CN109495304A - 一种汇聚节点的部署方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种汇聚节点的部署方法及装置，其中方法包括：依据汇聚需求、数据源特征、数据特征、网络拓扑结构、网络传输特征及数据汇聚目的节点中的一种或多种，选择汇聚节点的部署位置；依据汇聚需求、数据特征、网络传输特征以及汇聚能力中的一种或多种选择汇聚节点，并将选择的汇聚节点部署在所述部署位置上；依据汇聚需求、信任关系、数据重要等级、数据紧急程度、上级汇聚节点汇聚可用能力中的至少一种选择已部署的汇聚节点的上级汇聚节点。本发明实施例解决了按照峰值需求部署所导致的设备利用率低、资源消耗高、数据逐层汇聚所导致的不满足实时性和安全性问题，降低部署成本，为复杂网络环境下差异化按需汇聚提供支撑。

Description

一种汇聚节点的部署方法及装置

技术领域

本发明实施例涉及信息网络技术领域，更具体地，涉及一种汇聚节点的部署方法及装置。

背景技术

复杂信息网络中存在大量用户和大量设备，这些用户和设备产生了海量数据，为了确保数据的高效使用，需要部署汇聚节点来汇聚海量数据。

现有部署方案基于数据汇聚峰值需求预先部署固定的汇聚节点，部署的汇聚节点不随需求变化而变化，在数据汇聚时汇聚源节点向预先固定的上级汇聚节点汇聚数据。这种汇聚节点静态部署和无差异汇聚方式不适用于复杂信息网络，表现在：

(1)复杂信息网络存在高价值密度的数据，但更多的是低价值密度的数据，这种无差异的静态汇聚数据实时性降低，需要按照差异化的数据实时性需求汇聚数据。

(2)复杂信息网络中节点会随时随地移动，网络拓扑结构动态变化；此外，复杂信息网络中常采用SDN等技术导致数据流向随服务定义变化而变化。现有汇聚节点静态部署结构固定单一，不能适应动态变化的网络拓扑，会引起负载不均的情况，并且在大部分时间内汇聚设备可能处于空闲状态，造成资源浪费，需要支持动态调整的部署方式。

(3)复杂信息网络中，即使对同一数据源的数据，其安全性需求可能不同，数据静态汇聚不会依据待汇聚的安全性需求变更等动态调整，导致保护过度或保护不足。

(4)按照峰值需求部署将消耗过多的资源。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明实施例提供一种汇聚节点部署方法及装置。

第一个方面，本发明实施例提供一种汇聚节点部署方法，包括：

依据汇聚需求、数据源特征、数据特征、网络拓扑结构、网络传输特征以及数据汇聚目的节点中的一种或多种，选择汇聚节点的部署位置；

依据汇聚需求、数据特征、网络传输特征以及汇聚能力中的一种或多种选择汇聚节点，并将选择的汇聚节点部署在所述部署位置上；

依据汇聚需求、信任关系、数据重要等级、数据紧急程度、上级汇聚节点汇聚可用能力中的一种或多种选择已部署的汇聚节点的上级汇聚节点。

第二个方面，本发明实施例提供一种汇聚节点的部署装置，包括：

部署位置确定模块，用于依据汇聚需求、数据源特征、数据特征、网络拓扑结构、网络传输特征以及数据汇聚目的节点中的一种或多种，选择汇聚节点的部署位置；

节点部署模块，用于依据汇聚需求、数据特征、网络传输特征以及汇聚能力中的一种或多种选择汇聚节点，并将选择的汇聚节点部署在所述部署位置上；

上级汇聚节点选择模块，用于依据汇聚需求、信任关系、数据重要等级、数据紧急程度、上级汇聚节点汇聚可用能力中的一种或多种选择已部署的汇聚节点的上级汇聚节点。

第三方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如第一方面所提供的方法的步骤。

第四方面，本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所提供的方法的步骤。

本发明实施例提供的汇聚节点的部署方法及装置，通过选择汇聚节点的部署位置，按需动态部署汇聚节点，在数据汇聚时动态选择上级汇聚节点，为汇聚节点按需部署与动态汇聚提供了新的思路。本发明实施例一方面解决了现有部署按照峰值需求部署所导致的设备利用率低和资源消耗问题，另一方面解决了现有数据无差异化汇聚所导致的不满足实时性和安全性问题，降低部署成本，为复杂网络环境下差异化按需汇聚提供支撑。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的汇聚节点的部署方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的汇聚节点动态请求部署的报文的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的数据逐层/跨层/跨中心传输的示意图；

图4为本发明实施例提供的汇聚节点的部署装置的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的电子设备的实体结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

