CN110460634B - 边缘计算共识请求管理方法和系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种边缘计算共识请求管理方法和系统，其中方法包括：对当前边缘计算中的共识节点进行顺序编号，生成编号区间；从所述编号区间中随机选取编号，生成多个随机数组；当接收到业务节点发送的针对业务数据的共识请求时，选取一个随机数组，利用该随机数组中的编号对应的共识节点对所述业务数据进行共识。本申请实施例的边缘计算共识请求管理方法，通过生成随机数的方法从边缘计算的共识节点中选取对应编号的共识节点对业务节点发送的业务数据进行共识，避免了边缘计算中的全部节点对业务节点发送的业务数据进行共识，提高了对业务数据的共识效率，缩短了了业务数据的共识周期，节省了计算资源，有利于边缘计算技术的广泛应用。

Description

边缘计算共识请求管理方法和系统

技术领域

本申请涉及边缘计算技术领域，尤其涉及一种边缘计算共识请求管理方法和系统。

背景技术

边缘计算是一种新型去中心化的数据运算处理机制，具体来说，是将某个计算任务分解后由网络上的大量边缘节点共同完成。

为了保证运算的一致性和可靠性，对于边缘计算网络来说，保证节点共享数据的一致性非常重要。可以利用共识算法保证其一致性。

具体来说，边缘计算中的节点分为业务节点和共识节点，共识节点用于对业务节点产生的业务数据进行共识，并且经共识节点共识后的业务数据才能存储到边缘计算的共享数据中，才能实现节点间共享业务数据的一致性。

边缘计算中存在着大量的业务节点和共识节点，现有技术中，所有的共识节点需要对同一业务节点产生的业务数据进行共识，随着边缘计算技术的飞速发展，边缘计算中的业务节点数量急剧增多，伴随而来的是大量增加的需要共识的业务数据，共识节点的负荷量也随之增大，业务数据不能及时共识，延长了业务数据的共识周期，造成了大量计算资源的浪费，不利于边缘计算技术的广泛应用。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提出一种边缘计算共识请求管理方法和系统，来解决现有技术中业务数据不能及时共识，延长了业务数据的共识周期，造成了大量计算资源的浪费，不利于边缘计算技术的广泛应用的技术问题。

基于上述目的，在本申请的第一个方面，提出了一种边缘计算共识请求管理方法，包括：

对当前边缘计算中的共识节点进行顺序编号，生成编号区间；

从所述编号区间中随机选取编号，生成多个随机数组；

当接收到业务节点发送的针对业务数据的共识请求时，选取一个随机数组，利用该随机数组中的编号对应的共识节点对所述业务数据进行共识。

在一些实施例中，所述从所述编号区间中随机选取编号，生成多个随机数组，具体包括：

利用随机数生成算法从所述编号区间中选取多组随机数，使得任意两个不同的随机数组中不包含同一编号。

在一些实施例中，所述利用随机数生成算法从所述编号区间中选取多组随机数，使得任意两个不同的随机数组中不包含同一编号，具体包括：

预先设定所述随机数组的数量；

利用随机数生成算法从所述编号区间中选取一组随机数组；

利用随机数生成算法从所述编号区间剩余的编号中再选取一组随机数组；

重复上述过程，直到选取的随机数组的数量达到预先设定的数量。

在一些实施例中，所述当接收到业务节点发送的针对业务数据的共识请求时，选取一个随机数组，利用该随机数组中的编号对应的共识节点对所述业务数据进行共识，具体包括：

当接收到业务节点发送的针对业务数据的共识请求时，对所述共识请求进行缓存，直到缓存的共识请求的数据量达到第一预设阈值时，选取第一随机数组，利用所述第一随机数组中的编号对应的共识节点对所述业务数据进行共识。

在一些实施例中，还包括：在所述第一随机数组中的编号对应的共识节点对所述业务数据进行共识的过程中，当接收到业务节点发送的针对业务数据的共识请求的数据量达到所述第一预设阈值时，选取第二随机数组，利用所述第二随机数组中的编号对应的共识节点对所述业务数据进行共识。

