CN109618371A - 一种数据按需汇聚方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种数据按需汇聚方法及装置，其中方法包括：根据场景信息、汇聚策略、第一目标数据的特征信息、中继传输节点传输能力中的一个或多个，确定所述第一目标数据的传输路径和/或传输时机；根据场景信息、汇聚策略、第一目标数据的特征信息、传输路径、传输时机中的一个或多个，确定并执行对所述第一目标数据的第一操作，生成第二目标数据；对所述第二目标数据进行封装，根据所述的第一目标数据的传输路径和/或传输时机传输封装后的第二目标数据。本发明实施例能够在资源约束下将待汇聚数据传输至上级汇聚节点，确保汇聚数据的实时性、安全性和/或能耗要求，能实现按需汇聚。

Description

一种数据按需汇聚方法及装置

技术领域

本发明实施例涉及信息网络技术技术领域，更具体地，涉及一种数据按需汇聚方法及装置。

背景技术

以移动互联网、天地一体化信息网络、专用网络等为代表的大规模网络日趋庞大，产生了海量数据。为了有效使用这些数据，需要将分布于各个设备的数据汇聚到数据中心。这些数据具有如下特征：安全性需求差异性，如，军事数据和民用数据的安全性需求不同；实时性需求差异，如，应急通信的数据实时性较遥感卫星影像数据的实时性高；能耗需求差异，如，通过卫星汇聚数据的能耗需求高。此外，这些网络中数据汇聚所需要的计算资源/存储资源/带宽资源受限。现有数据汇聚方式采用固定传输路径按照先来先发的方式汇聚数据，并在数据汇聚前对数据执行无差异化的操作(比如要么不压缩，要么采用同一算法压缩)，这种静态无差异化汇聚不满足大规模网络中计算资源/存储资源/带宽资源受限条件下的差异化汇聚需求，可能导致对数据安全性的保护过度或欠缺，难以保障时间敏感数据的实时性，消耗过多资源。综上可知，现有的数据汇聚方式不具有普适应，无法适用于对汇聚需求差异化场景。

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数据按需汇聚方法及装置。

第一个方面，本发明实施例提供一种数据按需汇聚方法，包括：

根据场景信息、汇聚策略、第一目标数据的特征信息、中继传输节点传输能力中的一个或多个，确定所述第一目标数据的传输路径和/或传输时机；

根据场景信息、汇聚策略、第一目标数据的特征信息、传输路径、传输时机中的一个或多个，确定并执行对所述第一目标数据的第一操作，生成第二目标数据；

对所述第二目标数据进行封装，根据所述的第一目标数据的传输路径和/或传输时机传输封装后的第二目标数据。

第二个方面，本发明实施例提供一种数据按需汇聚装置，包括：

路径确认模块，用于根据场景信息、汇聚策略、第一目标数据的特征信息、中继传输节点传输能力中的一个或多个，确定所述第一目标数据的传输路径和/或传输时机；

目标数据生成模块，用于根据场景信息、汇聚策略、第一目标数据的特征信息、传输路径、传输时机中的一个或多个，确定并执行对所述第一目标数据的第一操作，生成第二目标数据；

传输模块，用于对所述第二目标数据进行封装，并根据所述的第一目标数据的传输路径和/或传输时机传输封装后的第二目标数据。

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数据按需汇聚方法及装置，根据场景信息、汇聚策略、第一目标数据的特征信息、中继传输节点传输能力中的一个或多个，确定所述第一目标数据的传输路径和/或传输时机；根据场景信息、汇聚策略、第一目标数据的特征信息、传输路径、传输时机中的一个或多个，确定并执行对所述第一目标数据的第一操作，生成第二目标数据；对所述第二目标数据进行封装，根据所述的第一目标数据的传输路径和/或传输时机传输封装后的第二目标数据。本发明实施例通过在数据传输过程中，综合考虑汇聚节点的可用资源/安全保障能力、数据传输的安全性需求、数据传输的实时性需求、中继传输节点传输能力、带传输数据的特征信息等，动态确定数据的传输路径和传输时机，实现大规模网络中计算资源/存储资源/带宽资源受限条件下的差异化按需汇聚。

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数据按需汇聚方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的数据按需汇聚装置的结构示意图；

图3为本发明另一个实施例的数据按需汇聚装置的结构示意图；

图4为本发明实施例的数据按需汇聚的流程示意图；

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数据按需汇聚方法的流程示意图，本发明实施例的数据按需汇聚方法的执行主体为汇聚节点，如图1所示，包括：

S100、根据场景信息、汇聚策略、第一目标数据的特征信息、中继传输节点传输能力中的一个或多个，确定所述第一目标数据的传输路径和/或传输时机。

具体地，本发明实施例中的场景信息包括汇聚节点的可用计算资源、汇聚节点的可用存储资源、汇聚节点的可用带宽资源、汇聚节点的安全保障能力中的一个或多个。

本发明实施例中的汇聚策略包括上级汇聚节点的实时性要求、上级汇聚节点的安全性要求、上级汇聚节点的能耗要求、上级汇聚节点所支持的压缩算法、计算资源约束、存储资源约束、带宽资源约束中的一个或多个。