图1为本发明实施例提供的汇聚节点的部署方法的流程示意图，如图1所示，包括：

S100、依据汇聚需求、数据源特征、数据特征、网络拓扑结构、网络传输特征以及数据汇聚目的节点中的一种或多种，选择汇聚节点的部署位置。

具体地，本发明实施例中的汇聚节点包含汇聚设备和/或组件。本发明实施例汇聚需求包括安全性需求、实时性需求、能耗需求以及带宽需求中一种或多种。安全性需求可通过安全保障目标、可用的安全算法、数据汇聚可否动态接收中的任意一种或多种的组合来描述。

在本发明实施例中安全保障目标包括可鉴别性、机密性、完整性、不可否认性中的任意一种或多种。其中可鉴别性包括但不限于：身份可鉴别性、消息可鉴别性中的任意一种或多种。可用安全算法包括身份鉴别算法、身份鉴别协议、加解密算法、完整性校验算法、签名验签算法中的一种或多种，其中，身份鉴别协议包括但不限于：OAuth协议、OAuth2协议、OpenID协议、SMAL协议以及Kerberos协议；加解密算法包括但不限于：DES算法、3DES算法、RC2算法、RC4算法、IDEA算法、SSF33算法，SSF28算法，SCB2(SM1)算法、ElGamal算法、Diffie-Hellman算法、BLOWFISH算法、RSA算法、ECC算法、SM2算法以及SM4算法中的一种或多种；完整性校验算法包括但不限于：MAC算法、CRC算法、Hash算法、SM3算法中的一种或多种，签名验签算法包括但不限于：SM2算法、RSA算法、ECC算法、Elgamal算法、Rabin算法以及Diffie-Hellman算法中的一种或多种。

在本发明实施例中，数据汇聚可否动态接收包括：可否跨安全域、可否跨管理域、可否跨系统以及可否跨网络中的一种或多种。所述的数据源特征包括：数据源地理位置分布、数据源隶属的管理域、数据源隶属的安全域、数据源隶属的系统、数据源隶属的网络中的一种或多种；数据特征包括：数据量峰值、并发量峰值、数据量分布以及并发量分布中的一种或多种。

在本发明实施例中，网络传输特征包括以下一种或多种的任意组合：传输带宽、传输时延以及传输介质。

S101、依据汇聚需求、数据特征、网络传输特征以及汇聚能力中的一种或多种选择汇聚节点，并将选择的汇聚节点部署在所述部署位置上。

具体地，本发明实施例的汇聚能力包括但不限于：安全保障能力、资源交付能力、计算能力、存储能力。其中，安全保障能力可用如下一个或多个指标的任意组合来描述：所支持的身份鉴别算法、所支持的身份鉴别协议、所支持的加解密算法、所支持的完整性校验算法以及所支持的签名验签算法。

本发明实施例的身份鉴别协议包括但不限于：OAuth协议、OAuth2协议、OpenID协议、SMAL协议以及Kerberos协议。加解密算法包括但不限于：DES算法、3DES算法、RC2算法、RC4算法、IDEA算法、SSF33算法，SSF28算法，SCB2(SM1)算法、ElGamal算法、Diffie-Hellman算法、BLOWFISH算法、RSA算法、ECC算法、SM2算法以及SM4算法。完整性校验算法包括但不限于：MAC算法、CRC算法、Hash算法以及SM3算法。签名验签算法包括但不限于：SM2算法、RSA算法、ECC算法、Elgamal算法、Rabin算法以及Diffie-Hellman算法。

本发明实施例的资源交付能力可用如下一个或多个指标的任意组合来描述：带宽、并发量、时延以及丢包率。计算能力可用如下一个或多个指标的任意组合来描述：CPU利用率、CPU核数、主频、外频、倍频以及CPU缓存。存储能力可用如下一个或多个指标的任意组合来描述：内存利用率、内存空闲大小、磁盘利用率以及磁盘空闲大小。

S102、依据汇聚需求、信任关系、数据重要等级、数据紧急程度、上级汇聚节点汇聚可用能力中的一种或多种选择已部署的汇聚节点的上级汇聚节点。

在上述各实施例的基础上，作为一种可选实施例，依据汇聚需求、数据源特征、数据特征、网络拓扑结构、网络传输特征以及数据汇聚目的节点中的一种或多种，选择汇聚节点的部署位置，具体为：

S200、依据数据源的地理位置分布和/或网络拓扑结构，将数据划分成不同的区域，将划分后的区域作为候选部署位置。

具体地，若存在实时性需求，则依据数据源分布、数据量分布、网络的传输带宽和传输时延中的任意一个或多个的组合，计算数据从汇聚源节点通过候选部署位置到数据汇聚目的汇聚节点的发送和传输总时延期望值；将所述总时延期望值小于等于第一阈值的候选部署位置作为部署位置；其中，第一阈值用来表示总时延期望值上限，总时延期望值为以下至少一种时延期望值之和：数据从汇聚源节点到候选部署位置的发送时延期望值、数据从汇聚源节点到候选部署位置的传输时延期望值、数据从候选部署位置到数据汇聚目的节点的发送时延期望值。

