CN110519110B - 一种云宽带配置装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种云宽带配置装置，包括云端和需求端；所述需求端包括第一需求组和第二需求组，所述第一需求组包括第一数量的需求终端，所述第二需求组包括第二数量的需求终端；所述第一需求组以第一周期周期性地与所述云端连接，连接期间所述云端向所述第一需求组分配宽带；所述第二需求组以第二周期周期性地与所述云端连接，连接期间所述云端向所述第二需求组分配宽带；所述第一周期与所述第二周期交叉部分的占用宽带Wc小于等于云端总宽带的50％。具有在不增加成本的情况下高效、充分利用云端总宽带的处理大量数据的有益效果。

Description

一种云宽带配置装置
技术领域
本发明涉及一种云宽带配置装置，尤其涉及一种云端对不同需求组交替分配宽带资源的系统。
背景技术
与传统的网络应用模式相比，云计算具有灵活性高、可扩展性强和高性比的特点，在现代社会的作用越来越强。云计算技术更新换代的速度越来越快，而频繁更换现有云端将导致成本高升，不符合现代社会的经济效益追求；另一方面，工作需求量来源越来越多，导致云端的总宽带无法有效处理需求端的工作量，造成堵塞。
现有技术中，技术人员设计了一种需求端向云端事先请求分配宽带的方法，此种方法需要时时向云端请求，由云端分析处理并制定计划分配给各需求端的宽带，浪费时间，不符合云端自动化工作、且浪费云端的宽带。
因此，如何利用现有云端的总宽带高效处理日渐增加的工作需求量、避免云端宕机、堵塞和工作效率低下成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明提供一种云宽带配置装置，在总宽带确定的云端进行交替宽带分配，解决了云端宕机，在不增加成本的情况下，高效、充分利用云端总宽带的处理大量数据。可应用于处理能力总成的云端，如物联网、互联网、超级计算机等领域。
本发明提供一种云宽带配置装置，包括云端和需求端；
所述需求端包括第一需求组和第二需求组，所述第一需求组包括第一数量的需求终端，所述第二需求组包括第二数量的需求终端；
其特征在于，
所述第一需求组以第一周期周期性地与所述云端连接，连接期间所述云端向所述第一需求组分配宽带；
所述第二需求组以第二周期周期性地与所述云端连接，连接期间所述云端向所述第二需求组分配宽带；
所述第一周期与所述第二周期交叉部分的占用宽带Wc小于等于云端总宽带的50％。
优选地，所述占用宽带Wc为0。
优选地，所述云端以均匀速率向所述第一需求组或所述第二需求组分配宽带。
优选地，所述云端向所述第一需求组或所述第二需求组分配宽带的速率呈高斯分布。
优选地，所述云端向所述第一需求组在所述第一周期内的分配的宽带与所述云端向所述第二需求组在所述第二周期内的分配的宽带不相等。
优选地，所述第一周期与所述第二周期相同。
优选地，所述第一周期或所述第二周期小于或等于200毫秒。
优选地，所述第一数量与所述第二数量不相同。
优选地，还包括中介端，所述云端通过所述中介端与所述第一需求组或第二需求组相连接。
优选地，还包括第一中介端和第二中介端，所述云端通过所述第一中介端与所述第一需求组相连接，所述云端通过所述第二中介端与所述第二需求组相连接。
本发明提供一种云宽带配置装置，在总宽带确定的云端进行交替宽带分配，解决了云端宕机，具有在不增加成本的情况下高效、充分利用云端总宽带的处理大量数据的有益效果。可应用于处理能力总成的云端，如物联网、互联网、超级计算机等领域。
附图说明
附图1是本发明分配系统的示意图；
附图2是本发明分配系统中两个需求组分配宽带示意图；
附图3是本发明分配系统中三个需求组分配宽带示意图；
附图4a～4c是本发明分配系统中具备同时工作的两个需求组分配宽带示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明提供的宽带分配系统的具体实施方式做详细说明。
在附图中，为了描述方便，层和区域的尺寸比例并非实际比例。当层(或膜)被称为在另一层或衬底“上”时，它可以直接在另一层或衬底上，或者也可以存在中间层。此外，当一层被称为在另一层“下”时，它可以直接在下面，并且也可以存在一个或多个中间层。另外，当层被称为在两个层之间时，它可以是两个层之间的唯一层，或者也可以存在一个或多个中间层。相同的附图标记始终表示相同的元件。另外，当两个部件之间称为“连接”时，包括物理连接，除非说明书明确限定，此种物理连接包括但不限于电连接、接触连接、无线信号连接。