在一些实施例中，还包括：

当接收到业务节点发送的针对业务数据的共识请求的数据量达到所述第一预设阈值时，判断与可用共识节点对应的随机数组的数量是否小于第二预设阈值；

当与可用共识节点对应的随机数组的数量小于第二预设阈值时，选取一个随机数组，从该随机数组中选取一半的编号，利用与选取的编号对应的共识节点对所述业务数据进行共识。

在一些实施例中，还包括：

当再次接收到业务节点发送的针对业务数据的共识请求的数据量达到所述第一预设阈值时，利用所述随机数组中的另一半的编号对应的共识节点对所述业务数据进行共识。

基于上述目的，在本申请的第二个方面，还提出了一种边缘计算共识请求管理系统，包括：

共识节点编号模块，用于对当前边缘计算中的共识节点进行顺序编号，生成编号区间；

随机数组生成模块，用于从所述编号区间中随机选取编号，生成多个随机数组；

共识节点管理模块，用于当接收到业务节点发送的针对业务数据的共识请求时，选取一个随机数组，利用该随机数组中的编号对应的共识节点对所述业务数据进行共识。

在一些实施例中，所述随机数组生成模块，具体用于：

利用随机数生成算法从所述编号区间中选取多组随机数，使得任意两个不同的随机数组中不包含同一编号。

在一些实施例中，所述随机数组生成模块，具体用于：

预先设定所述随机数组的数量；

利用随机数生成算法从所述编号区间中选取一组随机数组；

利用随机数生成算法从所述编号区间剩余的编号中再选取一组随机数组；

重复上述过程，直到选取的随机数组的数量达到预先设定的数量。

在一些实施例中，所述共识节点管理模块，具体用于：

当接收到业务节点发送的针对业务数据的共识请求时，对所述共识请求进行缓存，直到缓存的共识请求的数据量达到第一预设阈值时，选取第一随机数组，利用所述第一随机数组中的编号对应的共识节点对所述业务数据进行共识。

在一些实施例中，所述共识节点管理模块，还用于：

在所述第一随机数组中的编号对应的共识节点对所述业务数据进行共识的过程中，当接收到业务节点发送的针对业务数据的共识请求的数据量达到所述第一预设阈值时，选取第二随机数组，利用所述第二随机数组中的编号对应的共识节点对所述业务数据进行共识。

在一些实施例中，所述共识节点管理模块，还用于：

当接收到业务节点发送的针对业务数据的共识请求的数据量达到所述第一预设阈值时，判断与可用共识节点对应的随机数组的数量是否小于第二预设阈值；

当与可用共识节点对应的随机数组的数量小于第二预设阈值时，选取一个随机数组，从该随机数组中选取一半的编号，利用与选取的编号对应的共识节点对所述业务数据进行共识。

在一些实施例中，所述共识节点管理模块，还用于：

当再次接收到业务节点发送的针对业务数据的共识请求的数据量达到所述第一预设阈值时，利用所述随机数组中的另一半的编号对应的共识节点对所述业务数据进行共识。

基于上述目的，在本申请的第三个方面，提出了一种网络设备，包括：

一个或多个处理器、存储一个或多个程序的存储装置；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，所述一个或多个处理器实现如第一个方面所述的方法。

基于上述目的，在本申请的第四个方面，还提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一个方面所述的方法。

本申请实施例提供一种边缘计算共识请求管理方法和系统，其中方法包括：对当前边缘计算中的共识节点进行顺序编号，生成编号区间；从所述编号区间中随机选取编号，生成多个随机数组；当接收到业务节点发送的针对业务数据的共识请求时，选取一个随机数组，利用该随机数组中的编号对应的共识节点对所述业务数据进行共识。本申请实施例的边缘计算共识请求管理方法，通过生成随机数的方法从边缘计算的共识节点中选取对应编号的共识节点对业务节点发送的业务数据进行共识，避免了边缘计算中的全部节点对业务节点发送的业务数据进行共识，提高了对业务数据的共识效率，缩短了了业务数据的共识周期，节省了计算资源，有利于边缘计算技术的广泛应用。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本申请实施例一的边缘计算共识请求管理方法的流程图；

图2是本申请实施例二的边缘计算共识请求管理方法的流程图；

图3是本申请实施例三的边缘计算共识请求管理系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

作为本申请的一个实施例，如图1所示，是本申请实施例一的边缘计算共识请求管理方法的流程图。从图1中可以看出，本实施例提供的边缘计算共识请求管理方法，可以包括以下步骤：

S101：对当前边缘计算中的共识节点进行顺序编号，生成编号区间。

在本实施例中，当前边缘计算中可以有多个区块节点，这些节点主要分为两类，一类是业务节点，一类是共识节点。本实施例中所设计的当前边缘计算是进行业务数据共识的边缘计算，在对业务节点生成的业务数据进行共识的之前，可以对当前边缘计算中的共识节点进行统计，并对共识节点进行顺序编号，为了方便对本申请技术方案进行说明，本实施例以阿拉伯数字从1开始对当前边缘计算中的共识节点进行顺序编号，则编号后的共识节点的编号为一个自然数列，例如，当前边缘计算节点中的最后一个节点的编号为100，共识节点的编号为自然数列1,2,3……100，则生成的编号区间为[1,100]。本实施例只是示例性的以阿拉伯数字对共识节点进行编号，目的在于使本申请的技术方案更容易被本领域技术人员所理解，而不应当被理解为对本申请技术方案的限定。需要说明的是，在对共识节点进行编号时，也可以采用其他编号方式，例如二进制编号、字母编号等，这里不再一一举例说明。

