CN104994141B - 缓解云服务器存储和计算压力的协同存储系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及智能家电及互联网领域，提供一种缓解云服务器存储和计算压力的协同存储系统，以解决数据采集端不能存储大量数据的问题并且减小云服务器端在忙碌时的存储和计算压力。包括数据采集端、数据存储端和云服务器端；三者通过网络相互连接；数据采集端能够根据云服务器端的状态，选择将采集到的数据发送给云服务器端；或者选择将采集到的数据先暂存在数据储存端，待状态转变之后，再通过数据存储端发送给云服务器端。本发明适用于数据处理能力不足和数据存储空间较小的智能家电。

Description

缓解云服务器存储和计算压力的协同存储系统

技术领域

本发明涉及智能家电及互联网领域，特别涉及缓解云服务器存储和计算压力的协同存储系统。

背景技术

随着芯片技术和互联网技术的快速发展，越来越多的终端更加智能化和网络化。如平板电脑、智能手机、智能家电(如电视、洗衣机、空调、冰箱、打印机、电饭煲、热水器)都能通过局域网或者互联网进行连接，并且能够通过互联网与远程的云服务器端进行连接。智能终端设备数量和品类的爆炸性增长(2020年，预计会有超过500亿台的连接设备)，越来越多的智能设备具有云服务器端访问权限和功能，随之而来的是云服务器端的访问量和业务请求量将爆炸性的增长，势必会给云服务器端造成很大的存储和计算压力。

目前智能家电存在数据处理能力不足和数据存储空间较小，对于这种现状，现阶段普遍将智能家电的数据发送到云服务器端进行存储和处理来解决智能家电存在的这些不足。然而，随着智能家电种类和数量的剧增，单纯仅依靠云服务器端来进行数据的存储势必会造成云服务器过大的存储和计算压力。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种缓解云服务器存储和计算压力的协同存储系统，以解决数据采集端不能存储大量数据的问题并且减小云服务器端在忙碌时的存储和计算压力。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：缓解云服务器存储和计算压力的协同存储系统，包括数据采集端、数据存储端和云服务器端；三者通过网络相互连接，并且数据采集端和数据存储端在同一个局域网中；数据采集端用于数据采集，并将采集到的数据发送给数据存储端或云服务器端；数据存储端用于接收并存储来自数据采集端的数据以及将存储数据发送给云服务器端；云服务器端用于接收并处理来自数据采集端或数据存储端的数据，并将处理结果发送给数据采集端；

数据采集端能够根据云服务器端的状态，选择将采集到的数据发送给云服务器端；或者选择将采集到的数据先暂存在数据存储端，待状态转变之后，再通过数据存储端发送给云服务器端。

进一步的，数据采集端和数据存储端在同一个局域网中。

进一步的，在数据采集端发送暂存数据之前，数据采集端会通过发送广播方式向局域网中的多个数据存储端发送存储请求消息。

进一步的，当服务器端为忙碌状态时，数据采集端选择将采集到的数据暂存在数据存储端，同时创建并维护一个数据信息表一，在数据采集端将数据向数据存储端发送完毕后，将所述数据信息表一发送给云服务器端，其中，所述数据信息表一包含暂存数据的编号以及数据存储端的地址；

所述暂存的过程为：数据采集端向数据存储端发送存储请求消息，之后数据采集端根据数据存储端对存储请求消息的响应情况，选择向数据存储端发送或者不发送需要暂存的数据；如果数据存储端选择响应存储请求消息，它接收并保存来自数据采集端的数据，同时建立一个数据信息表二，并将所述数据信息表二发送给云服务器端，其中，所述数据信息表二包含暂存数据的编号和暂存数据的地址索引。

进一步的，所述存储请求消息包括暂存数据的大小信息，数据存储端根据其剩余存储空间大小状态和暂存数据的大小信息，选择响应或者不响应存储请求消息。

进一步的，如果数据存储端选择响应存储请求消息，它会向数据采集端发送请求响应消息，其中，所述请求响应消息包含数据存储端的剩余存储空间大小信息，数据采集端根据接收到的所有请求响应消息，选择剩余存储空间最大的数据存储端进行数据发送。

进一步的，数据采集端选择剩余存储空间最大的数据存储端进行数据发送，其具体步骤如下：

a、判断发送请求响应消息的数据存储端个数，若为0，则等待一段时间后继续发送数据存储请求消息；若为1，则直接将数据发送给此数据存储端；若大于1，则执行步骤b；

b、根据接收到的多个请求响应消息，读取每个请求响应消息中的剩余存储空间大小信息，选择剩余存储空间最大的数据存储端进行数据发送。

进一步的，当服务器端非忙碌状态时：云服务器端接收来自数据采集端的数据；或者，

根据数据信息表一和数据信息表二，从数据信息表二中的暂存数据地址索引获取数据，过程如下：

(1)、云服务器端根据数据信息表一获取暂存数据的编号以及数据存储端地址，选取需要接收的编号，根据数据存储端的地址向编号对应的数据存储端发送包含数据编号的请求消息；