如图1、图2和图4所示，本发明提供一种云宽带配置装置，包括云端10(即处理端)和需求端；所述需求端包括第一需求组31和第二需求组32，所述第一需求组31包括第一数量的需求终端3，所述第二需求组32包括第二数量的需求终端；其特征在于，所述第一需求组31以第一周期T31周期性地与所述云端10连接，连接期间所述云端10向所述第一需求组31分配宽带；所述第二需求组32以第二周期T32周期性地与所述云端10连接，连接期间所述云端10向所述第二需求组32分配宽带；所述第一周期T31与所述第二周期T32交叉部分的占用宽带Wc(对应瞬时工作速率Vc)小于等于云端10总宽带的50％，这样，在云端10总宽带确定的情况下，第一需求组31与第二需求组32交替向云端10提出需求，即云端10交替向第一需求组31与第二需求组32分配宽带，避免云端10宕机，具有在不增加成本的情况下高效、快速处理需求组的工作量的有益效果。
需要说明的是，如图2～图4c所示，所述第一需求组31在所述第一周期T31内仅部分时间连接并占用云端10的宽带，所述第二需求组32在所述第二周期T32内仅部分时间连接并占用云端10的宽带。下文中，如无特别说明，超过两个需求组共用一个云端的情况下，第N需求组在第N周期内均仅部分时间连接并占用云端10的宽带。进一步地，该占用宽带Wc是指交叉部分第一车辆组31所占用云计算平台10的宽带量，亦即第二车辆组32所占用的云计算平台10的宽带量，并非二者的宽带量之和。
如图4a～4c所示，申请人发现，需求组连接并占用云端10宽带的同时，前后需求组也占用云端10的宽带，即图示第一需求组31连接并占用云端10宽带的同时，前后两个第二需求组32也占用云端10的宽带，或者在这种情况下，所述第一周期T31与所述第二周期T32交叉部分的占用宽带Wc小于所述第一需求组31在所述第一周期T31内占用宽带的25％或者小于所述第二需求组32在所述第二周期T32内占用宽带的25％，以后二者中较大的为准，以避免云端10宕机或阻塞。
需要说明的是，在云端10总宽带较充裕的情况下，各需求组有交叉地(即部分重叠地)工作更能充分利用云端10的宽带，具体到本实施例，占用宽带Wc小于等于各需求组一个周期内总占用宽带25％，具有在不增加成本的情况下高效、快速处理需求组的工作量的有益效果。
结合图1和图3，需要说明的是，云端10还可继续分担处理第三需求组(未示出)直至第N需求组3N的工作量，需求组的多少由其包含多少需求终端3所决定，即在初始确定需求组数量时，充分考虑单个需求组的总占用宽带或瞬时工作速率不超过云端10的总宽带或最高工作速率，在此考虑的基础上，可设置超过2个的需求组，避免云端10堵塞或宕机。
较佳地，第一需求组31的在第一周期T31内的瞬时工作速率小于等于云端10总宽带的75％，避免云端10高负荷运行。
较佳地，第一需求组31的在第一周期T31内的瞬时工作速率小于等于云端10最高工作速率的75％，避免云端10高负荷运行。
在云端10总宽带实在有限或者单个需求组占用宽带较大的情况下，如图2所示，第一需求组31和第二需求组32交替地、周期性地、不交叉地独立与云端10连接，即所述第一周期T31与所述第二周期T32交叉部分的占用宽带Wc为0。
在本实施例中，如图2～图4b所示，所述云端10处理所述第一需求组31或所述第二需求组32需求的宽带速率呈高斯分布，即云端10向所述第一需求组31或所示第二需求组32分配宽带的速率呈高斯分布。所述云端10以第一速率向所述第一车辆31组分配宽带，以第二速率向所述第二车辆32组分配宽带，所述第一速率和所述第二速率的标准差分别为σpre和σpost，则第一速率的期望与第二速率的期望之间距离K满足：max{1.9σpre,1.9post}≤K≤3.5(σpre+σpost)，可以避免云端10宕机或阻塞，具有在不增加成本的情况下高效、快速处理车联网数据需求有益效果。
优选地，如图4b所示，第一需求组31在第一周期T31内连接并占用云端10宽带的第一速率的高斯分布的标准差为σ31，期望为t1+n*T31，在时点t1+n*T31(n≥0，n为整数)右边或左边时间长度小于等于3.5Xσ31的区间内宽带占用小于等于第一需求组31在第一周期T31内占用云端10宽带的50％；亦即，第二需求组32在第二周期T32内连接并占用云端10宽带的第二速率的高斯分布的标准差为σ32，期望为t2+n*T32，在时点t2+n*T32(n≥0，n为整数)右边或右边时间长度小于等于3.5Xσ32的区间内宽带占用小于等于第二需求组32在第二周期T32内占用云端10宽带的50％。则第一速率与第二速率期望之间距离K满足max{1.9σ31,1.932}≤K≤3.5(σ31+σ32)，可以避免避免云端10宕机或阻塞，具有在不增加成本的情况下高效、快速处理车联网数据需求有益效果。
在需求组连接并占用云端10宽带的同时，前后需求组也占用云端10的宽带的情况下，前后需求组占用云端10宽带的速率的高斯分布的标准差分别为σpre和σpost，申请人发现，前后连续两个需求组的期望之间距离K满足公式(1)，可以避免避免云端10宕机或阻塞，具有在不增加成本的情况下高效、快速处理车联网数据需求有益效果：
max{1.9σpre,1.9post}≤K≤3.5(σpre+σpost) (1)