在本发明实施例中，汇聚策略既可以由汇聚节点从上级汇聚节点主动获取(即向上级汇聚节点发送获取汇聚策略的请求)，也可以被动接收上级汇聚节点的主动推送。

本发明实施例中的安全性要求包括安全保障目标、可用安全算法、安全保障等级中的一个或多个。其中，安全保障目标包括以下一个或多个的任意组合：可鉴别性、机密性、完整性、不可否认性。可用安全算法表示上级汇聚节点所支持的安全算法，例如身份鉴别算法、身份鉴别协议、加解密算法、完整性校验算法、签名验签算法等等。

身份鉴别协议包括但不限于：OAuth协议、OAuth2协议、OpenID协议、SMAL协议、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、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、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、Diffie-Hellman算法。

安全保障等级是对保障能力进行等级划分，可用离散值表示(如，一级、二级、三级、四级)。

本发明实施例中的中继传输节点传输能力是指数据从当前汇聚节点到目的汇聚节点所通过的中继节点的传输能力，中继传输节点的传输能力包括以下一种或多种的任意组合：中继传输节点的可用传输带宽、中继传输节点的安全保障能力、中继传输节点的可达节点。

本发明实施例中的第一目标数据为原始待汇聚数据，第一目标数据的特征信息包括第一目标数据的实时性需求、第一目标数据的安全性需求、第一目标数据的字节数、第一目标数据到达数据缓冲区的时间中的一个或多个。

S101、根据场景信息、汇聚策略、第一目标数据的特征信息、传输路径、传输时机中的一个或多个，确定并执行对所述第一目标数据的第一操作，生成第二目标数据。

具体地，本发明实施例中的第一操作可以是消冗、压缩、加密、签名和完整性校验码生成中的一个或多个。

S102、对所述第二目标数据进行封装，根据所述的第一目标数据的传输路径和/或传输时机传输封装后的第二目标数据。

具体地，本发明实施例对第二目标数据按照封装格式进行封装，封装格式中的封装字段包括但不限于：汇聚源地址、上级汇聚目标地址、第二目标数据、加密算法标识、压缩算法标识、完整性校验算法标志、签名算法标识、第一操作执行顺序。

本发明实施例中的上级汇聚节点在接收到封装后的数据报后，解析并提取第二目标数据，按照第一操作执行顺序的逆顺序执行完整性校验算法、验签算法、解密算法、解压缩算法，所述的执行的完整性校验算法、验签算法、解密算法、解压缩算法由完整性校验算法标志、签名算法标识、加密算法标识、压缩算法标识所确定。

在上述各实施例的基础上，作为一种可选实施例，根据场景信息、汇聚策略、第一目标数据的特征信息、中继传输节点传输能力中的一个或多个，确定所述第一目标数据的传输路径和/或传输时机，进一步包括：

根据上级汇聚节点的实时性要求、上级汇聚节点的安全性要求、第一目标数据的实时性需求、第一目标数据的安全性需求、第一目标数据的字节数、中继传输节点的可用传输带宽、中继传输节点的安全保障能力、当前汇聚节点到目的汇聚节点的可达性、传输时机中的任意一个或多个的组合，确定传输路径；

所述传输路径满足从当前汇聚节点到目的汇聚节点可达、上级汇聚节点的实时性要求、上级汇聚节点的安全性要求、上级汇聚节点的能耗要求、第一目标数据的安全性需求、第一目标数据的实时性需求、第一目标数据的能耗需求中的至少一种。

具体地，本发明实施例中传输路径确定的方式包括：

判断当前汇聚节点到目的汇聚节点的可达性，将可达路径作为候选传输路径，其中，具体的判断方式包括但不限于：ping命令、tracerout命令、心跳检测命令、中继传输节点的可达节点列表。

若汇聚策略中定义了上级汇聚节点的实时性要求，和/或数据源定义了第一目标数据的实时性需求，则依据上级汇聚节点的实时性要求和/或第一目标数据的实时性需求，计算本次汇聚的数据实时性需求。具体计算方式包括但不限于：将上级汇聚节点的实时性要求和第一目标数据的实时性需求中的最大值作为本次汇聚的数据实时性需求、将上级汇聚节点的实时性要求和第一目标数据的实时性需求中的最小值作为本次汇聚的数据实时性需求、将上级汇聚节点的实时性要求和第一目标数据的实时性需求进行加权求和作为本次汇聚的数据实时性需求。

在本发明实施例中，数据实时性需求规定数据从当前汇聚节点到目的汇聚节点的最高时延，可用离散值(如，高、中、低)表示，也可以连续值表示；如果用离散值表示，则可依据业务实时性映射表等转化为连续值。

在上述各实施例的基础上，本发明实施例的时延包括但不限于以以下四种：

发送方处理时延、发送时延、传输时延和接收方处理时延。

具体地，发送方处理时延是指数据到达汇聚节点至数据进入发送缓冲区的时间间隔。

发送时延是指数据进入发送缓冲区到离开当前汇聚节点的时间间隔。本发明实施例中影响发送时延的因素包括但不限于：本次待汇聚的数据量大小、发送缓冲区数据量大小、拟选择传输路径可用带宽。发送时延的具体计算方式可为：(本次待汇聚的数据量大小+发送缓冲区数据量大小)÷拟选择传输路径可用带宽。

