CN110933512A

CN110933512A - 一种基于视联网的负载确定方法及装置

Info

Publication number: CN110933512A
Application number: CN201911013760.5A
Authority: CN
Inventors: 周兴; 周新海; 沈军; 杨春晖
Original assignee: Visionvera Information Technology Co Ltd
Current assignee: Visionvera Information Technology Co Ltd
Priority date: 2019-10-23
Filing date: 2019-10-23
Publication date: 2020-03-27
Anticipated expiration: 2039-10-23
Also published as: CN110933512B

Abstract

本发明实施例提供了一种基于视联网的负载确定方法及装置。事先在目标视联网节点服务器与视联网中心服务器之间创建TCP通信链路，使得目标视联网节点服务器与视联网中心服务器之间基于TCP通信链路点对点连接。进而使得在进行数据交互时可以基于TCP通信链路点对点进行数据交互，整个交互过程中可以不使用私有协议，脱离了私有协议，而使用基于TCP协议的TCP通信链路，也就可以不经由核心服务器来传输数据，从而可以避免上传的视联网节点服务器的状态信息占用核心服务器的资源，进而可以降低核心服务器的负载，且由于目标视联网节点服务器与视联网中心服务器在进行交互时是点对点通信，不需要经由第三方转发，因此，可以提高数据交互的效率。

Description

一种基于视联网的负载确定方法及装置

技术领域

本发明涉及数据处理技术领域，特别是涉及一种基于视联网的负载确定方法及装置。

背景技术

现今社会，为了给人们的工作和生活提供安全预防和保障，往往在重要位置处设置有监控摄像头，通过监控摄像头录制重要位置处的监控视频流。

现实中，监控摄像头的数量非常巨大，需要设置多个节点服务器，然后使用每一个节点服务器分别管理一部分监控摄像头。当用户需要调取监控视频流时，可以经由节点服务器来调取监控摄像头录制的监控视频流。

然而，如果在短时间段有大量的用户经由同一节点服务器来调取监控视频流，则很可能导致节点服务器超负载，进而可能宕机，如果该节点服务器宕机，之后也就无法调取该节点服务器管理的监控摄像头录制的监控视频流。

因此，节点服务器需要向中心服务器实时上报节点服务器的状态，以使中心服务器根据节点服务器的状态确定节点服务器的负载是否较高，并在节点服务器的负载较高时及时降低其负载，以避免节点服务器宕机。

然而，在目前的网络中，节点服务器通常基于私有协议与中心服务器进行数据交互，但是，目前，在私有协议的框架下，在网络中需要设置核心服务器作为节点服务器与中心服务器之间的桥梁，每一个节点服务器需要经由核心服务器来与中心服务器中心服务器进行数据交互，例如，每一个节点服务器需要经由核心服务器向中心服务器上报其状态。

但是，在节点服务器较多且每一个节点服务器需要与中心服务器交互的数据均非常多的情况下，会增加核心服务器的负载，且在核心服务器的转发能力有限但需要转发的数据非常多的情况下，核心服务器无法将所有数据都及时转发，从而会降低数据交互的效率。

发明内容

为了解决上述问题，本发明实施例示出了一种基于视联网的负载确定方法及装置。

第一方面，本发明实施例示出了一种基于视联网的负载确定方法，所述视联网包括视联网中心服务器和多个视联网节点服务器，所述视联网中心服务器与每一个视联网节点服务器之间分别基于传输控制协议TCP通信链路点对点连接，所述方法包括：

基于TCP通信链路向目标视联网节点服务器发送上报指令，所述上报指令用于指示上报所述目标视联网节点服务器的上行传输速率、中央处理器CPU利用率以及内存利用率，所述目标视联网节点服务器包括所述多个视联网节点服务器中的至少一个；

接收所述目标视联网节点服务器根据所述上报指令且基于所述TCP通信链路上报的、所述上行传输速率、所述CPU利用率以及所述内存利用率；

根据所述上行传输速率、所述CPU利用率以及所述内存利用率获取视联网节点服务器的当前负载。

在一个可选的实现方式中，所述方法还包括：

基于TCP通信链路向所述目标视联网节点服务器发送短ping命令；

在发送所述短ping命令之后的预设时长内，如果未接收到所述目标视联网节点服务器根据所述短ping命令返回的短ping响应，则确定所述目标视联网节点服务器的网络发生故障；