应当理解的是，本发明实施例中影响发送总时延的因素包括但不限于：数据汇聚量分布和拟选择链路可用带宽，其中单一数据发送时延具体计算方式可为：数据汇聚量大小÷拟选择链路可用带宽，发送总时延期望可通过对数据汇聚量分布和单一数据发送时延调用积分函数获得。

应当理解的是，本发明实施例中影响传输总时延的因素包括但不限于：传输介质类型、传输距离、数据汇聚量分布以及数据源地理位置分布，单一数据传输时延具体计算方式可为：ω₁×单一数据源到候选部署位置的传输距离，其中ω₁依赖于传输介质类型，可采用历史统计数据获得。传输总时延期望的具体计算方式可为：对数据汇聚量分布、数据源地理位置分布和单一数据发送时延调用多重积分函数获得。

需要说明的是，本发明实施例一方面解决了现有部署按照峰值需求部署所导致的设备利用率低和资源消耗问题，另一方面解决了现有数据无差异化汇聚所导致的不满足实时性和安全性问题，同时降低计算资源和带宽资源消耗量，提高数据汇聚能力。

在上述各实施例的基础上，作为一种可选实施例，若数据汇聚可否动态接收标志中不允许数据跨安全域，则汇聚节点的部署位置限定在数据源隶属的安全域内；

若数据汇聚可否动态接收标志中不允许数据跨管理域，则汇聚节点的部署位置限定在数据源隶属的管理域内；

若数据汇聚可否动态接收标志中不允许数据跨系统，则汇聚节点的部署位置限定在数据源隶属的系统内；

若数据汇聚可否动态接收标志中不允许数据跨网络，则汇聚节点的部署位置限定在数据源隶属的网络内。

在上述各实施例的基础上，作为一种可选实施例，依据汇聚需求、数据源特征、数据特征、网络拓扑结构、网络传输特征以及数据汇聚目的节点中的一种或多种，选择汇聚节点的部署位置，具体为：

S300、依据数据源地理位置分布和/或网络拓扑结构，将数据划分成不同的区域，将划分的区域作为候选部署位置。

S301、依据数据源地理位置分布和数据量分布中的至少一种，计算数据从汇聚源节点通过候选部署位置到数据汇聚目的节点的能耗期望值。

S302、将所述能耗期望值小于低于第二阈值所通过的候选部署位置作为部署位置。

具体地，若存在能耗需求，依据数据汇聚量、数据并发量以及数据类型中的一个或多个的任意组合，计算数据从汇聚源节点通过候选部署位置到数据汇聚目的节点的总能耗期望值，将所述能耗期望值小于低于第二阈值的区域作为部署位置。其中，所述第二阈值用来表示总能耗期望值上限，总能耗期望值为以下至少一种能耗期望值之和：数据从汇聚源节点到候选部署位置的发送总能耗期望值、数据从候选部署位置到数据汇聚目的节点的发送总能耗期望值。

影响发送能耗的因素包括但不限于：数据源地理位置分布、数据汇聚量分布、数量大小、传输介质类型。影响单一数据能耗的因素包括但不限于：数据量、传输介质类型、传输距离，具体计算方式可为：单一数据发送能耗＝ω₂×传输距离×数据量，ω₂为单位数据量在给定传输介质上单位距离的能耗，其值依赖于传输介质类型，可采用历史统计数据获得。

在上述各实施例的基础上，数据从汇聚源节点通过候选部署位置到数据汇聚目的节点的发送总能耗期望值可由如下方式得到：通过对数据汇聚量分布、数据源地理位置分布、汇聚源节点通过从候选部署位置向数据汇聚目的节点的单一数据发送能耗，调用多重积分函数获得。

数据从候选部署位置到数据汇聚目的节点的发送总能耗期望值可由如下方式得到：对数据汇聚量分布、数据源地理位置分布、汇聚源节点从候选部署位置向数据汇聚目的节点的单一数据发送能耗，调用多重积分函数获得。

本发明实施例将满足实时性需求、能耗需求以及安全性需求中至少一种的候选部署位置作为汇聚节点的部署位置。

在上述各实施例的基础上，作为一种可选实施例，所述依据汇聚需求、数据特征、网络传输特征以及汇聚能力中的一种或多种选择汇聚节点，并将选择的汇聚节点部署在所述部署位置上，具体为：