传输时延是指数据离开当前汇聚节点到到达目的汇聚节点的时间间隔。本发明实施例中影响传输时延的因素包括但不限于：传输介质类型和传输距离。传输时延的具体计算发送可以为：ω1×传输距离，其中ω1为单位距离内的传输时延，可通过历史统计数据获得。

接收方处理时延是指数据到达目的汇聚节点到数据处理完成的时间间隔。本发明实施例的数据处理包括但不限于：加密、解密、消冗、压缩、完整性校验码生成、解压缩、解密、完整性校验。

本发明实施例中影响发送方处理时延和接收方处理时延的因素包括但不限于：数据量大小、数据类型、对数据的处理。每类数据的单位数据量的处理时延可采用历史统计数据获得。

在上述各实施例的基础上，作为一种可选实施例，当前汇聚的带宽需求可根据当前汇聚的数据实时性需求、发送方处理时延、传输时延、接收方处理时延计算，具体地，可参照公式：本次汇聚的带宽需求＝待汇聚数据量大小÷(本次汇聚的数据实时性需求－发送方处理时延－接收方处理时延－发送方时延)。

在上述各实施例的基础上，作为一种可选的实施例，本发明实施例的汇聚节点在选择候选传输路径时，路径上的中继传输节点应当满足：该节点的可用传输带宽大于等于本次汇聚带宽需求的条件。

在上述各实施例的基础上，作为一种可选的实施例，若本次汇聚的安全性需求包括可鉴别性需求，则选择支持身份认证的传输路径作为候选传输路径。即，传输路径上所有汇聚节点都支持身份认证，本发明实施例中支持身份认证的认证协议包括但不限于：OAuth协议、OAuth2协议、OpenID协议、SMAL协议、Kerberos协议。

在上述各实施例的基础上，作为一种可选的实施例，若本次汇聚的安全性需求包括机密性需求，则选择支持加解密的传输路径作为候选传输路径，即传输路径上所有节点都支持加解密。本发明实施例中的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、SM4算法。

在上述各实施例的基础上，作为一种可选的实施例，若本次汇聚的安全性需求包含完整性需求，则选择支持完整性校验的传输路径作为候选传输路径。即传输路径上所有节点都支持完整性校验。本发明实施例完整性校验的算法包括但不限于：MAC算法、CRC算法、Hash算法、SM3算法。

在上述各实施例的基础上，作为一种可选的实施例，若本次汇聚的安全性需求包含不可否认性需求，则选择支持不可否认性的传输路径作为候选传输路径。即传输路径上所有节点都支持不可否认验证。本发明实施例中不可否认性的算法包括但不限于：SM2算法、RSA算法、ECC算法、Elgamal算法、Rabin算法、Diffie-Hellman算法。

在上述各实施例的基础上，作为一种可选的实施例，若本次汇聚的安全性需求中指定了安全算法，则选择支持相应安全算法的路径作为候选传输路径。若汇聚策略的安全要求中指定了安全保障等级，则选择安全保障等级大于等于本次汇聚指定安全等级的传输路径作为候选传输路径。

在上述各实施例的基础上，作为一种可选的实施例，若定义了中继节点的数据传输能耗要求，则评估所选传输路径的能耗。影响数据在传输路径上传输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：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传输距离的能耗，其值依赖于传输介质类型，可采用历史统计数据获得。依据所每条传输路径的预期能耗，选择满足中继能耗要求的传输路径作为候选传输路径。

在上述各实施例的基础上，当候选传输路径的条数大于1时，则选择一条或多条作为本次汇聚的最终传输路径，具体选择方式包括但不限于：时延最低优先、安全性最高优先、能耗最低优先、加权和。

在上述各实施例的基础上，作为一种可选实施例，根据场景信息、汇聚策略、第一目标数据的特征信息、中继传输节点传输能力中的一个或多个，确定所述第一目标数据的传输路径和/或传输时机，进一步包括：

根据传输路径的历史状态和/或当前状态，预测传输路径的空闲时间；

依据上级汇聚节点的实时性要求、第一目标数据的实时性需求、第一目标数据的字节数、传输路径的可用传输带宽、传输路径空闲时间中的一个或多个，确定传输时机；

所述的传输时机满足以下条件中的至少一个：上级汇聚节点的实时性要求、第一目标数据的实时性需求。

具体地，依据第一目标数据的字节数和所选择传输路径的历史空闲状态的统计数据，评估所选传输路径在未来时段内可用传输带宽和空闲时段，将第一目标数据的字节数与可用传输带宽相除，计算获得预期传输时延。

依据本次汇聚的实时性需求，当前汇聚节点处理时延期望、上级汇聚节点的处理时延期望、发送时延期望，计算出本次第一目标数据所允许的最大传输时延期望，具体计算方式可为：

本次第一目标数据所允许的最大传输时延期＝本次汇聚的实时性需求－当前汇聚节点处理时延期望－上级汇聚节点的处理时延期望－发送时延期望。

需要注意的是，若所述的实际传输时延小于等于第一目标数据所需允许的最大传输时延期望值，和/或，所述的空闲时段的长度大于等于所述的实际传输时延，则选择所述的空闲时段为传输时机。

