一种适合无线自组织网络环境的边缘云发现和选择方法技术

本发明专利技术提出了一种适合无线自组织网络环境的边缘云发现和选择方法和系统，采用全局搜索和本地搜索相结合的方式，获取可用的边缘云端并形成候选边缘云端列表，根据应用程序特点和获取的所述边缘云端信息选择最优边缘平台进行迁移，能够适应无可靠连接的无线自组织网络，并综合考虑资源情况选择最优迁移平台，同时通过将边缘云端注册到云端的方式，不需终端用户配置，获取边缘云端的IP地址，实现软切换。实现软切换。实现软切换。

【技术实现步骤摘要】
一种适合无线自组织网络环境的边缘云发现和选择方法


[0001]本专利技术涉及云计算领域，具体涉及一种适合无线自组织网络环境的边缘云发现和选择方法和系统。

技术介绍

[0002]边缘云，是基于云计算技术，为网络边缘节节点提供云计算能力的一种技术。它是构筑在边缘基础设施之上的云计算平台。形成边缘位置的计算、网络、存储、安全等能力全面的弹性云平台，并与中心云和物联网 终端形成“云边端三体协同
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的端到端的技术架构，通过将网络转发、存储、计算，智能化数据分析等工作放在边缘处理，降低响应时延、减轻云端压力、降 低带宽成本，并提供全网调度、算力分发等云服务。
[0003]在一些应用场景，例如应急抢险，救灾，编队行进和军事行动中，通常基于无线自组网络，不仅带宽受限，而且连接不稳定，同时边缘云平台自身也会移动。这类部署在无线自组网中的边缘云平台，支撑平台运行的计算、存储和网络的信息基础设施的性能和可靠性差，某些边缘去节点会发生故障或网络异常中断。无可靠连接的网络环境，带宽限制是实施边缘云计算需要解决的难点。由于环境复杂，并且边缘云集群是分布在不同地理位置的多个小型数据中心，首先就需要终端设备必须具有能够发现候选的数据中心，并选择其中合适的数据中心的能力，同时由于边缘云的发现和选择能力将直接影响配置时间以及迁移的移动应用程序的性能，因此及时发现、最佳选择策略是为应用提供低延时和高可靠的服务的必要条件，这也是该实施环境带来的特殊问题。
[0004]在云计算的现有技术中，传统云计算数据中心的分布是确定的，不存在需要去发现数据中心的问题，并且在选择用户应用的数据中心时所需考虑的因素少，选择策略相对简单。而5G的移动边缘计算（MEC）技术中，数据中心功能部署在基站，从而为接收基站的用户提供低延时服务，这种情况下基站相对固定，而且可以预先配置，这种应用模式边缘去节点的发现和选择不需要特别的策略，也不会带来严重后果。上述现有技术没有考虑实施环境中网络连接的可靠性、带宽限制等，对无线自组织网络的边缘云计算应用不具有参考性。
[0005]因此，本专利技术主要解决的问题是在无线自组织网络环境中实现快速可靠的边缘云计算服务。