(1)若存在可鉴别性需求，则在所述部署位置上部署身份鉴别协议和身份鉴别算法符合预定安全强度的汇聚节点。

(2)若存在机密性需求，则在所述部署位置上部署加解密算法符合机密性强度的汇聚节点；

(3)若存在完整性需求，则在所述部署位置上部署完整性校验算法符合完整性校验强度的汇聚节点；

(4)若存在不可否认性需求，则在所述部署位置上部署签名验签算法符合预定安全强度的汇聚节点；

(5)若存在实时性需求，则依据数据量分布和/或数据并发量分布，计算所需要的带宽、并处发处理能力、所应支持的压缩算法和/或消冗算法中的一种或多种，选择满足实时性需求的汇聚节点，并将选择的汇聚节点部署在所述部署位置上。

具体地，若存在实时性需求，依据数据汇聚量分布和/或数据并发量分布，计算待部署汇聚节点所需要的资源交付能力，待部署汇聚节点所需要的带宽计算方式具体可为：待部署汇聚节点所需要的带宽＝ω₃×所辖内数据源的峰值数据汇聚量÷实时性需求；其中，ω₃为大于0的权值参数。

作为一种可选实施例，待部署汇聚节点所需要的并发能力计算方式具体可为：待部署汇聚节点所需要的并发能力＝ω₄×数据并发峰值，其中，ω₄为大于0的权值参数。所有汇聚节点峰值处理能力之和大于等于所有数据源节点的汇聚峰值需求，以此确保：汇聚节点所辖域的实际汇聚需求大于汇聚节点的处理能力时，可借用其它域的汇聚节点的空闲汇聚资源来汇聚数据。

依据所辖域内数据类型，部署压缩速度高于预定阈值和/或压缩率高于预定阈值的压缩算法，压缩算法包括但不限于：Run Length Encoding算法、Huffman Coding算法、Rice Coding算法、Golomb Coding算法、Lempel-Ziv-Welch算法。依据所辖域内数据类型，部署消冗速度高于预定阈值和/或消冗率高于预定阈值的消冗算法。

(6)若存在能耗需求，依据数据汇聚量和/或数据并发量和/或数据类型，计算待部署模块所支持的压缩算法、加解密算法和/或消冗算法中的一种或多种，选择满足能耗需求的汇聚节点，并将选择的汇聚节点部署在所述部署位置上。

具体地，压缩算法、加密算法和/或消冗算法的选择方式如下：

依据数据类型分布、压缩算法和数据量大小，计算数据压缩/解压缩的总能耗。特定数据类型的数据压缩/解压缩总能耗的计算方式可为：ω₅×数据量大小，ω₅是压缩/解压缩算法对特定数据类型的单位数据的压缩/解压缩能耗，可通过历史数据统计获得。数据压缩/解压缩总能耗的计算方式可通过如下方式获得：依据数据类型分布，对特定数据类型的数据压缩/解压缩总能耗，调用积分函数获得。选择压缩和解压缩的总能耗低于预定阈值的压缩算法作为汇聚节点的压缩算法。

数据加解密能耗的计算方式可为：ω₆×数据量大小，其中，ω₆是加解密算法加解密单位数据的能耗，可由历史统计数据获得。选择数据加解密能耗低于预定阈值的加解密算法作为汇聚节点的加解密算法。

依据数据类型分布、消冗算法和数据量大小，计算数据消冗的总能耗。特定数据类型的数据消冗总能耗的计算方式可为：ω₇×数据量大小，ω₇是消冗算法对特定数据类型的单位数据的消冗能耗，可通过历史数据统计获得。数据消冗总能耗的计算方式可通过如下方式获得：依据数据类型分布，对特定数据类型的数据消冗总能耗，调用积分函数获得。选择消冗的总能耗低于预定阈值的消冗算法作为汇聚节点的消冗算法。

(7)若在数据汇聚过程中汇聚节点缺失，则可向上级汇聚中心发送汇聚节点获取请求，获取汇聚节点，并将获取的汇聚节点部署在所述部署位置上。

图2为本发明实施例提供的汇聚节点动态请求部署的报文的结构示意图。报文包括但不限于：本级汇聚节点地址、上级汇聚节点地址、需要部署的组件标识和消息认证码。组件标识是数据汇聚节点和上级汇聚节点预先约定的对算法的编码，如用0X0001表示DES算法，用0X0002表示3DES算法，用0X0003表示RSA算法。上级汇聚节点收到来自汇聚节点的组件动态部署请求后，解析该请求，获得汇聚节点所需要的组件，从组件库查询并将该组件发送给请求节点。

在上述各实施例的基础上，作为一种可选实施例，汇聚节点的部署方式进一步还包括：判断需要对待汇聚数据执行加解密、签名验签、完整性校验、压缩、解压缩、消冗中一个或多个任意操作，但本次汇聚的汇聚节点不支持本次汇聚所需要的操作，且本次汇聚节点满足可动态部署条件，则可向上级汇聚节点发送能执行本次汇聚所需要操作的汇聚组件请求，获取汇聚组件，本次汇聚节点可执行本次汇聚所需要操作。在本发明实施例中，所可动态部署条件包括但不限于：软件可动态更新、可用带宽大于等于第一阈值、可用内存空间大于等于第二阈值、可用磁盘空间大于等于第三阈值以及CPU利用率小于等于第四阈值。