在上述各实施例的基础上，作为一个可选实施例，根据场景信息、汇聚策略、第一目标数据的特征信息、传输路径、传输时机中的一个或多个，确定并执行对所述第一目标数据的第一操作，生成第二目标数据，进一步包括：

计算第一目标数据的预期汇聚总时延；

选择对第一目标数据执行的第一候选操作，将第一目标数据执行第一候选操作后得到的结果作为第二拟目标数据，计算所述第二拟目标数据的预期汇聚总时延；

依据所述第一目标数据的预期汇聚总时延和/或第二拟目标数据的预期汇聚总时延，选择并执行对第一目标数据执行的第一操作，生成第二目标数据；

其中，所述第一目标数据的预期汇聚总时延表示对第一目标数据不执行第一操作并直接进行汇聚所需的时间，包括第一目标数据的发送时延和传输时延。

第二拟目标数据的预期汇聚总时延表示对第二拟目标数据进行汇聚所需的时间，包括对第一目标数据执行第一候选操作所需的时间、第二拟目标数据发送时延、第二拟目标数据传输时延、对第二拟目标数据执行第二操作所需的时间。

所述第二操作包括解密、解压缩、验签、完整性验证中的一个或多个。

具体地，本发明实施例中的第一操作包括但不限于消冗、压缩、加密、签名和完整性校验码生成中的一种或几种。执行第一操作之前还需要选取对应的第一操作算法，第一操作算法包括但不限于：消冗算法、压缩算法、加密算法、签名算法、特定完整性校验算法。

本发明实施例中的第二操作依赖于第一操作：若第一操作中存在加密操作，则解密操作属于第二操作中的元素；若第一操作中存在压缩操作，则解压缩操作属于第二操作中的元素；若第一操作中存在签名操作，则验签操作属于第二操作中的元素；若第一操作中存在完整性校验码生成操作，则完整性校验操作属于第二操作中的元素。

在本发明实施例中，对第一目标数据，依据数据类型、数据量大小等因素，计算消冗时间、压缩时间、加密时间、完整性校验码生成时间中的一个或多个的任意组合，获得对第一目标数据执行第一候选操作的时间。

计算第一目标数据执行第一候选操作之后再执行第二候选操作的时间，作为对第二拟目标数据执行第二候选操作的时间，所述第二操作包括但不限于：解压缩、解密、验签、完整性校验，获得对第二拟目标数据执行第二候选操作的时间。

本发明实施例中的第一候选操作包括但不限于：消冗、压缩、加密、签名和完整性校验码生成，第一候选操作包括相应算法的选取，如消冗算法的选取、压缩算法的选取、加密算法的选取、签名算法的选取、完整性校验码生成算法的选取。第二候选操作包括但不限于：解压缩、解密、验签和完整性校验。第二候选操作包括相应算法的选取，如、解压缩算法的选取、解密算法的选取、验签算法的选取、完整性校验算法的选取。

可以理解的是，对不同类型的数据，不同压缩算法的压缩时延不同、解压缩时延也不同；不同加密算法的加密时延不同、解密时延也不同；不同签名算法的签名时延不同、验签时延也不同；对不同类型的数据，采用不同消冗算法的消冗时延不同。

在计算第一目标数据执行第一候选操作的时间和第二拟目标数据执行第二候选操作的时间时，需计算如下任意一种或多种时间的组合：不同消冗算法的消冗时间、不同加密算法的加密时间和解密时间、不同签名算法的签名时间和验签时间、不同完整性校验算法的完整性校验码生成时间和完整性校验时间。

依据本次汇聚实时性需求、发送时延、传输时延，计算第一候选操作和第二候选操作的处理时延上限之和，具体计算方式可为：第一候选操作和第二候选操作的处理时延上限之和＝本次汇聚实时性需求－发送时延－传输时延。若(对第一目标数据执行第一候选操作的时间+对第二拟目标数据执行第二候选操作的时间)≤第一操作和第二操作的处理时延上限之和，则选择第一候选操作为对第一目标数据执行的第一操作。对第一目标数据执行所述的第一操作，生成第二目标数据。

在上述各实施例的基础上，若汇聚策略中定义了安全性要求和/或数据源对数据传输存在安全性需求，则计算本次汇聚的安全性需求，具体计算方式可采用：对汇聚策略中的安全性要求和/或数据源定义的安全性需求求并集。

在上述各实施例的基础上，作为一种可选的实施例，根据场景信息、汇聚策略、第一目标数据的特征信息、传输路径、传输时机中的一个或多个，确定并执行对所述第一目标数据的第一操作，生成第二目标数据，进一步包括：

依据汇聚策略的安全要求、第一目标数据存在安全性需求、汇聚节点的安全保障能力中的一种或多种，选择满足安全要求和/或安全性需求的加密、签名、完整性校验码生成中的一种或多种，作为对第一目标数据的第一操作。

需要说明的是，若本次汇聚的安全性需求中指定了安全算法，则选择安全性需求中指定的且当前汇聚节点支持的安全算法。将选取的安全算法作为对第一目标数据的第一操作，对第一目标数据执行所述的第一操作，生成第二目标数据。