S102：从所述编号区间中随机选取编号，生成多个随机数组。

在本实施例中，当对当前边缘计算中的共识节点进行编号，并生成编号区间后，可以从所述编号区间中随机选取若干了编号，将当前边缘计算中的业务节点产生的业务数据分配给与随机选取的编号对应的共识节点进行共识。通常情况下，边缘计算中的业务节点产生的业务数据需要由该边缘计算中的所有共识节点进行共识，在经过共识节点共识后的业务数据才可以存储到边缘计算中。当边缘计算中的业务节点产生的业务数据的数据量过大，共识节点不能对大量的业务数据进行共识时，才利用本实施例的方案随机选取共识节点对业务数据进行共识。当所述编号区间中随机选取编号后，可以生成多个随机数组，每组随机数组对应一组共识节点，这样，将边缘计算中的共识节点选择性的分为多组，每组的共识节点用于对当前时间端内的业务数据进行共识。

S103：当接收到业务节点发送的针对业务数据的共识请求时，选取一个随机数组，利用该随机数组中的编号对应的共识节点对所述业务数据进行共识。

在共识节点对业务数据进行共识的过程中，通常是业务节点生成业务数据后，向所有共识节点发送共识请求，对于同一共识节点，在同一时间段内可能接收到多个共识请求，因此，共识节点中有缓存模块，用于对接收到的共识请求进行缓存，该缓存模块具有一定的存储空间，当缓存模块中的共识请求的数据量达到存储空间的额定数据量时，选取一组共识节点对业务数据进行共识，同时清空其他共识节点的缓存模块中存储的共识请求。

本申请实施例的边缘计算共识请求管理方法，通过生成随机数的方法从边缘计算的共识节点中选取对应编号的共识节点对业务节点发送的业务数据进行共识，避免了边缘计算中的全部节点对业务节点发送的业务数据进行共识，提高了对业务数据的共识效率，缩短了了业务数据的共识周期，节省了计算资源，有利于边缘计算技术的广泛应用。

作为本申请的一个可选实施例，在上述实施例中，所述从所述编号区间中随机选取编号，生成多个随机数组，可以具体包括：

利用随机数生成算法从所述编号区间中选取多组随机数，使得任意两个不同的随机数组中不包含同一编号。具体参见图2所示，如图2所示，是本申请实施例二的边缘计算共识请求管理方法的流程图。从图2中可以看出，本实施例的边缘计算共识请求管理方法，可以包括以下步骤：

S201：预先设定所述随机数组的数量。

在本实施例中，可以预先设定所要生成的随机数组的数量，每个随机数组对应一个共识节点组。通常情况下，生成随机数组的数量是根据当前时间段内业务节点产生业务数据的速度确定的。例如，当前时间段内业务节点产生的业务数据可以被三个共识节点组循环共识，则可以将生成的随机数组的数量设置为3。

S202：利用随机数生成算法从所述编号区间中选取一组随机数组。

在本实施例中，当确定了随机数组的数量时，可以利用随机数生成算法，生成对应数量的随机数组。具体地，先从所述编号区间中选取一组随机数，例如，从编号区间[1,100]中选取一组随机数，每组随机数组的区间长度可以人为设定，通常情况下，每组随机数组的区间长度为共识节点对应的编号区间的2％-5％。由于随机数组中的编号是随机生成的，相应的，当前边缘计算中的其他节点也无法获知对于某个业务节点产生的业务数据由哪个共识节点共识，从而保证了业务数据的安全性。

S203：利用随机数生成算法从所述编号区间剩余的编号中再选取一组随机数组。

当生成一组随机数后，可以从所述编号区间剩余的编号中利用随机数生成算法再选取一组随机数组，这样，确保了同一共识节点不会被分配到的同一共识节点组中，避免了同一共识节点在对业务数据进行共识的过程中被重新分配给需要共识的业务数据。

S204：重复上述的步骤203的过程，直到选取的随机数组的数量达到预先设定的数量。

在本实施例中，指导选取的随机数组的数量为3组，则停止生成随机数组。

当接收到业务节点发送的针对业务数据的共识请求时，对所述共识请求进行缓存，直到缓存的共识请求的数据量达到第一预设阈值时，选取第一随机数组，利用所述第一随机数组中的编号对应的共识节点对所述业务数据进行共识。