技术实现思路

[0006]为解决上述问题，本专利技术提供了一种适合无线自组织网络环境的边缘云发现和选择方法和系统，采用全局搜索和本地搜索相结合的方式，获取可用的边缘云端并形成候选边缘云端列表，根据应用程序特点和获取的所述边缘云端信息选择最优边缘平台进行迁移，能够适应无可靠连接的无线自组织网络，并综合考虑资源情况选择最优迁移平台，同时通过将边缘云端注册到云端的方式，获取边缘云端的IP地址。
[0007]本专利技术公开如下技术方案：一种适合无线自组织网络环境的边缘云发现和选择方法，终端设备采用全局搜索
和本地搜索相结合的方式，获取可用的边缘云端并形成候选边缘云端列表。所述本地搜索是指通过采用零配置网络服务，所述终端设备自动查找本地可用的边缘云端平台。所述全局搜索的实现过程为，每个边缘云端向云端目录服务进行初始注册，并不断发送心跳信息更新状态，所述终端设备连接所述云端查找获取可用的边缘云端列表。
[0008]所述边缘云平台具有资源监视器和缓存监视器，检查硬件状态和缓存信息，所述终端设备向所述云端和所述边缘云端查询所述候选边缘云端的当前详细信息，包括网络接近度M、资源可用性N、缓存状态P和身份验证要求。终端设备根据应用程序特点和获取的所述边缘云端信息选择最优边缘平台进行迁移。根据以下公式评价该边缘云平台的特性：f=i
·
M+j
·
N+k
·
P，其中，f为该候选边缘云平台的评分，i、j、k表示权重，数值根据应用的类型设置。
[0009]当移动终端在不同的边缘云节点切换时，根据边缘云端的注册信息，采用DNS查询或采用HTTP请求获取边缘云端的IP地址一种适合无线自组织网络环境的边缘云发现和选择系统，包括终端设备、边缘云端和云端；终端设备具有云端发现库模块，包括选择算法模块、REST客户端接口和Avahi客户端；边缘云端组件具有边缘云端服务模块，包括REST服务端接口、Avahi服务模块、缓冲模块、REST客户端接口、注册客户端以及资源静态监视和资源动态监视模块；云端具有目录服务器模块，包括REST服务端接口以及注册服务器。边缘云端使用注册客户端向所述目录服务器模块发送消息进行注册，并发送心跳信息更新其状态，所述目录服务器模块存储边缘云端基本信息。
[0010]采用所述Avahi客户端和所述Avahi服务模块自动查找广播域内可用边缘云端；同时，所述终端设备向所述云端目录服务器模块发送查询，获取候选边缘云端列表。边缘云端发现库向所述云端和所述边缘云端查询所述候选边缘云端的当前详细信息，并根据应用程序特点选择最优边缘平台进行迁移。
[0011]所述云端还具有DNS服务器，根据边缘云端在目录服务器模块的注册信息，在收到DNS查询时，估算客户端的地理位置，返回边缘云端的IP地址。
[0012]本专利技术的有益效果为：部署在无线自组网中的边缘云平台，支撑平台运行的计算、存储和网络的信息基础设施的性能和可靠性远比传统数据中心差，这使得边缘云发现和选择变得异常重要。本专利技术采用全局搜索和本地搜索相结合的两级搜索机制，能够快速全面的发现当前可用的边缘云平台，包括新创建的节点，为边缘云服务应对恶劣环境提供基础。然后又对候选边缘云平台进行选择，在选择时综合考虑业务特点、网络带宽、链路质量、以及资源当前负荷等因素，作为最佳迁移平台，为用户提供高可靠低延时的服务。同时，搜索查询过程能够和边缘云端IP地址的获取过程有机结合，使得不需改变终端移动应用程序就能获取新服务器的IP地址，在移动终端在不同边缘云节点间切换时自动保持连接，并且通用性良好。本专利技术中的技术方案各环节有机结合，相互支持，能够很好的支持无线自组织网络环境中的边缘云服务。
附图说明
[0013]图1示出了全局搜索和本地搜索相结合的两级搜索机制的实现过程。
[0014]图2示出了是实现边缘云节点发现和选择的流程图。
具体实施方式
[0015]应当参考附图来解读以下详细说明，其中相似的参考号表示相似的元件。这些附图不必是按比例的，其描绘了本专利技术的选择的实施例
‑
其他可能的实施例对于受益于这些传授内容的本领域普通技术人员而言可以是很明显的。因此，在附图中示出的并在下文描述的这些实施例是提供用于说明的目的的、而并不旨在限制如所附权利要求书中所限定的本专利技术的范围。
[0016]在边缘云平台部署在无线自组网的情况中，由于支撑平台运行的计算、存储和网络的信息基础设施的性能和可靠性远比传统数据中心差，某些边缘云节点会发生故障、或难以支撑应用运行，甚至发生网络异常中断，因此对当前可用的边缘云节点的实时快速发现和平台的能力检测非常重要。此外，由于边缘云集群节点由不受云端控制的分布式节点组成，任何人都可以创建新的边缘云节点供自己使用或与他人分享，这样，新本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适合无线自组织网络环境的边缘云发现和选择方法，其特征在于，终端设备采用全局搜索和本地搜索相结合的方式，获取可用的边缘云端并形成候选边缘云端列表。2.根据权利要求1所述的适合无线自组织网络环境的边缘云发现和选择方法，其特征在于，所述本地搜索是指通过采用零配置网络服务，所述终端设备自动查找本地可用的边缘云端平台。3.根据权利要求2所述的适合无线自组织网络环境的边缘云发现和选择方法，其特征在于，所述全局搜索的实现过程为，每个边缘云端向云端目录服务进行初始注册，并不断发送心跳信息更新状态，所述终端设备连接所述云端查找获取可用的边缘云端列表。4.根据权利要求3所述的适合无线自组织网络环境的边缘云发现和选择方法，其特征在于，所述边缘云平台具有资源监视器和缓存监视器，检查硬件状态和缓存信息，所述终端设备向所述云端和所述边缘云端查询所述候选边缘云端的当前详细信息，包括网络接近度M、资源可用性N、缓存状态P和身份验证要求。5.根据权利要求4所述的适合无线自组织网络环境的边缘云发现和选择方法，在所述候选边缘云端列表中，根据应用程序特点获取的所述边缘云端信息选择最优边缘平台进行迁移。6.根据权利要求5所述的适合无线自组织网络环境的边缘云发现和选择方法，其特征在于，根据以下公式评价该边缘云平台的特性：f=i
·
M+j
·
N+k
·
P，其中，f为该候选边缘云平台的评价结果，i、j、k表示权重，权重数值根据所述应用程序的类型设置。7.根据权利要求5所述的适合无线自组织网络环境的边缘云发现和选择方法，其特征在于，当移动终端在不同的边缘云节点切换时，根据边缘云端的注册信息，采用DNS查询获取边缘云端的IP地址...

【专利技术属性】
技术研发人员：方立，姜波，于保宏，
申请(专利权)人：北京韦加智能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：