在发送所述短ping命令之后的预设时长内，如果接收到所述目标视联网节点服务器根据所述短ping命令返回的短ping响应，则执行所述基于TCP通信链路向目标视联网节点服务器发送上报指令的步骤。

在一个可选的实现方式中，所述根据所述上行传输速率、所述CPU利用率以及所述内存利用率获取视联网节点服务器的当前负载，包括：

计算所述上行传输速率与第一预设数值之间的比值，计算所述比值的整数部分与第二预设数值之间的第一乘积；

计算所述CPU利用率与所述第一预设数值之间的第二乘积，计算所述第二乘积的整数部分与所述第一预设数值之间的第三乘积；

计算所述内存利用率与所述第一预设数值之间的第四乘积；

计算所述第一乘积、第三乘积与所述第四乘积之和，得到所述当前负载。

在一个可选的实现方式中，所述方法还包括：

存储所述当前负载；和/或，

存储所述上行传输速率、所述CPU利用率以及所述内存利用率。

在一个可选的实现方式中，所述方法还包括：

在得到所述多个视联网节点服务器中的每一个视联网节点服务器的当前负载之后，根据当前负载由低至高的顺序将所述多个视联网节点服务器排序。

第二方面，本发明实施例示出了一种基于视联网的负载确定装置，所述视联网包括视联网中心服务器和多个视联网节点服务器，所述视联网中心服务器与每一个视联网节点服务器之间分别基于传输控制协议TCP通信链路点对点连接，所述装置包括：

第一发送模块，用于基于TCP通信链路向目标视联网节点服务器发送上报指令，所述上报指令用于指示上报所述目标视联网节点服务器的上行传输速率、中央处理器CPU利用率以及内存利用率，所述目标视联网节点服务器包括所述多个视联网节点服务器中的至少一个；

接收模块，用于接收所述目标视联网节点服务器根据所述上报指令且基于所述TCP通信链路上报的、所述上行传输速率、所述CPU利用率以及所述内存利用率；

获取模块，用于根据所述上行传输速率、所述CPU利用率以及所述内存利用率获取视联网节点服务器的当前负载。

在一个可选的实现方式中，所述装置还包括：

第二发送模块，用于基于TCP通信链路向所述目标视联网节点服务器发送短ping命令；

确定模块，用于在发送所述短ping命令之后的预设时长内，如果未接收到所述目标视联网节点服务器根据所述短ping命令返回的短ping响应，则确定所述目标视联网节点服务器的网络发生故障；

所述第一发送模块用于：在发送所述短ping命令之后的预设时长内，如果接收到所述目标视联网节点服务器根据所述短ping命令返回的短ping响应，基于TCP通信链路向目标视联网节点服务器发送上报指令。

在一个可选的实现方式中，所述获取模块包括：

第一计算单元，用于计算所述上行传输速率与第一预设数值之间的比值，计算所述比值的整数部分与第二预设数值之间的第一乘积；

第二计算单元，用于计算所述CPU利用率与所述第一预设数值之间的第二乘积，计算所述第二乘积的整数部分与所述第一预设数值之间的第三乘积；

第三计算单元，用于计算所述内存利用率与所述第一预设数值之间的第四乘积；

第四计算单元，用于计算所述第一乘积、第三乘积与所述第四乘积之和，得到所述当前负载。

在一个可选的实现方式中，所述装置还包括：

第一存储模块，用于存储所述当前负载；和/或，

第二存储模块，用于存储所述上行传输速率、所述CPU利用率以及所述内存利用率。

在一个可选的实现方式中，所述装置还包括：

排序模块，用于在得到所述多个视联网节点服务器中的每一个视联网节点服务器的当前负载之后，根据当前负载由低至高的顺序将所述多个视联网节点服务器排序。

第三方面，本发明实施例示出了一种电子设备，所述电子设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面所述的基于视联网的负载确定方法。

第四方面，本发明实施例示出了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序使得处理器执行如第一方面所述的基于视联网的负载确定方法。