在所述第一随机数组中的编号对应的共识节点对所述业务数据进行共识的过程中，当接收到业务节点发送的针对业务数据的共识请求的数据量达到所述第一预设阈值时，该第一预设阈值为共识节点中的缓存模块的存储空间的预设存储量，选取第二随机数组，利用所述第二随机数组中的编号对应的共识节点对所述业务数据进行共识。

本实施例的边缘计算共识请求管理方法，可以从当前边缘计算中选取一定量的共识节点并分为多个共识节点组，利用多个共识节点组对业务节点产生的业务数据进行循环共识，提高了对业务数据的共识效率，缩短了了业务数据的共识周期，节省了计算资源，有利于边缘计算技术的广泛应用。

作为本申请的一个可选实施例，所述当接收到业务节点发送的针对业务数据的共识请求时，选取一个随机数组，利用该随机数组中的编号对应的共识节点对所述业务数据进行共识，具体包括：

当接收到业务节点发送的针对业务数据的共识请求时，对所述共识请求进行缓存，直到缓存的共识请求的数据量达到第一预设阈值时，选取第一随机数组，利用所述第一随机数组中的编号对应的共识节点对所述业务数据进行共识。

作为本申请的一个可选实施例，在上述实施例中，还可以包括：在所述第一随机数组中的编号对应的共识节点对所述业务数据进行共识的过程中，当接收到业务节点发送的针对业务数据的共识请求的数据量达到所述第一预设阈值时，选取第二随机数组，利用所述第二随机数组中的编号对应的共识节点对所述业务数据进行共识。

在本申请的一些其他实施例中，还可以包括：

当接收到业务节点发送的针对业务数据的共识请求的数据量达到所述第一预设阈值时，判断与可用共识节点对应的随机数组的数量是否小于第二预设阈值；

即当共识节点接收到的共识请求达到第一预设阈值时，判断剩余可用的共识节点组的数量是够小于第二预设阈值(例如小于1，即只有一个共识节点组可用)，当与可用共识节点对应的随机数组的数量小于第二预设阈值时，选取一个随机数组(选取剩余的共识节点组)，从该随机数组中选取一半的编号，利用与选取的编号对应的共识节点对所述业务数据进行共识。

当再次接收到业务节点发送的针对业务数据的共识请求的数据量达到所述第一预设阈值时，利用所述随机数组中的另一半的编号对应的共识节点对所述业务数据进行共识。

通过上述方法，可以实现对业务节点产生的业务数据进行及时共识。

如图3所示，是本申请实施例三的边缘计算共识请求管理系统的结构示意图。从图中可以看出，本实施例的边缘计算共识请求管理系统，可以包括：

共识节点编号模块301，用于对当前边缘计算中的共识节点进行顺序编号，生成编号区间。

随机数组生成模块302，用于从所述编号区间中随机选取编号，生成多个随机数组。

共识节点管理模块303，用于当接收到业务节点发送的针对业务数据的共识请求时，选取一个随机数组，利用该随机数组中的编号对应的共识节点对所述业务数据进行共识。

本实施例能够取得与上述方法实施例相类似的技术效果，这里不再赘述。

在一些实施例中，所述随机数组生成模块302，具体用于：

利用随机数生成算法从所述编号区间中选取多组随机数，使得任意两个不同的随机数组中不包含同一编号。

具体地，所述随机数组生成模块302，具体用于：

预先设定所述随机数组的数量；

利用随机数生成算法从所述编号区间中选取一组随机数组；

利用随机数生成算法从所述编号区间剩余的编号中再选取一组随机数组；

重复上述过程，直到选取的随机数组的数量达到预先设定的数量。

作为本申请的一个可选实施例，所述共识节点管理模块，具体用于：

当接收到业务节点发送的针对业务数据的共识请求时，对所述共识请求进行缓存，直到缓存的共识请求的数据量达到第一预设阈值时，选取第一随机数组，利用所述第一随机数组中的编号对应的共识节点对所述业务数据进行共识。

在本申请的一些实施例中，所述共识节点管理模块，还用于：

在所述第一随机数组中的编号对应的共识节点对所述业务数据进行共识的过程中，当接收到业务节点发送的针对业务数据的共识请求的数据量达到所述第一预设阈值时，选取第二随机数组，利用所述第二随机数组中的编号对应的共识节点对所述业务数据进行共识。