在上述各实施例的基础上，依据汇聚需求、数据特征、网络传输特征以及汇聚能力中的一种或多种选择汇聚节点，并将选择的汇聚节点部署在所述部署位置上，包括单层或分层汇聚的方法，具体为：

根据数据源的汇聚需求确定总汇聚需求，并根据预设汇聚中心所包含的汇聚节点的汇聚能力确定预设汇聚中心的汇聚能力；

若预设汇聚中心的汇聚能力不小于总汇聚需求，则采用单层部署方式对预设汇聚中心所包含的汇聚节点进行部署；

若预设汇聚中心的汇聚能力小于总汇聚需求，则采用分层部署方式对预设汇聚中心所包含的汇聚节点进行部署。

在上述各实施例的基础上，依据汇聚需求、信任关系、数据重要等级、数据紧急程度、上级汇聚节点汇聚可用能力中的一种或多种选择已部署的汇聚节点的上级汇聚节点，具体为：选择已部署的汇聚节点的直接上级隶属汇聚节点、间接上级隶属汇聚节点以及上级非隶属汇聚节点中的任意一种作为上级汇聚节点。

具体地，将当前已部署的汇聚节点的待汇聚数据作为目标数据，获取当前已部署的汇聚节点与上级节点的信任关系、目标数据重要等级、目标数据紧急程度中的至少一种；

若满足当前已部署的汇聚节点具有跨层传输权限、上级节点对当前已部署的汇聚节点的信任度大于第三阈值、目标数据重要等级大于第四阈值、目标数据紧急程度大于第五阈值中的至少一种，则根据当前已部署的汇聚节点与上级节点的信任关系、跨层传输节点规则从当前已部署的汇聚节点的间接上级隶属汇聚节点中选择上级汇聚节点。

本发明实施例的跨层传输节点选取规则用来表征：根据上级节点对汇聚节点的信任度、目标数据重要等级、目标数据紧急程度选取可跨层级的规则。例如，若上级节点对汇聚节点的信任度大于5，且目标数据重要等级大于3和/或目标数据紧急程度大于4，则可跨三层传输。所述的跨层传输节点选取规则可预先设定，也可动态生成。

在上述各实施例的基础上，若满足当前已部署的汇聚节点具有跨中心传输权限、上级节点对当前汇聚节点的信任度不大于第三阈值、目标数据重要等级不大于第四阈值、目标数据紧急程度不大于第五阈值中的至少一种，则将当前已部署的汇聚节点的直接上级隶属汇聚节点的汇聚能力与目标数据的汇聚需求进行比较；

若当前已部署的汇聚节点的直接上级隶属汇聚节点的汇聚能力小于目标数据的汇聚需求，且当前已部署的汇聚节点的上级非隶属汇聚节点的汇聚能力满足目标数据的汇聚需求，则根据跨中心传输节点选取规则从当前已部署的汇聚节点的上级非隶属汇聚节点选择上级汇聚节点。

应当理解，本发明实施例的跨中心传输节点选取规则用来表征根据上级节点对汇聚节点的信任度、目标数据重要等级、目标数据紧急程度等要素来选取可跨中心节点的规则。如若上级汇聚节点对汇聚节点的信任度大于3，且目标数据重要等级大于3和/或目标数据紧急程度大于2，则可选取跨两层中心传输。所述的跨层中心传输节点选取规则可预先设定，也可动态生成。

在上述各实施例的基础上，若满足当前已部署的汇聚节点具有逐层传输权限、上级节点对当前汇聚节点的信任度不大于第三阈值、目标数据的重要等级不大于第四阈值、目标数据的紧急程度不大于第五阈值中的至少一种，则将当前已部署的汇聚节点对应的直接上级隶属汇聚节点的汇聚能力与目标数据的汇聚需求进行比较；

若当前已部署的汇聚节点对应的直接上级隶属汇聚节点的汇聚能力不小于目标数据的汇聚需求，则根据逐层传输节点选取规则从当前已部署的汇聚节点的直接上级隶属汇聚节点中选择上级汇聚节点。

图3为本发明实施例提供的数据逐层/跨层/跨中心传输的示意图。图3中的部署包含n层，其中第一层为汇聚总中心Z，汇聚分中心A和B直接隶属于汇聚总中心Z，汇聚分中心A1和A2直接隶属于汇聚分中心A，汇聚分中心B1和B2直接隶属于汇聚分中心B，数据汇聚源1中的汇聚节点直接隶属于汇聚分中心A1。汇聚分中心A1、A2、B1、B2间接隶属于汇聚总中心Z，数据汇聚源1和2中的汇聚设备/汇聚节点直接隶属于汇聚分中心A和总中心Z。

