一种车路协同领域网络和计算架构的部署方式制造技术

本发明专利技术公开了一种车路协同领域网络和计算架构的部署方式，包括边云端与路端；路端设有接入网络层，接入网络层包括若干个并联的接入交换机，接入交换机与设置于路端的路端传感器组一一对应连接；边云端设有汇聚网络层，汇聚网络层包括若干个并联的汇聚交换机，汇聚交换机与接入交换机一一对应连接。本方案通过复用了服务器的硬件资源，将原先边端到云端的网络部署变为了运行在服务器中和服务器之间的容器网络的通信，节约了网络硬件和及部署的费用。用。用。

【技术实现步骤摘要】
一种车路协同领域网络和计算架构的部署方式


[0001]本专利技术涉及自动驾驶领域，特别是涉及一种车路协同领域网络和计算架构的部署方式。

技术介绍

[0002]现有的车路协同领域的架构方式主要为三段式的构建方式，分为路段、边端和云端的三段式构建方式，其主要是从无人驾驶的车端方案移植而来。
[0003]无人驾驶的车端方案只要是通过，在无人驾驶汽车上均有装载一个车载计算单元，车载计算单元会接收和处理来自车上传感器的数据，并且有些数据会进一步的上传到云端服务器进行分析处理。
[0004]基于无人驾驶的车端的解决方案，现有的车路系统领域的解决方案是：将传感器部署在道路上，例如在一根杆上部署一组传感器，传感器包括激光雷达、毫米波雷达、相机等等各类传感设备。
[0005]该一组传感器接入在同一个交换机上，路段接入层上的交换机通过光纤连到边端的汇聚交换机上。
[0006]汇聚交换机上同时也会接入边端计算单元(该单元的作用类似于车载计算单元)，边端计算单元和路端的一组传感器是一一对应的关系，该对应关系类似于一辆车上的传感器均会接入在该车的车载计算单元上。
[0007]由于路端规模相对较大，为增强可维护性，每一组传感器都会采用相同的IP地址设定。在汇聚交换机上会通过划分VLAN的方式在网络上对边端计算单元和对应的传感器组进行关联。边端计算单元会接收和处理来自路端传感器的数据，并且有些数据会进一步的上传到云端服务器进行分析处理。
[0008]针对以上情况，直接将车端解决方案应用在车路协同领域中的计算机架构中，计算单元与其对应的一组传感器具有强耦合关系，可用性较低。由于同时存在边端计算单元和云端服务器，需要购置较多的硬件计算资源，同时需要额外的边端到云端的网络的部署，建设成本高。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的是为了解决以上现有技术的不足，提供了一种车路协同领域网络和计算架构的部署方式。
[0010]一种车路协同领域网络和计算架构的部署方式，包括边云端与路端；
[0011]路端设有接入网络层，接入网络层包括若干个并联的接入交换机，接入交换机与设置于路端的路端传感器组一一对应连接；
[0012]边云端设有汇聚网络层，汇聚网络层包括若干个并联的汇聚交换机，汇聚交换机与接入交换机一一对应连接；
[0013]汇聚网络层与服务器集群建立通讯连接。
[0014]进一步的，服务器集群包括边缘计算单元、运维平台、仿真平台和训练平台。
[0015]进一步的，部署方式的空间配置架构包括以下：
[0016]S1、路端传感器与接入交换机的配置及连接；
[0017]S2、汇聚交换机的配置及连接；
[0018]S3、服务器集群的配置及连接；
[0019]S4、服务器网卡VLAN子接口的配置；
[0020]S5、网络插件的配置；
[0021]S6、服务部署。
[0022]进一步的，路端传感器均匀分布在位于道路两侧的路杆上，单根路杆上基于相同类型或功能的传感器共享相同的IP地址，并与对应的接入交换机相连。
[0023]进一步的，S5中，网络插件的形式采用Kubernetes网络插件的形式，其中嵌有multus插件，并通过multus插件在pod中创建多个网络接口。
[0024]进一步的，计算架构的数据流为，路端传感器传输至服务器集群，服务器集群中设有容器中的边端计算单元与容器中的各类服务平台。
[0025]进一步的，汇聚交换机上的传输端口为trunk端口。
[0026]进一步的，服务器集群中采用Linux操作系统，同时内部嵌有VLAN的驱动程序。
[0027]在物理结构上取消了原先的边端计算单元层，并将其整体纳入在服务器集群中，并通过服务器集群的方式，以节约硬件投入，并简化计算架构。