在本申请的一些实施例中，所述共识节点管理模块，还用于：

当接收到业务节点发送的针对业务数据的共识请求的数据量达到所述第一预设阈值时，判断与可用共识节点对应的随机数组的数量是否小于第二预设阈值；

当与可用共识节点对应的随机数组的数量小于第二预设阈值时，选取一个随机数组，从该随机数组中选取一半的编号，利用与选取的编号对应的共识节点对所述业务数据进行共识。

在本申请的一些实施例中，所述共识节点管理模块，还用于：

当再次接收到业务节点发送的针对业务数据的共识请求的数据量达到所述第一预设阈值时，利用所述随机数组中的另一半的编号对应的共识节点对所述业务数据进行共识。

本申请还提出了一种网络设备，包括：

一个或多个处理器、存储一个或多个程序的存储装置；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，所述一个或多个处理器实现如实施例一所述的方法。

此外，本申请还提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如实施例一所述的方法。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (4)

1.一种边缘计算共识请求管理方法，其特征在于，包括：

对当前边缘计算中的共识节点进行顺序编号，生成编号区间；

从所述编号区间中随机选取编号，生成多个随机数组；

当接收到业务节点发送的针对业务数据的共识请求时，选取一个随机数组，利用该随机数组中的编号对应的共识节点对所述业务数据进行共识；

所述从所述编号区间中随机选取编号，生成多个随机数组，具体包括：

利用随机数生成算法从所述编号区间中选取多组随机数，使得任意两个不同的随机数组中不包含同一编号；

所述利用随机数生成算法从所述编号区间中选取多组随机数，使得任意两个不同的随机数组中不包含同一编号，具体包括：

预先设定所述随机数组的数量；

利用随机数生成算法从所述编号区间中选取一组随机数组；

利用随机数生成算法从所述编号区间剩余的编号中再选取一组随机数组；

重复上述过程，直到选取的随机数组的数量达到预先设定的数量；

所述当接收到业务节点发送的针对业务数据的共识请求时，选取一个随机数组，利用该随机数组中的编号对应的共识节点对所述业务数据进行共识，具体包括：

当接收到业务节点发送的针对业务数据的共识请求时，对所述共识请求进行缓存，直到缓存的共识请求的数据量达到第一预设阈值时，选取第一随机数组，利用所述第一随机数组中的编号对应的共识节点对所述业务数据进行共识；

还包括：在所述第一随机数组中的编号对应的共识节点对所述业务数据进行共识的过程中，当接收到业务节点发送的针对业务数据的共识请求的数据量达到所述第一预设阈值时，选取第二随机数组，利用所述第二随机数组中的编号对应的共识节点对所述业务数据进行共识。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

当接收到业务节点发送的针对业务数据的共识请求的数据量达到所述第一预设阈值时，判断与可用共识节点对应的随机数组的数量是否小于第二预设阈值；

当与可用共识节点对应的随机数组的数量小于第二预设阈值时，选取一个随机数组，从该随机数组中选取一半的编号，利用与选取的编号对应的共识节点对所述业务数据进行共识。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

当再次接收到业务节点发送的针对业务数据的共识请求的数据量达到所述第一预设阈值时，利用所述随机数组中的另一半的编号对应的共识节点对所述业务数据进行共识。

4.一种边缘计算共识请求管理系统，其特征在于，包括：

共识节点编号模块，用于对当前边缘计算中的共识节点进行顺序编号，生成编号区间；

随机数组生成模块，用于从所述编号区间中随机选取编号，生成多个随机数组；

共识节点管理模块，用于当接收到业务节点发送的针对业务数据的共识请求时，选取一个随机数组，利用该随机数组中的编号对应的共识节点对所述业务数据进行共识；

所述随机数组生成模块，具体用于：

利用随机数生成算法从所述编号区间中选取多组随机数，使得任意两个不同的随机数组中不包含同一编号；

所述随机数组生成模块，具体用于：

预先设定所述随机数组的数量；

利用随机数生成算法从所述编号区间中选取一组随机数组；

利用随机数生成算法从所述编号区间剩余的编号中再选取一组随机数组；

重复上述过程，直到选取的随机数组的数量达到预先设定的数量；

所述共识节点管理模块，具体用于：

当接收到业务节点发送的针对业务数据的共识请求时，对所述共识请求进行缓存，直到缓存的共识请求的数据量达到第一预设阈值时，选取第一随机数组，利用所述第一随机数组中的编号对应的共识节点对所述业务数据进行共识；

所述共识节点管理模块，还用于：

在所述第一随机数组中的编号对应的共识节点对所述业务数据进行共识的过程中，当接收到业务节点发送的针对业务数据的共识请求的数据量达到所述第一预设阈值时，选取第二随机数组，利用所述第二随机数组中的编号对应的共识节点对所述业务数据进行共识。

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