具体地，若汇聚节点满足如下任意一个或多个条件的组合，则选择一个或多个直接隶属汇聚中心中的汇聚节点作为上级汇聚节点，执行逐层传输：

(1)若汇聚节点只具备和直接隶属汇聚中心中唯一汇聚节点通信的能力，则选择该唯一汇聚节点为上级汇聚节点。

(2)若汇聚节点具备和直接隶属汇聚中心中多个汇聚节点通信的能力，且所述的汇聚节点不具备跨层传输的权限，则在满足传输带宽、安全性需求、数据压缩率等约束的基础上以多目标优化等方式选择一个或多个直接上级汇聚节点作为上级汇聚节点。

(3)若汇聚节点具备和直接隶属汇聚节点中多个汇聚节点通信的能力，所述的汇聚节点具备跨级传输的权限，且待汇聚数据的重要性和/或优先权小于预定阈值，则选择一个或多个直接隶属汇聚中心中的汇聚节点作为上级汇聚节点。

若汇聚节点具备和间接隶属汇聚节点中多个汇聚节点通信的能力，所述的汇聚节点具备跨层传输的权限，且待汇聚数据的重要性和优先权在均大于预定阈值，则可选择一个或多个间接上级隶属的汇聚节点中的汇聚节点作为上级汇聚节点，执行跨层传输。

若汇聚节点具备和多个汇聚节点通信的能力，所述的汇聚节点具备跨中心传输的权限，直接隶属汇聚节点当前处理能力不足以接收并处理当前待汇聚的数据，且待汇聚数据的重要性和优先权在均大于预定阈值的情况下，则选择一个或多个上级非隶属的汇聚节点中汇聚节点作为上级汇聚节点，执行跨中心传输。

图4为本发明实施例提供的汇聚节点的部署装置的结构示意图，如图4所示，该部署装置包括：部署位置确定模块401、节点部署模块402、上级汇聚节点选择模块403，具体地：

部署位置确定模块401用于依据汇聚需求、数据源特征、数据特征、网络拓扑结构、网络传输特征以及数据汇聚目的节点中的一种或多种，选择汇聚节点的部署位置；

节点部署模块402用于依据汇聚需求、数据特征、网络传输特征以及汇聚能力中的一种或多种选择汇聚节点，并将选择的汇聚节点部署在所述部署位置上；

上级汇聚节点选择模块403用于依据汇聚需求、信任关系、数据重要等级、数据紧急程度、上级汇聚节点汇聚可用能力中的一种或多种选择已部署的汇聚节点的上级汇聚节点。

本发明实施例提供的汇聚节点的部署装置，具体执行上述各部署方法实施例流程，具体请详见上述各部署方法实施例的内容，在此不再赘述。本发明实施例提供的部署装置，选择汇聚节点的部署位置，按需动态部署汇聚节点，在数据汇聚时动态选择上级汇聚节点，为汇聚节点按需部署与动态汇聚提供了新的思路。一方面解决了现有部署按照峰值需求部署所导致的设备利用率低和资源消耗问题，另一方面解决了现有数据无差异化汇聚所导致的不满足实时性和安全性问题，同时降低计算资源和带宽资源消耗量，提高数据汇聚能力。

图5为本发明实施例提供的电子设备的实体结构示意图，如图5所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)510、通信接口(Communications Interface)520、存储器(memory)530和通信总线540，其中，处理器510，通信接口520，存储器530通过通信总线540完成相互间的通信。处理器510可以调用存储在存储器530上并可在处理器510上运行的计算机程序，以执行上述各实施例提供的汇聚节点的部署方法，例如包括：依据汇聚需求、数据源特征、数据特征、网络拓扑结构、网络传输特征以及数据汇聚目的节点中的一种或多种，选择汇聚节点的部署位置；依据汇聚需求、数据特征、网络传输特征以及汇聚能力中的一种或多种选择汇聚节点，并将选择的汇聚节点部署在所述部署位置上；依据汇聚需求、信任关系、数据重要等级、数据紧急程度、上级汇聚节点汇聚可用能力中的一种或多种选择已部署的汇聚节点的上级汇聚节点。

此外，上述的存储器530中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的汇聚节点的部署方法，例如包括：依据汇聚需求、数据源特征、数据特征、网络拓扑结构、网络传输特征以及数据汇聚目的节点中的一种或多种，选择汇聚节点的部署位置；依据汇聚需求、数据特征、网络传输特征以及汇聚能力中的一种或多种选择汇聚节点，并将选择的汇聚节点部署在所述部署位置上；依据汇聚需求、信任关系、数据重要等级、数据紧急程度、上级汇聚节点汇聚可用能力中的一种或多种选择已部署的汇聚节点的上级汇聚节点。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (19)

