一种适用于边缘计算的数据中心组件设计方法技术

本发明专利技术公开了一种适用于边缘计算的数据中心组件设计方法，所述数据中心组件设计方法包括构建

【技术实现步骤摘要】
一种适用于边缘计算的数据中心组件设计方法


[0001]本专利技术属于配电物联网
，具体涉及一种适用于边缘计算的数据中心组件设计方法
。

技术介绍

[0002]随着国网公司建设电力物联网的需要，对现有的设备连接和接入方式
、
数据交互方式和能力提出了更高的要求
。
需要围绕电力系统各环节，充分应用移动互联
、
人工智能等现代信息技术
、
先进通信技术，实现电力系统各环节万物互联
、
人机交互，具有状态全面感知
、
信息高效处理
、
应用便捷灵活特征的智慧服务系统
。
[0003]但目前大部分的设备处于脱网运行的状态
。
同时每种类型终端在通信接口
、
通信资源需求
、
计算能力
、
安全防护能力等方面存在很大的差别
。
为了支撑能源互联网业务和新型互联网业务，还会有更多类型
、
数量的终端将纳入到全业务电力物联网进行管理
。
[0004]随着接入的数据量大量增加，数据类型更加多样化，且现有的终端中的应用程序与数据未解耦，导致目前终端的高级应用之间的数据共享融合困难，数据的可靠性和数据访问性能较低，应用升级维护困难
。