本发明实施例包括以下优点：

在本申请中，可以事先在目标视联网节点服务器与视联网中心服务器之间创建TCP通信链路，如此使得目标视联网节点服务器与视联网中心服务器之间基于TCP通信链路点对点连接。

进而使得在目标视联网节点服务器与视联网中心服务器之间相互进行数据交互时可以基于TCP通信链路点对点进行数据交互，例如，视联网中心服务器基于TCP通信链路向目标视联网节点服务器发送上报指令；目标视联网节点服务器基于TCP通信链路向视联网节点服务器上报目标视联网节点服务器的上行传输速率、CPU利用率以及内存利用率；视联网中心服务器再基于TCP通信链路接收上报的目标视联网节点服务器的上行传输速率、CPU利用率以及内存利用率，再根据目标视联网节点服务器的上行传输速率、CPU利用率以及内存利用率获取视联网节点服务器的当前负载。

整个交互过程中可以不使用私有协议，脱离了私有协议，而使用基于TCP协议的TCP通信链路，也就可以不经由核心服务器来传输数据，从而可以避免上传的视联网节点服务器的状态信息占用核心服务器的资源，进而可以降低核心服务器的负载，且由于目标视联网节点服务器与视联网中心服务器在进行交互时是点对点通信，不需要经由第三方转发，因此，可以提高数据交互的效率。

附图说明

图1是本发明实施例的一种视联网的结构框图。

图2是本发明实施例的一种基于视联网的负载确定方法的步骤流程图。

图3是本发明实施例的一种基于视联网的负载确定装置的结构框图。

图4是本发明的一种视联网的组网示意图。

图5是本发明的一种节点服务器的硬件结构示意图。

图6是本发明的一种接入交换机的硬件结构示意图。

图7是本发明的一种以太网协转网关的硬件结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参照图1，示出了本发明实施例的一种视联网的结构框图，视联网包括：

视联网中心服务器01和多个视联网节点服务器02，视联网中心服务器01与每一个视联网节点服务器02之间分别基于TCP(Transmission Control Protocol，传输控制协议)通信链路点对点连接。

参照图2，示出了本发明实施例的一种基于视联网的负载确定方法的步骤流程图，该方法可以应用于图1所示的视联网中心服务器01中，该方法具体可以包括如下步骤：

在步骤S101中，基于TCP通信链路向目标视联网节点服务器发送上报指令，该上报指令用于指示上报目标视联网节点服务器的上行传输速率、中央处理器CPU(CentralProcessing Unit，中央处理器)利用率以及内存利用率；

其中，目标视联网节点服务器包括多个视联网节点服务器中的至少一个；

在本申请中，当视联网中心服务器需要获取目标视联网节点服务器的上行传输速率、中央处理器利用率以及内存利用率时，视联网中心服务器可以基于与目标视联网节点服务器之间的TCP通信链路向目标视联网节点服务器发送上报指令，以使目标视联网节点服务器根据该上报指令且基于TCP通信链路向视联网中心服务器上报目标视联网节点服务器的上行传输速率、CPU利用率以及内存利用率等。

在步骤S102中，接收目标视联网节点服务器根据该上报指令且基于TCP通信链路上报的、目标视联网节点服务器的上行传输速率、CPU利用率以及内存利用率；

在本申请中，目标视联网节点服务器在接收到该上报指令之后，可以获取目标视联网节点服务器的上行传输速率、CPU利用率以及内存利用率等，然后基于与视联网中心服务器之间的TCP通信链路向视联网中心服务器上报目标视联网节点服务器的上行传输速率、CPU利用率以及内存利用率等。

其中，在一个实施例中，在获取目标视联网节点服务器的上行传输速率时，可以获取目标视联网节点服务器分别在多个时刻时的瞬时上行传输速率，然后计算多个瞬时上行传输速率的平均值。

在另一个实施例中，在获取目标视联网节点服务器的CPU利用率时，可以获取目标视联网节点服务器分别在多个时刻时的瞬时CPU利用率，然后计算多个瞬时CPU利用率的平均值。