在上述各实施例的基础上，作为一种可选的实施例，根据场景信息、汇聚策略、第一目标数据的特征信息、传输路径、传输时机中的一个或多个，确定并执行对所述第一目标数据的第一操作，生成第二目标数据，进一步还包括：

计算第一目标数据的预期能耗；

选择对第一目标数据执行的第一候选操作，将第一目标数据执行第一候选操作后得到的结果作为第二拟目标数据，计算所述第二拟目标数据的预期能耗；

依据第一目标数据的预期能耗和/或第二拟目标数据的预期能耗，选择并执行对第一目标数据执行的第一操作，生成第二目标数据；

所述第一目标数据的预期能耗表示对第一目标数据不执行第一操作直接进行汇聚所需的能耗，包括第一目标数据的发送能耗、第一目标数据的传输能耗中的任意一种或多种；

所述的第二拟目标数据的预期能耗表示对第二拟目标数据进行汇聚所需的能耗，包括对第一目标数据执行第一候选操作所需的能耗、第二拟目标数据发送能耗、第二拟目标数据传输能耗、对第二拟目标数据执行拟第二操作所需的能耗中的任意一种或多种。

若汇聚策略中定义了上级汇聚节点的能耗要求和/或数据源定义了第一目标数据的能耗需求，则依据上级汇聚节点的能耗要求和/或第一目标数据的能耗需求，计算本次汇聚的能耗需求，具体计算方式包括但不限于：最大值、最小值、加权求和。具体地，对第一目标数据，依据数据类型、数据量大小等因素，计算消冗、压缩、加密、签名、完整性校验码生成中一个或多个的任意组合的能耗，获得对第一目标数据执行第一候选操作的能耗；计算第一目标数据执行第一候选操作之后再执行第二候选操作的能耗，作为第二拟目标数据执行第二候选操作的能耗，所述第二拟操作包括：解压缩、解密、验签、完整性校验，获得对第二拟目标数据执行第二候选操作的能耗。

依据本次汇聚的能耗需求、发送能耗、传输能耗，计算第一候选操作和第二候选操作的能耗上限之和，具体计算方式可为：第一候选操作和第二候选操作的能耗上限之和＝本次汇聚能耗需求－发送能耗－传输能耗。若(对第一目标数据执行第一候选操作所消耗的能耗+对第二目标数据执行第二候选操作所消耗的能耗)≤第一操作和第二操作的能耗上限之和，则选择第一候选操作为对第一目标数据执行的第一操作。对第一目标数据执行所述的第一操作，生成第二目标数据。

在上述各实施例的基础上，作为一种可选的实施例，根据场景信息、汇聚策略、第一目标数据的特征信息、传输路径、传输时机中的一个或多个，确定并执行对所述第一目标数据的第一操作，生成第二目标数据，进一步还包括：

计算汇聚第一目标数据和/或第二目标数据所需要的计算资源；

若汇聚第一目标数据所需要的计算资源小于等于汇聚节点的可用计算资源和/或满足计算资源约束，则汇聚第一目标数据；

若汇聚第二目标数据所需要的计算资源小于等于汇聚节点的可用计算资源和/或满足计算资源约束，则汇聚第二目标数据。

具体地，若汇聚策略中定义了计算资源约束，则对第一目标数据计算汇聚第一目标数据所需要的计算资源，对第二目标数据计算汇聚第二目标数据所需要的计算资源；若汇聚第一目标数据所需要的计算资源小于等于汇聚节点的可用计算资源和/或满足计算资源约束，则汇聚第一目标数据；若汇聚第二目标数据所需要的计算资源小于等于汇聚节点的可用计算资源和/或满足计算资源约束，则汇聚第二目标数据。

汇聚第一目标数据的计算资源包括但不限于：汇聚节点发送第一目标数据所需要的计算资源，中继节点传输第一目标数据所需要的计算资源，目标汇聚节点接收第一目标数据所需要的计算资源。可采用统计方式和/或基于数据模型获得如下一个或多个计算资源：汇聚节点发送单位数量的第一目标数据所需要的计算资源，中继节点传输单位数量的第一目标数据所需要的计算资源，目标汇聚节点接收单位数量的第一目标数据所需要的计算资源，每类汇聚单位数据所消耗计算资源，本发明实施例不对计算资源消耗获取方式此作具体限制。依据单位数据的资源消耗和数量汇聚量大小，获得对第一目标数据的计算资源消耗。

若汇聚第二目标数据所需要的计算资源小于等于汇聚节点的可用计算资源和/或满足计算资源约束，则汇聚第二目标数据。汇聚第一目标数据的计算资源包括但不限于：汇聚节点发送第一目标数据所需要的计算资源，中继节点传输第一目标数据所需要的计算资源，目标汇聚节点接收第一目标数据所需要的计算资源。汇聚第二目标数据的计算资源包括但不限于：对第一目标数据执行第一操作所需的计算资源、汇聚节点发送第二目标数据所需要的计算资源、中继节点传输第二目标数据所需要的计算资源、目标汇聚节点接收第二目标数据所需要的计算资源、目标汇聚节点对第二目标数据执行第二操作所需要的计算资源。