技术实现思路

[0005]针对上述问题，本专利技术提出一种适用于边缘计算的数据中心组件设计方法，能够实现数据交互解耦，应用之间通过数据中心进行数据交互，避免私有通信，实现数据交互解耦，降低交互管理复杂度
。
[0006]为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术通过以下技术方案实现：
[0007]一种适用于边缘计算的数据中心组件设计方法，包括：
[0008]构建
APP
容器与数据中心之间的数据渠道；所述数据交互渠道为消息模式交互渠道或
API
接口模式交互渠道；
[0009]根据不同的业务需求，构建数据中心所含的管理模块和数据库，所述管理模块包括权限管理模块
、
模型交互和管理模块
、
设备交互和管理模块
、
定值交互和管理模块
、
数据交互和管理模块；所述数据库包括实时数据库和历史数据库；所述实时数据库和历史数据库分别与所述管理模块中的各模块相连
。
[0010]可选地，当数据交互渠道为消息模式交互渠道时，所述构建
APP
容器与数据中心之间的数据渠道包括以下步骤：
[0011]创建消息处理子进程和业务处理子线程，各子进程和子线程之间通过消息队列交互，并创建主进程，管理和监视各子进程和子线程；
[0012]各消息处理子进程用于在收到
APP
容器发送的
JSON
消息后，首先将
JSON
消息存入缓冲池，然后解析各自对应业务的
JSON
消息，并将解析后的业务数据
BLOB
通过消息队列发送给对应的业务处理子线程进行后续业务处理，各业务处理子线程进行相应的业务处理，并生成处理结果结构体
BLOB
，并发送给对应的消息处理子进程，各消息处理子进程基于接
收到的数据进行
JSON
串的组装，最后将结果返回给
APP
容器
。
[0013]可选地，所述数据中心组件设计方法还包括：
[0014]建立各
APP
容器与数据中心之间的
SOCKET
连接，具体包括以下步骤：
[0015]各
APP
容器作为客户端与
APP
容器外的
MQTT BROKER
建立
SOCKET
连接，所述
SOCKET
连接基于
APP
容器本身的多容器桥接机制，
APP
容器在
MQTT BROKER
虚拟一个容器网桥，启动一个
APP
容器时会根据容器网桥的网段分配给
APP
容器一个
IP
地址，称为
Container
‑
IP
，同时设定容器网桥为每个容器的默认网关
。
[0016]可选地，当数据交互渠道为
API
接口模式交互渠道时，所述构建
APP
容器与数据中心之间的数据渠道包括以下步骤：
[0017]各
APP
容器在创建时，通过容器创建命令中的指定跨容器共享目录参数，实现跨容器共享目录指定；
[0018]在数据中心启动服务时，在所述跨容器共享目录下创建用于数据中心存放数据库的文件
。
[0019]可选地，所述实时数据库采用
HASH
索引作为实时库的索引机制，采用静态链表实现对实时数据库操作时的内存偏移地址的管理和分配，通过将对实时数据库操作时静态链表分配的位置索引映射到实时数据库的
HASH
表中，并在
HASH
表中存放记录对应的静态链表的位置索引
。
[0020]可选地，所述实时数据库使用基于
POSIX
标准的文件映射共享内存，
POSIX
标准的共享内存会使用磁盘文件进行缓存，并将磁盘文件与共享内存进行同步
。
[0021]可选地，所述模型交互和管理模块包括：
[0022]模型设置单元，用于将模型的模型名
、
属性名
、
数据类型
、
最小值
、
最大值
、
步长
、
上报标识以及用户自定义信息存储至模型信息表，并将设置结果返回给
APP
容器；
[0023]模型查询单元，用于根据应用提供的模型名称，查询对应的模型的所有设置信息，并将查询结果返回给
APP
容器；
[0024]模型删除单元，用于根据
APP
容器提供的要删除的模型名称，删除模型信息表中的记录，并将设备信息表和实时数据表中对应模型的数据一并删除，最后将设置结果返回给
APP
容器
。
[0025]可选地，所述设备交互和管理模块包括：
[0026]设备注册单元，用于将应用提供的模型名
、
设备端口
、
设备地址
、
自定义的描述
、
设备厂商
ID、
数据是否上报和应用名称的设备信息存入设备信息表；还用于根据模型名
、
设备端口
、
设备地址
、
自定义的描述生成设备的唯一标识设备唯一标本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种适用于边缘计算的数据中心组件设计方法，其特征在于，包括：构建
APP
容器与数据中心之间的数据渠道；所述数据交互渠道为消息模式交互渠道或
API
接口模式交互渠道；根据不同的业务需求，构建数据中心所含的管理模块和数据库，所述管理模块包括权限管理模块
、
模型交互和管理模块
、
设备交互和管理模块
、
定值交互和管理模块
、
数据交互和管理模块；所述数据库包括实时数据库和历史数据库；所述实时数据库和历史数据库分别与所述管理模块中的各模块相连
。2.
根据权利要求1所述的一种适用于边缘计算的数据中心组件设计方法，其特征在于：当数据交互渠道为消息模式交互渠道时，所述构建
APP
容器与数据中心之间的数据渠道包括以下步骤：创建消息处理子进程和业务处理子线程，各子进程和子线程之间通过消息队列交互，并创建主进程，管理和监视各子进程和子线程；各消息处理子进程用于在收到
APP
容器发送的
JSON
消息后，首先将
JSON
消息存入缓冲池，然后解析各自对应业务的
JSON
消息，并将解析后的业务数据
BLOB
通过消息队列发送给对应的业务处理子线程进行后续业务处理，各业务处理子线程进行相应的业务处理，并生成处理结果结构体
BLOB
，并发送给对应的消息处理子进程，各消息处理子进程基于接收到的数据进行
JSON
串的组装，最后将结果返回给
APP
容器
。3.
根据权利要求2所述的一种适用于边缘计算的数据中心组件设计方法，其特征在于：所述数据中心组件设计方法还包括：建立各
APP
容器与数据中心之间的
SOCKET
连接，具体包括以下步骤：各
APP
容器作为客户端与
APP
容器外的
MQTT BROKER
建立
SOCKET
连接，所述
SOCKET
连接基于
APP
容器本身的多容器桥接机制，
APP
容器在
MQTT BROKER
虚拟一个容器网桥，启动一个
APP
容器时会根据容器网桥的网段分配给
APP
容器一个
IP
地址，称为
Container
‑
IP
，同时设定容器网桥为每个容器的默认网关
。4.
根据权利要求1所述的一种适用于边缘计算的数据中心组件设计方法，其特征在于：当数据交互渠道为
API
接口模式交互渠道时，所述构建
APP
容器与数据中心之间的数据渠道包括以下步骤：各
APP
容器在创建时，通过容器创建命令中的指定跨容器共享目录参数，实现跨容器共享目录指定；在数据中心启动服务时，在所述跨容器共享目录下创建用于数据中心存放数据库的文件
。5.
根据权利要求1所述的一种适用于边缘计算的数据中心组件设计方法，其特征在于：所述实时数据库采用
HASH
索引作为实时库的索引机制，采用静态链表实现对实时数据库操作时的内存偏移地址的管理和分配，通过将对实时数据库操作时静态链表分配的位置索引映射到实时数据库的
HASH
表中，并在
HASH
表中存放记录对应的静态链表的位置索引
。6.
根据权利要求1所述的一种适用于边缘计算的数据中心组件设计方法，其特征在于：所述实时数据库使用基于
POSIX
标准的文件映射共享内存，
POSIX
标准的共享内存会使用磁盘文件进行缓存，并将磁盘文件与共享内存进行同步
。7.
根据权利要求1所述的一种适用于边缘计算的数据中心组件设计方法，其特征在于，
所述模型交互和管理模块包括：模型设置单元，用于将模型的模型名
、
属性名
、
数据类型
、
最小值
、
最大值
、
步长
、
上报标识以及用户自定义信息存储至模型信息表，并将设置结果返回给
APP
容器；模型查询单元，用于根据应用提供的模型名称，查询对应的模型的所有设置信息，并将查询结果返回给
APP
容器；模型删除单元，用于根据
APP
容器提供的要删除的模型名称，删除模型信息表中的记录，并将设备信息...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹子涛，滕贤亮，吴海，周成，胡国，王辉，戴申鉴，潘志成，
申请(专利权)人：国电南瑞南京控制系统有限公司国网电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：