在另一个实施例中，在获取目标视联网节点服务器的内存利用率时，可以获取目标视联网节点服务器分别在多个时刻时的瞬时内存利用率，然后计算多个瞬时内存利用率的平均值。

在步骤S103中，根据目标视联网节点服务器的上行传输速率、CPU利用率以及内存利用率获取视联网节点服务器的当前负载。

在本申请一个实施例中，对于目标视联网节点服务器的上行传输速率而言，视联网中心服务器可以计算上行传输速率与第一预设数值之间的比值；然后计算该比值的整数部分与第二预设数值之间的第一乘积。

例如，第一预设数值可以为10或20等，第二预设数值可以为100或200等，或者，第二预设数值可以为第一预设数值的整数倍等，本申请对此不加以限定。

例如，假设目标视联网节点服务器的上行传输速率为13M/S，第一预设值为10，第二预设数值为100，则可以计算上行传输速率13与第一预设数值10之间的比值，得到1.3，然后选择比值1.3中的整数部分1，然后计算比值1.3中的整数部分1与第二预设数值100之间第一乘积100。

然后，对于目标视联网节点服务器的CPU利用率而言，视联网中心服务器可以计算CPU利用率与第一预设数值之间的第二乘积，然后计算第二乘积的整数部分与第一预设数值之间的第三乘积。

例如，假设CPU利用率为0.11(11％)，则可以计算CPU利用率0.11与第一预设数值之间的第二乘积，得到1.1，然后选择第二乘积中的整数部分1，然后计算第二乘积1.1中的整数部分1与第一预设数值10之间的第三乘积，得到10。

之后，对于目标视联网节点服务器的内存利用率而言，视联网中心服务器可以计算内存利用率与第一预设数值之间的第四乘积。

例如，假设目标视联网节点服务器的内存利用率为0.58(58％)，则可以计算内存利用率为0.58与第一预设数值10之间的第四乘积，得到5.8。

最后，可以计算第一乘积、第三乘积与第四乘积之和，得到当前负载。

例如，可以计算计算第一乘积100、第三乘积10与第四乘积5.8之和，得到115.8，作为目标视联网节点服务器的当前负载。

在现有技术中，核心服务器充当节点服务器与中心服务器之间的桥梁，如果核心服务器出现故障，中心服务器就无法接收到节点服务器上报的节点服务器的状态，此时中心服务器就无法确定出是节点服务器的网络出现故障还是节点服务器的系统出现故障，也即，无法确定出是中心服务器与节点服务器之间的链路出现故障，还是节点服务器本身出现故障。

为了解决这一问题，在本申请另一实施例中，该方法还包括：视联网中心服务器可以基于TCP通信链路向目标视联网节点服务器发送短ping命令，短ping命令用来测试通信链路是否故障，如果视联网中心服务器与目标视联网节点服务器之间的TCP通信链路未出现故障，则目标视联网节点服务器可以接收到视联网中心服务器发送的短ping命令，然后会根据短ping命令向视联网中心服务器发送短ping响应，且由于视联网中心服务器与目标视联网节点服务器之间的TCP通信链路未出现故障，则视联网中心服务器就可以接收到目标视联网节点服务器根据短ping命令返回的短ping响应。

如此，在视联网中心服务器发送短ping命令之后的预设时长内，如果接收到目标视联网节点服务器根据短ping命令返回的短ping响应，则确定目标视联网节点服务器的网络未发生故障，也即，视联网中心服务器与目标视联网节点节点服务器之间的TCP通信链路未出现故障，从而可以执行步骤S101以目标视联网节点服务器的负载。

然而，在视联网中心服务器发送短ping命令之后的预设时长内，如果未接收到目标视联网节点服务器根据短ping命令返回的短ping响应，则确定目标视联网节点服务器的网络发生故障，从而可以通知技术人员尽快排除网络故障问题，使得目标视联网节点服务器可以尽快重新恢复工作。

在本申请另一实施例中，进一步地，中心服务器还可以存储目标视联网节点服务器的当前负载，和/或，存储目标视联网节点服务器的上行传输速率、目标视联网节点服务器的CPU利用率以及目标视联网节点服务器的内存利用率等。