(2)、数据存储端接收并读取请求消息，获取其中的数据编号，并根据此数据编号检索数据信息表二，得到存储此数据的本地地址索引，根据此数据的本地地址索引取出该数据，并将该数据发送给云服务器端。

进一步的，数据存储端将向云服务器端发送完毕后的暂存数据删除。

本发明的有益效果是：在云服务器端忙碌时，数据采集端将数据暂时存储在数据存储端，解决了数据采集端不能存储大量数据的问题，同时也减小了云服务器端在忙碌时的存储和计算压力。

附图说明

图1为实施例结构框图；

图2为实施例数据采集端与数据存储端之间的数据交互框图；

图3为实施例数据存储端与云服务器端之间的数据交互框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，实施例包括数据采集端、数据存储端和云服务器端；三者通过网络相互连接，为了便于数据传输，以及后续的存储请求消息传递，可以让数据采集端和数据存储端在同一个局域网中。其中，数据采集端用于数据采集，并将采集到的数据发送给数据存储端或云服务器端；数据存储端用于接收并存储来自数据采集端的数据以及将存储数据发送给云服务器端；云服务器端用于接收并处理来自数据采集端或数据存储端的数据，并将处理结果发送给数据采集端。

数据采集端能够根据云服务器端的状态选择将数据发送到不同地方：当云服务器端为非忙碌状态时，选择将采集到的数据发送给云服务器端进行处理；当云服务器端为忙碌状态时，选择将采集到的数据先暂存在数据存储端，待云服务器为非忙碌状态时，再通过数据存储端发送给云服务器端。以下分别对这两种状态进行描述：

(一)、云服务器端为忙碌状态

数据采集端选择将数据发送到家庭局域网中的数据存储端。数据采集端可以是冰箱、电视、空调等。数据存储端为家庭里存储容量较大的智能设备，如手机、PAD、PC、NAS等。信息交互过程如图2所示，过程如下：

1、数据采集端通过发送广播的方式向局域网中的多个数据存储端发送数据存储请求消息，其中，存储请求消息包含所需存储空间大小等信息。

2、数据存储端接收数据采集端发送来的存储请求消息，读取消息中数据大小信息，然后获取自身的存储状态信息。数据存储端根据接收到的数据大小信息和自身所剩余的存储空间大小信息，判断自身所剩存储空间大小是否大于消息中数据大小，若为是，则向数据采集端发送请求响应，若为否，则不做响应。

如果数据存储端选择响应存储请求消息，它会向数据采集端发送请求响应消息，其中，所述请求响应消息包含数据存储端的剩余存储空间大小信息，数据采集端根据接收到的所有请求响应消息，选择剩余存储空间最大的数据存储端进行数据发送。这样便于数据采集端选择合适的数据存储端进行发送。

3、数据采集端接收到数据存储端发来的请求响应消息后，为选择更合适的数据存储端，在发送数据之前，会执行判断步骤，具体过程如下：a、判断发送请求响应消息的数据存储端个数，若为0，则等待一段时间后继续发送数据存储请求消息；若为1，则直接将数据发送给此数据存储端；若大于1，则执行步骤b；b、根据接收到的多个请求响应消息，读取每个请求响应消息中的剩余存储空间大小信息，选择剩余存储空间最大的数据存储端进行数据发送。

在上述过程中，数据采集端会建立并维护一个数据信息表一，用于存储在数据存储端中数据的编号和数据存储端地址。数据采集端在发送数据之前，将数据进行编号，将数据发送给数据存储端后，将此数据编号和数据存储端的地址加入数据信息表一中，并将此数据信息表发送给云服务器端。关于数据存储端的地址，需要说明的是，系统中有多个数据存储端，这里所述数据存储端的地址指的是数据存储端在系统中的地址，云服务器通过此地址可以快速地找到准确数据存储端，只有找到了准确的数据存储端，发送对应的编号，云服务器端才可以收到数据。

同时，数据存储端还会建立一个数据信息表二，并将此数据发送给云服务器端。所述数据信息表二包含暂存数据的编号和暂存数据存储地址索引，它用于当云服务器发来数据获取请求时，能够快速查找到所请求的暂存数据。当数据存储端接收到数据采集端发来的暂存数据时，将此数据存储到本地磁盘中，并将数据编号和暂存数据的地址索引加入到数据信息表二中。