可采用统计方式和/或基于数据模型获得如下一个或多个计算资源：汇聚节点发送单位数量的第一目标数据所需要的计算资源，中继节点传输单位数量的第一目标数据所需要的计算资源、目标汇聚节点接收单位数量的第一目标数据所需要的计算资源、对单位数量的第一目标数据执行第一操作所需的计算资源、汇聚节点发送单位数量的第二目标数据所需要的计算资源、中继节点传输单位数量的第二目标数据所需要的计算资源、目标汇聚节点接收单位数量的第二目标数据所需要的计算资源、目标汇聚节点对单位数量的第二目标数据执行第二操作所需要的计算资源。本发明实施例不对计算资源消耗获取方式此作具体限制。依据单位数据的资源消耗和数量汇聚量大小，获得对第一目标数据的计算资源消耗和/或获得对第二目标数据的计算资源消耗。

在上述各实施例的基础上，作为一种可选实施例，根据场景信息、汇聚策略、第一目标数据的特征信息、传输路径、传输时机中的一个或多个，确定并执行对所述第一目标数据的第一操作，生成第二目标数据，进一步还包括：

计算汇聚第一目标数据和/或第二目标数据所需要的存储资源；

若汇聚第一目标数据所需要的存储资源小于等于汇聚节点的可用存储资源和/或满足存储资源约束，则汇聚第一目标数据；

若汇聚第二目标数据所需要的存储资源小于等于汇聚节点的可用存储资源和/或满足存储资源约束，则汇聚第二目标数据。

具体地，若汇聚策略中定义了存储资源约束，则对第一目标数据和/或第二目标数据计算汇聚第一目标数据和/或第二目标数据所需要的存储资源；若汇聚第一目标数据所需要的存储资源小于等于汇聚节点的可用存储资源和/或满足存储资源约束，则汇聚第一目标数据；若汇聚第二目标数据所需要的存储资源小于等于汇聚节点的可用存储资源和/或满足存储资源约束，则汇聚第二目标数据。汇聚第一目标数据的存储资源包括但不限于：汇聚节点发送第一目标数据所需要的存储资源，中继节点传输第一目标数据所需要的存储资源，目标汇聚节点接收第一目标数据所需要的存储资源。汇聚第二目标数据的存储资源包括但不限于：对第一目标数据执行第一操作所需的存储资源、汇聚节点发送第二目标数据所需要的存储资源、中继节点传输第二目标数据所需要的存储资源、目标汇聚节点接收第二目标数据所需要的存储资源、目标汇聚节点对第二目标数据执行第二操作所需要的存储资源。

在上述各实施例的基础上，作为一种可选实施例，根据场景信息、汇聚策略、第一目标数据的特征信息、传输路径、传输时机中的一个或多个，确定并执行对所述第一目标数据的第一操作，生成第二目标数据，进一步还包括：

对第一目标数据和/或第二目标数据，依据实时性要求和/或实时性需求，计算汇聚第一目标数据和/或第二目标数据所需要的带宽资源；

若汇聚第一目标数据所需要的带宽资源小于等于汇聚节点的可用带宽资源和/或满足存储资源约束，则汇聚第一目标数据；

若汇聚第二目标数据所需要的带宽资源小于等于汇聚节点的可用带宽资源和/或满足存储资源约束，则汇聚第二目标数据。

具体地，若汇聚策略中定义了带宽资源约束，则对第一目标数据和/或第二目标数据计算汇聚第一目标数据和/或第二目标数据所需要的带宽资源；若汇聚第一目标数据所需要的带宽资源小于等于汇聚节点的可用带宽资源和/或满足带宽资源约束，则汇聚第一目标数据；若汇聚第二目标数据所需要的带宽资源小于等于汇聚节点的可用带宽资源和/或满足带宽资源约束，则汇聚第二目标数据。

图2为本发明实施例提供的数据按需汇聚装置的结构示意图，如图2所示，该数据按需汇聚装置包括：路径确认模块201、目标数据生成模块202和传输模块203，其中：

路径确认模块201用于根据场景信息、汇聚策略、第一目标数据的特征信息、中继传输节点传输能力中的一个或多个，确定所述第一目标数据的传输路径和/或传输时机。

目标数据生成模块202用于根据场景信息、汇聚策略、第一目标数据的特征信息、传输路径、传输时机中的一个或多个，确定并执行对所述第一目标数据的第一操作，生成第二目标数据。

传输模块203用于对所述第二目标数据进行封装，并根据所述的第一目标数据的传输路径和/或传输时机传输封装后的第二目标数据。

本发明实施例提供的数据按需汇聚装置，具体执行上述各数据按需汇聚方法实施例流程，具体请详见上述各数据按需汇聚方法实施例的内容，在此不再赘述。本发明实施例提供的数据按需汇聚装置能够适应对汇聚需求的差异化场景。