[0028]有益效果：
[0029]本方案通过复用了服务器的硬件资源，将原先边端到云端的网络部署变为了运行在服务器中和服务器之间的容器网络的通信，节约了网络硬件和及部署的费用。
[0030]通过容器及其编排工具的冗余及高可用的设置，使得即使一台服务器宕机，运行在容器中的计算单元也可在其他服务器上启动，保持服务不中断，提高了可用性。路端的传感器，路端网络的配置，数据的处理的逻辑和方式依然可以维持和现有方案相同，提高了可维护性，降低了从现有方案向本方案切换的复杂度。
附图说明：
[0031]图1为边云端与路端的架构示意图；
[0032]图2为计算架构的配置流程图详解；
[0033]图3为汇聚交换机的管理架构；
[0034]图4为汇聚交换机的连接以及配置方式；
[0035]图5为服务器集群的连接架构图；
[0036]图6为服务器中通过VLAN方式与多个传感器组相连的示意图；
[0037]图7为multus插件功能的示意图；
[0038]图8为macvlan网络的连接示意图。
具体实施方式
[0039]以下将以图式揭露本专利技术的实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本专利技术。也就是说，
在本专利技术的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。
[0040]实施示例：
[0041]一种车路协同领域网络和计算架构的部署方式，将边端和云端混合(在本方案中称之为边云端)将现在车路协同领域的路端，边端，云端的三段结构从物理结构上简化为两段，从物理结构上取消了原先的边端计算单元集群这一层，直接使用服务器集群来实现所有的计算功能。
[0042]通过容器化的部署手段在逻辑结构上依然保持不变，即原先的边端计算单元，运维平台，仿真平台，训练平台等依然存在，但是均成为了部署在服务器中的容器。
[0043]对于路端的传感器，路端网络的配置，数据的处理的逻辑和方式依然可以维持和现有方案相同。
[0044]选用Kubernetes作为容器化部署的工具为例，实现的关键点在于汇聚网络层的汇聚交换机的和Kubernetes网络插件的选用和配置的方式，具体的配置方式参见图2。
[0045]路端传感器，接入交换机的配置及连接:
[0046]路端一般采用一根杆安装一组传感器的铺装方法，杆子数量多，很多传感器均需要进行IP地址的配置之后方能和对应的计算单元进行通信。为实现快速的规模化的部署，传感器采用相同的IP地址的规划。即每一根杆上的同类型或者同功能的传感器均配置相同的IP地址。传感器均接在对应的接入交换机上，接入交换机的上行端口通过光纤连接到边端或者云端机房的汇聚交换机上。
[0047]接入交换机上所有端口均配置在同一个VLAN，(VLAN,virtual local network,即虚拟局域网是一组逻辑上的设备和用户，这些设备和用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车路协同领域网络和计算架构的部署方式，其特征在于，包括边云端与路端；路端设有接入网络层，接入网络层包括若干个并联的接入交换机，接入交换机与设置于路端的路端传感器组一一对应连接；边云端设有汇聚网络层，汇聚网络层包括若干个并联的汇聚交换机，汇聚交换机与接入交换机一一对应连接；汇聚网络层与服务器集群建立通讯连接。2.根据权利要求1所述的一种车路协同领域网络和计算架构的部署方式，其特征在于，服务器集群包括边缘计算单元、运维平台、仿真平台和训练平台。3.根据权利要求1所述的一种车路协同领域网络和计算架构的部署方式，其特征在于，部署方式的空间配置架构包括以下：S1、路端传感器与接入交换机的配置及连接；S2、汇聚交换机的配置及连接；S3、服务器集群的配置及连接；S4、服务器网卡VLAN子接口的配置；S5、网络插件的配置；S6、服务部署。4.根据权利要求3所述的一种车路协同领域网络和计算架构的部署方式，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖翔，王劲，
申请(专利权)人：中智行上海交通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：