以使技术人员之后可以查询每一次存储的目标视联网节点服务器的当前负载、上行传输速率、CPU利用率以及内存利用率等，然后根据每一次存储的目标视联网节点服务器的当前负载、上行传输速率、CPU利用率以及内存利用率等分析目标视联网节点服务器在历史过程中的网络负荷以及系统硬件负荷，例如，目标视联网节点服务器在每一天的哪些时间段内的网络负荷较高，在每一天的哪些时间段内的网络负荷较低，在每一天的哪些时间段内的系统硬件负荷较高，在每一天的哪些时间段内的系统硬件负荷较低，进而可以确定出在每一天的哪些时间段内的负载较高，在每一天的哪些时间段内的负载较低，进而以前在特定的时间段提前预警，并做好相应措施，尽可能地去避免目标视联网节点服务器超负荷运行，进而尽可能地避免目标视联网节点服务器宕机。

在本申请中，之后当某一视联网节点服务器宕机或者濒临宕机的情况下，需要将该某一视联网节点服务器承载的业务迁移至其他视联网节点服务器中，通常情况下，可以从其他多个视联网节点服务器中选择一个视联网节点服务器，然后将该某一视联网节点服务器承载的业务迁移至选择的视联网节点服务器中，然而，如果选择的视联网节点服务器的负载本来就较高，则将该某一视联网节点服务器承载的业务迁移至选择的视联网节点服务器中之后，可能导致选择的视联网节点服务器的宕机或者濒临宕机，之后又需要继续将选择的视联网节点服务器所承载的业务迁移至其他视联网节点服务器，从而会导致多次迁移业务，浪费了视联网中心服务器的较多的系统资源，甚至可能导致业务中断。

因此，为了避免上述情况发生，在本申请另一实施例中，进一步地，在得到每一个视联网节点服务器的当前负载之后，可以根据当前负载由低至高的顺序将多个视联网节点服务器排序。

如此，在某一视联网节点服务器宕机或者濒临宕机的情况下，如果需要将该某一视联网节点服务器承载的业务迁移至其他视联网节点服务器中，则按照上述排序可以迅速选择出负载最低的至少一个视联网节点服务器，然后将该某一视联网节点服务器所承载的业务迁移至选择出的负载最低的至少一个视联网节点服务器。

如此，不仅可以避免多次迁移业务，还可以使得在需要迁移业务时迅速直接根据排序选择出负载最低的至少一个视联网节点服务器，不需要实时对各个视联网节点服务器的负载进行计算再去比较负载，从而可以提高迁移效率。

需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。

参照图3，示出了本发明实施例的一种基于视联网的负载确定装置的结构框图，所述视联网包括视联网中心服务器和多个视联网节点服务器，所述视联网中心服务器与每一个视联网节点服务器之间分别基于传输控制协议TCP通信链路点对点连接，所述装置包括：

第一发送模块11，用于基于TCP通信链路向目标视联网节点服务器发送上报指令，所述上报指令用于指示上报所述目标视联网节点服务器的上行传输速率、中央处理器CPU利用率以及内存利用率，所述目标视联网节点服务器包括所述多个视联网节点服务器中的至少一个；

接收模块12，用于接收所述目标视联网节点服务器根据所述上报指令且基于所述TCP通信链路上报的、所述上行传输速率、所述CPU利用率以及所述内存利用率；

获取模块13，用于根据所述上行传输速率、所述CPU利用率以及所述内存利用率获取视联网节点服务器的当前负载。

在一个可选的实现方式中，所述装置还包括：

在一个可选的实现方式中，所述获取模块包括：

在一个可选的实现方式中，所述装置还包括：

第一存储模块，用于存储所述当前负载；和/或，

在一个可选的实现方式中，所述装置还包括：

对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本发明实施例还示出了一种电子设备，所述电子设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如图2所示的基于视联网的负载确定方法。

本发明实施例还示出了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序使得处理器执行如图2所示的基于视联网的负载确定方法。

视联网是网络发展的重要里程碑，是一个实时网络，能够实现高清视频实时传输，将众多互联网应用推向高清视频化，高清面对面。

视联网采用实时高清视频交换技术，可以在一个网络平台上将所需的服务，如高清视频会议、视频监控、智能化监控分析、应急指挥、数字广播电视、延时电视、网络教学、现场直播、VOD点播、电视邮件、个性录制(PVR)、内网(自办)频道、智能化视频播控、信息发布等数十种视频、语音、图片、文字、通讯、数据等服务全部整合在一个系统平台，通过电视或电脑实现高清品质视频播放。