图3为本发明另一个实施例的数据按需汇聚装置的结构示意图，如图3所示，包括汇聚策略发送模块301、汇聚数据接收模块302以及汇聚数据提取模块303，其中：

汇聚策略发送模块301用于向下级汇聚节点(也即数据按需汇聚装置)发送汇聚策略。

汇聚数据接收模块302用于接收下级汇聚节点上传的封装后的第二目标数据。

汇聚数据提取模块303用于解析并提取第二目标数据。

图4为本发明实施例的数据按需汇聚的流程示意图，如图所示，包括作为数据汇聚源的第一汇聚节点和作为汇聚目的地的第二汇聚节点。其中，第二汇聚节点用于生成汇聚策略，并发送至第一汇聚节点，第一汇聚节点接收并解析汇聚策略，并根据汇聚策略确定传输路径、传输时机以及数据操作方法，之后对数据进行汇聚和封装，将封装后的数据发送至第二汇聚节点，第二汇聚节点接收并解析封装后的数据，完成汇聚过程。需要说明的是，图4所示实施例中对中继汇聚节点进行了省略，在实际应用中，数据汇聚源与汇聚目的地之间通常还具有由多个中继汇聚节点组成的传输路径。

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数据按需汇聚方法，例如包括：根据场景信息、汇聚策略、第一目标数据的特征信息、中继传输节点传输能力中的一个或多个，确定所述第一目标数据的传输路径和/或传输时机；根据场景信息、汇聚策略、第一目标数据的特征信息、传输路径、传输时机中的一个或多个，确定并执行对所述第一目标数据的第一操作，生成第二目标数据；对所述第二目标数据进行封装，根据所述的第一目标数据的传输路径和/或传输时机传输封装后的第二目标数据。

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数据按需汇聚方法，例如包括：根据场景信息、汇聚策略、第一目标数据的特征信息、中继传输节点传输能力中的一个或多个，确定所述第一目标数据的传输路径和/或传输时机；根据场景信息、汇聚策略、第一目标数据的特征信息、传输路径、传输时机中的一个或多个，确定并执行对所述第一目标数据的第一操作，生成第二目标数据；对所述第二目标数据进行封装，根据所述的第一目标数据的传输路径和/或传输时机传输封装后的第二目标数据。

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 (18)

1.一种数据按需汇聚方法，其特征在于，包括：

根据场景信息、汇聚策略、第一目标数据的特征信息、中继传输节点传输能力中的一个或多个，确定所述第一目标数据的传输路径和/或传输时机；

根据场景信息、汇聚策略、第一目标数据的特征信息、传输路径、传输时机中的一个或多个，确定并执行对所述第一目标数据的第一操作，生成第二目标数据；

对所述第二目标数据进行封装，根据所述的第一目标数据的传输路径和/或传输时机传输封装后的第二目标数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述场景信息包括汇聚节点的可用计算资源、汇聚节点的可用存储资源、汇聚节点的可用带宽资源、汇聚节点的安全保障能力中的一个或多个。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，汇聚策略包括上级汇聚节点的实时性要求、上级汇聚节点的安全性要求、上级汇聚节点的能耗要求、上级汇聚节点所支持的压缩算法、计算资源约束、存储资源约束、带宽资源约束中的一个或多个；

所述的汇聚策略的获得方式包括：当前汇聚节点从上级汇聚节点主动获取，和/或当前汇聚节点被动接收上级汇聚节点的主动推送。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述安全性要求包括安全保障目标、可用安全算法、安全保障等级中的一个或多个；

其中，所述安全保障目标包括可鉴别性、机密性、完整性、不可否认性中的一个或多个；

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、签名验签算法中的一个或多个。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一目标数据为原始待汇聚数据，所述第一目标数据的特征信息包括第一目标数据的实时性需求、第一目标数据的安全性需求、第一目标数据的字节数、第一目标数据到达数据缓冲区的时间中的一个或多个。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，中继传输节点传输能力包括中继传输节点的可用传输带宽、中继传输节点的安全保障能力、中继传输节点的可达节点中的一个或多个。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一操作包括消冗、压缩、加密、签名和完整性校验码生成中的一个或多个。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据场景信息、汇聚策略、第一目标数据的特征信息、中继传输节点传输能力中的一个或多个，确定所述第一目标数据的传输路径和/或传输时机，进一步包括：

根据上级汇聚节点的实时性要求、上级汇聚节点的安全性要求、第一目标数据的实时性需求、第一目标数据的安全性需求、第一目标数据的字节数、中继传输节点的可用传输带宽、中继传输节点的安全保障能力、当前汇聚节点到目的汇聚节点的可达性、传输时机中的任意一个或多个的组合，确定传输路径；

所述传输路径满足从当前汇聚节点到目的汇聚节点可达、上级汇聚节点的实时性要求、上级汇聚节点的安全性要求、上级汇聚节点的能耗要求、第一目标数据的安全性需求、第一目标数据的实时性需求、第一目标数据的能耗需求中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据场景信息、汇聚策略、第一目标数据的特征信息、中继传输节点传输能力中的一个或多个，确定所述第一目标数据的传输路径和/或传输时机，进一步包括：

根据传输路径的历史状态和/或当前状态，预测传输路径的空闲时间；

依据上级汇聚节点的实时性要求、第一目标数据的实时性需求、第一目标数据的字节数、传输路径的可用传输带宽、传输路径空闲时间中的一个或多个，确定传输时机；

所述的传输时机满足以下条件中的至少一个：上级汇聚节点的实时性要求、第一目标数据的实时性需求。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据场景信息、汇聚策略、第一目标数据的特征信息、传输路径、传输时机中的一个或多个，确定并执行对所述第一目标数据的第一操作，生成第二目标数据，进一步包括：