1.一种汇聚节点的部署方法，其特征在于，包括：

依据汇聚需求、数据源特征、数据特征、网络拓扑结构、网络传输特征以及数据汇聚目的节点中的一种或多种，选择汇聚节点的部署位置；

依据汇聚需求、数据特征、网络传输特征以及汇聚能力中的一种或多种选择汇聚节点，并将选择的汇聚节点部署在所述部署位置上；

依据汇聚需求、信任关系、数据重要等级、数据紧急程度、上级汇聚节点汇聚可用能力中的一种或多种选择已部署的汇聚节点的上级汇聚节点。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述汇聚需求包括安全性需求、实时性需求、能耗需求以及带宽需求中的一种或多种。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述安全性需求包括安全保障目标、可用安全算法以及数据汇聚可否动态接收中的一种或多种。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述安全保障目标包括可鉴别性、机密性、完整性以及不可否认性中的任意一种或多种；

所述可用安全算法包括身份鉴别算法、身份鉴别协议、加解密算法、完整性校验算法以及签名验签算法中的任意一种或多种；

根据所述数据汇聚是否满足可否跨安全域、可否跨管理域、可否跨系统以及可否跨网络中的至少一种，判断所述数据汇聚可否动态接收。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据源特征包括数据源地理位置分布、数据源隶属的管理域、数据源隶属的安全域、数据源隶属的系统以及数据源隶属的网络中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据特征包括数据量峰值、并发量峰值、数据量分布以及并发量分布中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据传输特征包括传输带宽、传输时延以及传输介质中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，依据汇聚需求、数据源特征、数据特征、网络拓扑结构、网络传输特征以及数据汇聚目的节点中的一种或多种，选择汇聚节点的部署位置，具体为：

若数据汇聚可否动态接收标志中不允许数据跨安全域，则汇聚节点的部署位置限定在数据源隶属的安全域内；

若数据汇聚可否动态接收标志中不允许数据跨管理域，则汇聚节点的部署位置限定在数据源隶属的管理域内；

若数据汇聚可否动态接收标志中不允许数据跨系统，则汇聚节点的部署位置限定在数据源隶属的系统内；

若数据汇聚可否动态接收标志中不允许数据跨网络，则汇聚节点的部署位置限定在数据源隶属的网络内。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，依据汇聚需求、数据源特征、数据特征、网络拓扑结构、网络传输特征以及数据汇聚目的节点中的一种或多种，选择汇聚节点的部署位置，具体为：

依据数据源的地理位置分布和/或网络拓扑结构，将数据划分成不同的区域，将划分后的区域作为候选部署位置；

依据数据源分布、数据量分布、网络的传输带宽和传输时延中的一种或多种，计算所述数据从汇聚源节点通过候选部署位置到数据汇聚目的节点的总时延期望值；

将所述总时延期望值小于等于第一阈值所通过的候选部署位置作为部署位置；

其中，所述第一阈值用来表征总时延期望值上限。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，依据汇聚需求、数据源特征、数据特征、网络拓扑结构、网络传输特征以及数据汇聚目的节点中的一种或多种，选择汇聚节点的部署位置，具体为：

依据数据源地理位置分布和/或网络拓扑结构，将数据划分成不同的区域，将划分的区域作为候选部署位置；

依据数据源地理位置分布和数据量分布中的至少一种，计算数据从汇聚源节点通过候选部署位置到数据汇聚目的节点的能耗期望值；

将所述能耗期望值小于低于第二阈值所通过的候选部署位置作为部署位置；

其中，所述第二阈值用来表征总能耗期望值上限。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据汇聚需求、数据特征、网络传输特征以及汇聚能力中的一种或多种选择汇聚节点，并将选择的汇聚节点部署在所述部署位置上，具体为：

若存在可鉴别性需求，则在所述部署位置上部署身份鉴别协议和身份鉴别算法符合预定安全强度的汇聚节点；

若存在机密性需求，则在所述部署位置上部署加解密算法符合机密性强度的汇聚节点；

若存在完整性需求，则在所述部署位置上部署完整性校验算法符合完整性校验强度的汇聚节点；

若存在不可否认性需求，则在所述部署位置上部署签名验签算法符合预定安全强度的汇聚节点；

若存在实时性需求，则依据数据量分布和/或数据并发量分布，计算所需要的带宽、并处发处理能力、所应支持的压缩算法和/或消冗算法中的一种或多种，选择满足实时性需求的汇聚节点，并将选择的汇聚节点部署在所述部署位置上；