为使本领域技术人员更好地理解本发明实施例，以下对视联网进行介绍：

视联网所应用的部分技术如下所述：

网络技术(Network Technology)

视联网的网络技术创新改良了传统以太网(Ethernet)，以面对网络上潜在的巨大第一视频流量。不同于单纯的网络分组包交换(Packet Switching)或网络电路交换(Circuit Switching)，视联网技术采用Packet Switching满足Streaming需求。视联网技术具备分组交换的灵活、简单和低价，同时具备电路交换的品质和安全保证，实现了全网交换式虚拟电路，以及数据格式的无缝连接。

交换技术(Switching Technology)

视联网采用以太网的异步和包交换两个优点，在全兼容的前提下消除了以太网缺陷，具备全网端到端无缝连接，直通用户终端，直接承载IP数据包。用户数据在全网范围内不需任何格式转换。视联网是以太网的更高级形态，是一个实时交换平台，能够实现目前互联网无法实现的全网大规模高清视频实时传输，将众多网络视频应用推向高清化、统一化。

服务器技术(Server Technology)

视联网和统一视频平台上的服务器技术不同于传统意义上的服务器，它的流媒体传输是建立在面向连接的基础上，其数据处理能力与流量、通讯时间无关，单个网络层就能够包含信令及数据传输。对于语音和视频业务来说，视联网和统一视频平台流媒体处理的复杂度比数据处理简单许多，效率比传统服务器大大提高了百倍以上。

储存器技术(Storage Technology)

统一视频平台的超高速储存器技术为了适应超大容量和超大流量的媒体内容而采用了最先进的实时操作系统，将服务器指令中的节目信息映射到具体的硬盘空间，媒体内容不再经过服务器，瞬间直接送达到用户终端，用户等待一般时间小于0.2秒。最优化的扇区分布大大减少了硬盘磁头寻道的机械运动，资源消耗仅占同等级IP互联网的20％，但产生大于传统硬盘阵列3倍的并发流量，综合效率提升10倍以上。

网络安全技术(Network Security Technology)

视联网的结构性设计通过每次服务单独许可制、设备与用户数据完全隔离等方式从结构上彻底根除了困扰互联网的网络安全问题，一般不需要杀毒程序、防火墙，杜绝了黑客与病毒的攻击，为用户提供结构性的无忧安全网络。

服务创新技术(Service Innovation Technology)

统一视频平台将业务与传输融合在一起，不论是单个用户、私网用户还是一个网络的总合，都不过是一次自动连接。用户终端、机顶盒或PC直接连到统一视频平台，获得丰富多彩的各种形态的多媒体视频服务。统一视频平台采用“菜谱式”配表模式来替代传统的复杂应用编程，可以使用非常少的代码即可实现复杂的应用，实现“无限量”的新业务创新。

视联网的组网如下所述：

视联网是一种集中控制的网络结构，该网络可以是树型网、星型网、环状网等等类型，但在此基础上网络中需要有集中控制节点来控制整个网络。

如图4所示，视联网分为接入网和城域网两部分。

接入网部分的设备主要可以分为3类：节点服务器，接入交换机，终端(包括各种机顶盒、编码板、存储器等)。节点服务器与接入交换机相连，接入交换机可以与多个终端相连，并可以连接以太网。

其中，节点服务器是接入网中起集中控制功能的节点，可控制接入交换机和终端。节点服务器可直接与接入交换机相连，也可以直接与终端相连。

类似的，城域网部分的设备也可以分为3类：城域服务器，节点交换机，节点服务器。城域服务器与节点交换机相连，节点交换机可以与多个节点服务器相连。

其中，节点服务器即为接入网部分的节点服务器，即节点服务器既属于接入网部分，又属于城域网部分。

城域服务器是城域网中起集中控制功能的节点，可控制节点交换机和节点服务器。城域服务器可直接连接节点交换机，也可直接连接节点服务器。

由此可见，整个视联网络是一种分层集中控制的网络结构，而节点服务器和城域服务器下控制的网络可以是树型、星型、环状等各种结构。

形象地称，接入网部分可以组成统一视频平台(虚线圈中部分)，多个统一视频平台可以组成视联网；每个统一视频平台可以通过城域以及广域视联网互联互通。

视联网设备分类

1.1本发明实施例的视联网中的设备主要可以分为3类：服务器，交换机(包括以太网协转网关)，终端(包括各种机顶盒，编码板，存储器等)。视联网整体上可以分为城域网(或者国家网、全球网等)和接入网。

