王志文，
申请(专利权)人：北京云端智度科技有限公司，
类型：发明
国别省市：