若存在能耗需求，依据数据汇聚量和/或数据并发量和/或数据类型，计算待部署模块所支持的压缩算法、加解密算法和/或消冗算法中的一种或多种，选择满足能耗需求的汇聚节点，并将选择的汇聚节点部署在所述部署位置上；

若在数据汇聚过程中汇聚节点缺失，则可向上级汇聚中心发送汇聚节点获取请求，获取汇聚节点，并将获取的汇聚节点部署在所述部署位置上。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据汇聚需求、数据特征、网络传输特征以及汇聚能力中的一种或多种选择汇聚节点，并将选择的汇聚节点部署在所述部署位置上，具体为：

根据数据源的汇聚需求确定总汇聚需求，并根据预设汇聚中心所包含的汇聚节点的汇聚能力确定预设汇聚中心的汇聚能力；

若预设汇聚中心的汇聚能力不小于总汇聚需求，则采用单层部署方式对预设汇聚中心所包含的汇聚节点进行部署；

若预设汇聚中心的汇聚能力小于总汇聚需求，则采用分层部署方式对预设汇聚中心所包含的汇聚节点进行部署。

13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，依据汇聚需求、信任关系、数据重要等级、数据紧急程度、上级汇聚节点汇聚可用能力中的一种或多种选择已部署的汇聚节点的上级汇聚节点，具体为：

选择已部署的汇聚节点的直接上级隶属汇聚节点、间接上级隶属汇聚节点以及上级非隶属汇聚节点中的任意一种作为对应的上级汇聚节点。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述选择已部署的汇聚节点的间接上级隶属汇聚节点作为对应的上级汇聚节点，具体为：

将当前已部署的汇聚节点的待汇聚数据作为目标数据，获取当前已部署的汇聚节点与上级节点的信任关系、目标数据重要等级和/或目标数据紧急程度中的至少一种；

若满足当前已部署的汇聚节点具有跨层传输权限、上级节点对当前已部署的汇聚节点的信任度大于第三阈值、目标数据重要等级大于第四阈值、目标数据紧急程度大于第五阈值中的至少一种，则根据当前已部署的汇聚节点与上级节点的信任关系、跨层传输节点规则从当前已部署的汇聚节点的间接上级隶属汇聚节点中选择上级汇聚节点。

15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，选择已部署的汇聚节点的上级非隶属汇聚节点作为对应的上级汇聚节点，具体为：

若满足当前已部署的汇聚节点具有跨中心传输权限、上级节点对当前汇聚节点的信任度不大于第三阈值、目标数据重要等级不大于第四阈值、目标数据紧急程度不大于第五阈值中的至少一种，则将当前已部署的汇聚节点的直接上级隶属汇聚节点的汇聚能力与目标数据的汇聚需求进行比较；

若当前已部署的汇聚节点对应的直接上级隶属汇聚节点的汇聚能力小于目标数据的汇聚需求，且当前已部署的汇聚节点的上级非隶属汇聚节点的汇聚能力满足目标数据的汇聚需求，则根据跨中心传输节点选取规则从当前已部署的汇聚节点的上级非隶属汇聚节点选择上级汇聚节点。

16.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，选择已部署的汇聚节点的直接上级隶属汇聚节点作为对应的上级汇聚节点，具体为：

若满足当前已部署的汇聚节点具有逐层传输权限、上级节点对当前汇聚节点的信任度不大于第三阈值，目标数据的重要等级不大于第四阈值、目标数据的紧急程度不大于第五阈值中的至少一种，则将当前已部署的汇聚节点对应的直接上级隶属汇聚节点的汇聚能力与目标数据的汇聚需求进行比较；

若当前已部署的汇聚节点对应的直接上级隶属汇聚节点的汇聚能力不小于目标数据的汇聚需求，则根据逐层传输节点选取规则从当前已部署的汇聚节点的直接上级隶属汇聚节点中选择上级汇聚节点。

17.一种汇聚节点的部署装置，其特征在于，包括：

部署位置确定模块，用于依据汇聚需求、数据源特征、数据特征、网络拓扑结构、网络传输特征以及数据汇聚目的节点中的一种或多种，选择汇聚节点的部署位置；

节点部署模块，用于依据汇聚需求、数据特征、网络传输特征以及汇聚能力中的一种或多种选择汇聚节点，并将选择的汇聚节点部署在所述部署位置上；

上级汇聚节点选择模块，用于依据汇聚需求、信任关系、数据重要等级、数据紧急程度、上级汇聚节点汇聚可用能力中的一种或多种选择已部署的汇聚节点的上级汇聚节点。

18.一种电子设备，其特征在于，包括：

至少一个处理器；以及

与所述处理器通信连接的至少一个存储器，其中：

所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如权利要求1至16中任意一项所述的汇聚节点的部署方法。

19.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行如权利要求1至16中任意一项所述的汇聚节点的部署方法。