1.2其中接入网部分的设备主要可以分为3类：节点服务器，接入交换机(包括以太网协转网关)，终端(包括各种机顶盒，编码板，存储器等)。

各接入网设备的具体硬件结构为：

节点服务器：

如图5所示，主要包括网络接口模块201、交换引擎模块202、CPU模块203、磁盘阵列模块204；

其中，网络接口模块201，CPU模块203、磁盘阵列模块204进来的包均进入交换引擎模块202；交换引擎模块202对进来的包进行查地址表205的操作，从而获得包的导向信息；并根据包的导向信息把该包存入对应的包缓存器206的队列；如果包缓存器206的队列接近满，则丢弃；交换引擎模块202轮询所有包缓存器队列，如果满足以下条件进行转发：1)该端口发送缓存未满；2)该队列包计数器大于零。磁盘阵列模块204主要实现对硬盘的控制，包括对硬盘的初始化、读写等操作；CPU模块203主要负责与接入交换机、终端(图中未示出)之间的协议处理，对地址表205(包括下行协议包地址表、上行协议包地址表、数据包地址表)的配置，以及，对磁盘阵列模块204的配置。

接入交换机：

如图6所示，主要包括网络接口模块(下行网络接口模块301、上行网络接口模块302)、交换引擎模块303和CPU模块304；

其中，下行网络接口模块301进来的包(上行数据)进入包检测模块305；包检测模块305检测包的目地地址(DA)、源地址(SA)、数据包类型及包长度是否符合要求，如果符合，则分配相应的流标识符(stream-id)，并进入交换引擎模块303，否则丢弃；上行网络接口模块302进来的包(下行数据)进入交换引擎模块303；CPU模块304进来的数据包进入交换引擎模块303；交换引擎模块303对进来的包进行查地址表306的操作，从而获得包的导向信息；如果进入交换引擎模块303的包是下行网络接口往上行网络接口去的，则结合流标识符(stream-id)把该包存入对应的包缓存器307的队列；如果该包缓存器307的队列接近满，则丢弃；如果进入交换引擎模块303的包不是下行网络接口往上行网络接口去的，则根据包的导向信息，把该数据包存入对应的包缓存器307的队列；如果该包缓存器307的队列接近满，则丢弃。

交换引擎模块303轮询所有包缓存器队列，可以包括两种情形：

如果该队列是下行网络接口往上行网络接口去的，则满足以下条件进行转发：1)该端口发送缓存未满；2)该队列包计数器大于零；3)获得码率控制模块产生的令牌；

如果该队列不是下行网络接口往上行网络接口去的，则满足以下条件进行转发：1)该端口发送缓存未满；2)该队列包计数器大于零。

码率控制模块308是由CPU模块304来配置的，在可编程的间隔内对所有下行网络接口往上行网络接口去的包缓存器队列产生令牌，用以控制上行转发的码率。

CPU模块304主要负责与节点服务器之间的协议处理，对地址表306的配置，以及，对码率控制模块308的配置。

以太网协转网关：

如图7所示，主要包括网络接口模块(下行网络接口模块401、上行网络接口模块402)、交换引擎模块403、CPU模块404、包检测模块405、码率控制模块408、地址表406、包缓存器407和MAC添加模块409、MAC删除模块410。

其中，下行网络接口模块401进来的数据包进入包检测模块405；包检测模块405检测数据包的以太网MAC DA、以太网MAC SA、以太网length or frame type、视联网目地地址DA、视联网源地址SA、视联网数据包类型及包长度是否符合要求，如果符合则分配相应的流标识符(stream-id)；然后，由MAC删除模块410减去MAC DA、MAC SA、length or frame type(2byte)，并进入相应的接收缓存，否则丢弃；