(二)云服务器端为非忙碌状态

系统将同时执行以下的信息交互，根据需要我们可以选择优先执行其中一个或者随机执行：

1、数据采集端将数据直接发送到云服务器端。其中，数据采集端和云服务器端之间可以通过互联网等方式进行消息和数据的发送与接收。

2、如图3所示，云服务器端根据数据信息表一和数据信息表二，从数据信息表二中的暂存数据地址索引获取数据，过程如下：

(1)、云服务器端根据数据信息表一获取暂存数据的编号以及数据存储端地址，选取需要接收的编号，根据数据存储端的地址向编号对应的数据存储端发送请求消息，其中，请求消息中包含有请求获取的数据编号；

(2)、数据存储端接收到云服务器端发来的请求消息后，读取出请求消息中的数据编号，并根据此数据编号检索数据信息表二，得到存储此数据的本地地址索引，然后根据此数据的本地地址索引取出该数据，并将该数据发送给云服务器端。

为了回收数据存储端的存储空间，数据存储端在将数据发送给云服务器端后，可以将此数据删除。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.缓解云服务器存储和计算压力的协同存储系统，包括数据采集端、数据存储端和云服务器端；三者通过网络相互连接；

数据采集端用于数据采集，并将采集到的数据发送给数据存储端或云服务器端；数据存储端用于接收并存储来自数据采集端的数据以及将存储数据发送给云服务器端；云服务器端用于接收并处理来自数据采集端或数据存储端的数据，并将处理结果发送给数据采集端；

其特征在于，

数据采集端能够根据云服务器端的状态，选择将采集到的数据发送给云服务器端；或者选择将采集到的数据先暂存在数据存储端，待状态转变之后，再通过数据存储端发送给云服务器端；

当服务器端为忙碌状态时，数据采集端选择将采集到的数据暂存在数据存储端，同时创建并维护一个数据信息表一，在数据采集端将数据向数据存储端发送完毕后，将所述数据信息表一发送给云服务器端，其中，所述数据信息表一包含暂存数据的编号以及数据存储端的地址；

所述暂存的过程为：数据采集端向数据存储端发送存储请求消息，之后数据采集端根据数据存储端对存储请求消息的响应情况，选择向数据存储端发送或者不发送需要暂存的数据；如果数据存储端选择响应存储请求消息，它接收并保存来自数据采集端的数据，同时建立一个数据信息表二，并将所述数据信息表二发送给云服务器端，其中，所述数据信息表二包含暂存数据的编号和暂存数据的地址索引；

当服务器端非忙碌状态时：

云服务器端接收来自数据采集端的数据；或者，

根据数据信息表一和数据信息表二，从数据信息表二中的暂存数据地址索引获取数据，过程如下：

(1)、云服务器端根据数据信息表一获取暂存数据的编号以及数据存储端地址，选取需要接收的编号，根据数据存储端的地址向编号对应的数据存储端发送包含数据编号的请求消息；

(2)、数据存储端接收并读取请求消息，获取其中的数据编号，并根据此数据编号检索数据信息表二，得到存储此数据的本地地址索引，根据此数据的本地地址索引取出该数据，并将该数据发送给云服务器端。

2.根据权利要求1所述的缓解云服务器存储和计算压力的协同存储系统，其特征在于，数据采集端和数据存储端在同一个局域网中。

3.根据权利要求2所述的缓解云服务器存储和计算压力的协同存储系统，其特征在于，在数据采集端发送暂存数据之前，数据采集端会通过发送广播方式向局域网中的多个数据存储端发送存储请求消息。

4.根据权利要求3所述的缓解云服务器存储和计算压力的协同存储系统，其特征在于，所述存储请求消息包括暂存数据的大小信息，数据存储端根据其剩余存储空间大小状态和暂存数据的大小信息，选择响应或者不响应存储请求消息。

5.根据权利要求4所述的缓解云服务器存储和计算压力的协同存储系统，其特征在于，如果数据存储端选择响应存储请求消息，它会向数据采集端发送请求响应消息，其中，所述请求响应消息包含数据存储端的剩余存储空间大小信息，数据采集端根据接收到的所有请求响应消息，选择剩余存储空间最大的数据存储端进行数据发送。

6.根据权利要求5所述的缓解云服务器存储和计算压力的协同存储系统，其特征在于，数据采集端选择剩余存储空间最大的数据存储端进行数据发送，其具体步骤如下：

a、判断发送请求响应消息的数据存储端个数，若为0，则等待一段时间后继续发送数据存储请求消息；若为1，则直接将数据发送给此数据存储端；若大于1，则执行步骤b；

b、根据接收到的多个请求响应消息，读取每个请求响应消息中的剩余存储空间大小信息，选择剩余存储空间最大的数据存储端进行数据发送。

7.根据权利要求3所述的缓解云服务器存储和计算压力的协同存储系统，其特征在于，数据存储端将向云服务器端发送完毕后的暂存数据删除。