较佳地，K＝max{2.5σpre,2.5σpost}，则在图4b中，第一需求组31在第一周期T31内连接并占用云端10宽带的第一速率的高斯分布的标准差为σ31，期望为t1+n*T31，在时点t1+n*T31(n≥0，n为整数)；亦即，第二需求组32在第二周期T32内连接并占用云端10宽带的第二速率的高斯分布的标准差为σ32，第一速率的期望与第二速率的期望之间距离K＝max{2.5σ31,2.5σ32}。
在另外一个实施例中，如图4c所示，所述云端10以均匀速率(未示出)处理所述第一需求组31或所述第二需求组32的工作量，即云端10以均匀速率(未示出)向所述第一需求组31或所述第二需求组32分配宽带。
在实际工作中，发明人发现不同需求组因其他因素影响，与云端10连接工作时存在一定时间差或者其他影响，此其他因素有物理因素、也有连接因素，需要制定量化模型以消除该其他因素的影响，实践中，一般该量化模型主要调整各需求组内的需求终端数量或者总占用宽带来实现，发明人在实践中设置若干匹配模式，直接匹配影响因素下的模式即可，避免浪费云端10的宽带，如图2所示，所述第一需求组31在所述第一周期内T31的占用宽带与所述第二需求组32在所述第二周期内T32的占用宽带不相同。
在本实施例中，如图1所示，所述第一需求组31包括的需求终端数量为8个，所述第一需求组32包括的需求终端数量为4个，即所述第一数量与所述第二数量不相同。
在本实施例中，如图2所示，所述第一周期T31与所述第二周期T32相同，而第一需求组31和第二需求组32交替地工作，即二者分别与云端10连接的开始时间不相同。
在超级计算或互联网领域，云端10(即超级计算机)分配宽带时，所述第一周期T31或所述第二周期T32小于或等于200毫秒，即所述第一需求组31以小于或等于200毫秒的周期周期性地与所述云端10连接，所述第二需求组32以小于或等于200毫秒的周期周期性地与所述云端10连接。
在某些技术领域，尤其在互联网领域，需求组与云端10的距离较远，还需要中介端，所述云端10通过所述中介端与所述第一需求组31或第二需求组32相连接，在本实施例中，第一需求组31与第二需求组32共用同一个中介端与云端10连接，即在一个中介端所能连接的需求终端3内划分第一需求组31和第二需求组32，以在不增加成本的情况下高效、快速处理需求组的工作量。
在另外一个实施例中，如图1所示，还包括第一中介端21和第二中介端22，所述云端10通过所述第一中介端21与所述第一需求组31相连接，所述云端10通过所述第二中介端22与所述第二需求32组相连接，即一个中介端将其下所有的需求终端3划为一个需求组，以在不增加成本的情况下高效、快速处理需求组的工作量。
本发明提供一种云宽带配置装置，在总宽带确定的云端进行交替宽带分配，解决了云端宕机，具有在不增加成本的情况下高效、充分利用云端总宽带的处理大量数据的有益效果。可应用于处理能力总成的云端，如物联网、互联网、超级计算机等领域。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种云宽带配置装置，包括云端和需求端；
所述需求端包括第一需求组和第二需求组，所述第一需求组包括第一数量的需求终端，所述第二需求组包括第二数量的需求终端；
其特征在于，
所述第一需求组以第一周期周期性地与所述云端连接，连接期间所述云端向所述第一需求组分配宽带；
所述第二需求组以第二周期周期性地与所述云端连接，连接期间所述云端向所述第二需求组分配宽带；
所述第一周期与所述第二周期交叉部分的占用宽带Wc小于所述第一需求组在所述第一周期内占用宽带的25%、或者小于所述第二需求组在所述第二周期内占用宽带的25%。
2.根据权利要求1所述的云宽带配置装置，其特征在于，所述占用宽带Wc为0。
3.根据权利要求1所述的云宽带配置装置，其特征在于，所述云端以均匀速率向所述第一需求组或所述第二需求组分配宽带。
4.根据权利要求1所述的云宽带配置装置，其特征在于，所述云端向所述第一需求组或所述第二需求组分配宽带的速率呈高斯分布。
5.根据权利要求1所述的云宽带配置装置，其特征在于，所述云端向所述第一需求组在所述第一周期内的分配的宽带与所述云端向所述第二需求组在所述第二周期内的分配的宽带不相等。
6.根据权利要求1所述的云宽带配置装置，其特征在于，所述第一周期与所述第二周期相同。
7.根据权利要求1所述的云宽带配置装置，其特征在于，所述第一周期或所述第二周期小于或等于200毫秒。
8.根据权利要求1所述的云宽带配置装置，其特征在于，所述第一数量与所述第二数量不相同。
9.根据权利要求1所述的云宽带配置装置，其特征在于，还包括中介端，所述云端通过所述中介端与所述第一需求组或第二需求组相连接。
10.根据权利要求1所述的云宽带配置装置，其特征在于，还包括第一中介端和第二中介端，所述云端通过所述第一中介端与所述第一需求组相连接，所述云端通过所述第二中介端与所述第二需求组相连接。
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