下行网络接口模块401检测该端口的发送缓存，如果有包则根据包的视联网目地地址DA获知对应的终端的以太网MAC DA，添加终端的以太网MAC DA、以太网协转网关的MACSA、以太网length or frame type，并发送。

以太网协转网关中其他模块的功能与接入交换机类似。

终端：

主要包括网络接口模块、业务处理模块和CPU模块；例如，机顶盒主要包括网络接口模块、视音频编解码引擎模块、CPU模块；编码板主要包括网络接口模块、视音频编码引擎模块、CPU模块；存储器主要包括网络接口模块、CPU模块和磁盘阵列模块。

1.3城域网部分的设备主要可以分为2类：节点服务器，节点交换机，城域服务器。其中，节点交换机主要包括网络接口模块、交换引擎模块和CPU模块；城域服务器主要包括网络接口模块、交换引擎模块和CPU模块构成。

2、视联网数据包定义

2.1接入网数据包定义

接入网的数据包主要包括以下几部分：目的地址(DA)、源地址(SA)、保留字节、payload(PDU)、CRC。

如下表所示，接入网的数据包主要包括以下几部分：

DA

SA

Reserved

Payload

CRC

其中：

目的地址(DA)由8个字节(byte)组成，第一个字节表示数据包的类型(例如各种协议包、组播数据包、单播数据包等)，最多有256种可能，第二字节到第六字节为城域网地址，第七、第八字节为接入网地址；

源地址(SA)也是由8个字节(byte)组成，定义与目的地址(DA)相同；

保留字节由2个字节组成；

payload部分根据不同的数据报的类型有不同的长度，如果是各种协议包的话是64个字节，如果是单组播数据包话是32+1024＝1056个字节，当然并不仅仅限于以上2种；

CRC有4个字节组成，其计算方法遵循标准的以太网CRC算法。

2.2城域网数据包定义

城域网的拓扑是图型，两个设备之间可能有2种、甚至2种以上的连接，即节点交换机和节点服务器、节点交换机和节点交换机、节点交换机和节点服务器之间都可能超过2种连接。但是，城域网设备的城域网地址却是唯一的，为了精确描述城域网设备之间的连接关系，在本发明实施例中引入参数：标签，来唯一描述一个城域网设备。

本说明书中标签的定义和MPLS(Multi-Protocol Label Switch，多协议标签交换)的标签的定义类似，假设设备A和设备B之间有两个连接，那么数据包从设备A到设备B就有2个标签，数据包从设备B到设备A也有2个标签。标签分入标签、出标签，假设数据包进入设备A的标签(入标签)是0x0000，这个数据包离开设备A时的标签(出标签)可能就变成了0x0001。城域网的入网流程是集中控制下的入网过程，也就意味着城域网的地址分配、标签分配都是由城域服务器主导的，节点交换机、节点服务器都是被动的执行而已，这一点与MPLS的标签分配是不同的，MPLS的标签分配是交换机、服务器互相协商的结果。

如下表所示，城域网的数据包主要包括以下几部分：

DA

SA

Reserved

标签

Payload

CRC

即目的地址(DA)、源地址(SA)、保留字节(Reserved)、标签、payload(PDU)、CRC。其中，标签的格式可以参考如下定义：标签是32bit，其中高16bit保留，只用低16bit，它的位置是在数据包的保留字节和payload之间。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种基于视联网的负载确定方法及装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims

1.一种基于视联网的负载确定方法，其特征在于，所述视联网包括视联网中心服务器和多个视联网节点服务器，所述视联网中心服务器与每一个视联网节点服务器之间分别基于传输控制协议TCP通信链路点对点连接，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述上行传输速率、所述CPU利用率以及所述内存利用率获取视联网节点服务器的当前负载，包括：

计算所述内存利用率与所述第一预设数值之间的第四乘积；

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

存储所述当前负载；和/或，

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

6.一种基于视联网的负载确定装置，其特征在于，所述视联网包括视联网中心服务器和多个视联网节点服务器，所述视联网中心服务器与每一个视联网节点服务器之间分别基于传输控制协议TCP通信链路点对点连接，所述装置包括：

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述获取模块包括：

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述的基于视联网的负载确定方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序使得处理器执行如权利要求1至5任一项所述的基于视联网的负载确定方法。