计算第一目标数据的预期汇聚总时延；

选择对第一目标数据执行的第一候选操作，将第一目标数据执行第一候选操作后得到的结果作为第二拟目标数据，计算所述第二拟目标数据的预期汇聚总时延；

依据所述第一目标数据的预期汇聚总时延和/或第二拟目标数据的预期汇聚总时延，选择并执行对第一目标数据执行的第一操作，生成第二目标数据；

其中，所述第一目标数据的预期汇聚总时延表示对第一目标数据不执行第一操作而直接进行汇聚所需的时间，包括第一目标数据的发送时延和传输时延；

所述第二拟目标数据的预期汇聚总时延表示对第二拟目标数据进行汇聚所需的时间，包括对第一目标数据执行第一候选操作所需的时间、第二拟目标数据发送时延、第二拟目标数据传输时延、对第二拟目标数据执行第二操作所需的时间；

所述第二操作包括解密、解压缩、验签、完整性验证中的一个或多个。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据场景信息、汇聚策略、第一目标数据的特征信息、传输路径、传输时机中的一个或多个，确定并执行对所述第一目标数据的第一操作，生成第二目标数据，进一步包括：

依据汇聚策略的安全要求、第一目标数据存在安全性需求、汇聚节点的安全保障能力中的一种或多种，选择满足安全要求和/或安全性需求的加密、签名、完整性校验码生成中的一种或多种，作为对第一目标数据的第一操作。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据场景信息、汇聚策略、第一目标数据的特征信息、传输路径、传输时机中的一个或多个，确定并执行对所述第一目标数据的第一操作，生成第二目标数据，进一步还包括：

计算第一目标数据的预期能耗；

选择对第一目标数据执行的第一候选操作，将第一目标数据执行第一候选操作后得到的结果作为第二拟目标数据，计算所述第二拟目标数据的预期能耗；

依据第一目标数据的预期能耗和/或第二拟目标数据的预期能耗，选择并执行对第一目标数据执行的第一操作，生成第二目标数据；

其中，所述第一目标数据的预期能耗表示对第一目标数据不执行第一操作直接进行汇聚所需的能耗，包括第一目标数据的发送能耗、第一目标数据的传输能耗中的任意一种或多种；

所述的第二拟目标数据的预期能耗表示对第二拟目标数据进行汇聚所需的能耗，包括对第一目标数据执行第一候选操作所需的能耗、第二拟目标数据发送能耗、第二拟目标数据传输能耗、对第二拟目标数据执行拟第二操作所需的能耗中的任意一种或多种。

13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据场景信息、汇聚策略、第一目标数据的特征信息、传输路径、传输时机中的一个或多个，确定并执行对所述第一目标数据的第一操作，生成第二目标数据，进一步还包括：

计算汇聚第一目标数据和/或第二目标数据所需要的计算资源；

若汇聚第一目标数据所需要的计算资源小于等于汇聚节点的可用计算资源和/或满足计算资源约束，则汇聚第一目标数据；

若汇聚第二目标数据所需要的计算资源小于等于汇聚节点的可用计算资源和/或满足计算资源约束，则汇聚第二目标数据。

14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据场景信息、汇聚策略、第一目标数据的特征信息、传输路径、传输时机中的一个或多个，确定并执行对所述第一目标数据的第一操作，生成第二目标数据，进一步还包括：

计算汇聚第一目标数据和/或第二目标数据所需要的存储资源；

若汇聚第一目标数据所需要的存储资源小于等于汇聚节点的可用存储资源和/或满足存储资源约束，则汇聚第一目标数据；

若汇聚第二目标数据所需要的存储资源小于等于汇聚节点的可用存储资源和/或满足存储资源约束，则汇聚第二目标数据。

15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据场景信息、汇聚策略、第一目标数据的特征信息、传输路径、传输时机中的一个或多个，确定并执行对所述第一目标数据的第一操作，生成第二目标数据，进一步还包括：

对第一目标数据和/或第二目标数据，依据实时性要求和/或实时性需求，计算汇聚第一目标数据和/或第二目标数据所需要的带宽资源；

若汇聚第一目标数据所需要的带宽资源小于等于汇聚节点的可用带宽资源和/或满足存储资源约束，则汇聚第一目标数据；

若汇聚第二目标数据所需要的带宽资源小于等于汇聚节点的可用带宽资源和/或满足存储资源约束，则汇聚第二目标数据。

16.一种数据按需汇聚装置，其特征在于，包括：

路径确认模块，用于根据场景信息、汇聚策略、第一目标数据的特征信息、中继传输节点传输能力中的一个或多个，确定所述第一目标数据的传输路径和/或传输时机；

目标数据生成模块，用于根据场景信息、汇聚策略、第一目标数据的特征信息、传输路径、传输时机中的一个或多个，确定并执行对所述第一目标数据的第一操作，生成第二目标数据；

传输模块，用于对所述第二目标数据进行封装，并根据所述的第一目标数据的传输路径和/或传输时机传输封装后的第二目标数据。

17.一种电子设备，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15中任意一项所述的汇聚方法。

18.一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15中任意一项所述的汇聚方法。