CN111506416B - 边缘网关的计算方法、调度方法、相关装置及介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种边缘网关的计算方法、调度方法、相关装置及介质,涉及通信技术领域,该方法包括:将采集到的终端节点的计算数据发送至数据分发中心,计算数据包括第一计算场景对应的计算任务中的数据,数据分发中心中存在至少两个计算场景;向数据分发中心发送注册请求,注册请求用于注册第一边缘网关准备进行的第二计算场景,第一计算场景和第二计算场景相同或不同;接收数据分发中心根据第一计算能力下发的第二计算数据,第二计算数据包括第二计算场景对应的计算任务中待处理的计算数据,第一计算能力是第一边缘网关的计算能力;对第二计算数据进行计算。
Description
技术领域
本申请涉及通信技术领域,特别涉及一种边缘网关的计算方法、调度方法、相关装置及介质。
背景技术
边缘计算(Edge computing)是一种分散式运算的架构,将计算数据由网络的中心节点移往网络的边缘计算节点来处理。由于边缘计算节点更接近于用户的终端节点,可以加快计算数据的传送速度,减少延迟。
边缘计算节点包括终端节点和边缘网关。其中,边缘网关是工作在边缘侧,可以采集多个终端节点的计算数据,并将处理后的计算数据转发给用户终端装置的边缘计算节点。
相关技术中,当需要进行边缘计算任务时,各个边缘网关独立地对自己采集的计算数据进行边缘计算。由于各个边缘网关的计算能力各不相同,当计算能力较差的边缘网关进行的边缘计算任务的强度较大时,计算的效率较低。
发明内容
本申请提供了一种边缘网关的计算方法、调度方法、相关装置及介质,第一边缘网关处理的计算数据不是自己采集的所有计算数据,而是由数据分发中心根据第一计算能力分配的第二计算数据,避免了由于自己采集的数据较多,计算任务重,而计算效率较低的情况。所述技术方案如下:
根据本申请的一个方面,提供了一种边缘网关的计算方法,应用于边缘计算平台的第一边缘网关中,所述边缘计算平台还包括位于所述第一边缘网关上层的数据分发中心,以及位于所述第一边缘网关下层的终端节点,所述方法包括:
将采集到的所述终端节点的计算数据发送至所述数据分发中心,所述计算数据包括第一计算场景对应的计算任务中的数据,所述数据分发中心中存在至少两个计算场景;
向所述数据分发中心发送注册请求,所述注册请求用于注册所述第一边缘网关准备进行的第二计算场景,所述第一计算场景和所述第二计算场景相同或不同;
接收所述数据分发中心根据第一计算能力下发的第二计算数据,所述第二计算数据包括所述第二计算场景对应的计算任务中待处理的计算数据,所述第一计算能力是所述第一边缘网关的计算能力;
对所述第二计算数据进行计算。
根据本申请的一个方面,提供了一种边缘网关的调度方法,应用于边缘计算平台的数据分发中心中,所述边缘计算平台还包括位于所述数据分发中心下层的第一边缘网关,以及位于所述第一边缘网关下层的终端节点,所述方法包括:
接收第一边缘网关发送的终端节点的计算数据,所述计算数据包括第一计算场景对应的计算任务中的数据,所述数据分发中心中存在至少两个计算场景;
接收所述第一边缘网关发送的注册请求,所述注册请求用于所述第一边缘网关准备进行的第二计算场景,所述第一计算场景和所述第二计算场景相同或不同;
根据第一计算能力发送第二计算数据至所述第一边缘网关,所述第二计算数据包括所述第二计算场景对应的计算任务中待处理的计算数据,所述第一计算能力是所述第一边缘网关的计算能力。
根据本申请的一个方面,提供了一种边缘网关的计算装置,应用于边缘计算平台的第一边缘网关中,所述边缘计算平台还包括位于所述第一边缘网关上层的数据分发中心,以及位于所述第一边缘网关下层的终端节点,所述装置包括:发送模块、接收模块和计算模块;
所述发送模块,被配置为将采集到的所述终端节点的计算数据发送至所述数据分发中心,所述计算数据包括第一计算场景对应的计算任务中的数据,所述数据分发中心中存在至少两个计算场景;
所述发送模块,被配置为向所述数据分发中心发送注册请求,所述注册请求用于注册所述第一边缘网关准备进行的第二计算场景,所述第一计算场景和所述第二计算场景相同或不同;
所述接收模块,被配置为接收所述数据分发中心根据第一计算能力下发的第二计算数据,所述第二计算数据包括所述第二计算场景对应的计算任务中待处理的计算数据,所述第一计算能力是所述第一边缘网关的计算能力所述计算模块,被配置为对所述第二计算数据进行计算。
根据本申请的一个方面,提供了一种边缘网关的调度装置,应用于边缘计算平台的数据分发中心中,所述边缘计算平台还包括位于所述数据分发中心下层的第一边缘网关,以及位于所述第一边缘网关下层的终端节点,所述装置包括:接收模块和发送模块;
所述接收模块,被配置为接收第一边缘网关发送的终端节点的计算数据,所述计算数据包括第一计算场景对应的计算任务中的数据,所述数据分发中心中存在至少两个计算场景;
所述接收模块,被配置为接收所述第一边缘网关发送的注册请求,所述注册请求用于所述第一边缘网关准备进行的第二计算场景,所述第一计算场景和所述第二计算场景相同或不同;
所述发送模块,被配置为根据第一计算能力发送第二计算数据至所述第一边缘网关,所述第二计算数据包括所述第二计算场景对应的计算任务中待处理的计算数据,所述第一计算能力是所述第一边缘网关的计算能力。
根据本申请的一个方面,提供了一种边缘网关,所述边缘网关包括:处理器;与所述处理器相连的收发器;用于存储所述处理器的可执行指令的存储器;其中,所述处理器被配置为加载并执行所述可执行指令以实现如上述方面所述的边缘网关的计算方法。
根据本申请的一个方面,提供了一种数据分发中心,所述数据分发中心包括:处理器;与所述处理器相连的收发器;用于存储所述处理器的可执行指令的存储器;其中,所述处理器被配置为加载并执行所述可执行指令以实现如上述方面所述的边缘网关的调度方法。
根据本申请的一个方面,提供了一种计算机可读存储介质,所述存储介质存储有至少一条指令,所述至少一条指令用于被处理器执行以实现如上述方面所述的边缘网关的计算方法,或,如上述方面所述的边缘网关的调度方法。
本申请实施例提供的技术方案至少包括如下有益效果:
第一边缘网关通过对要进行处理的第二计算场景进行注册,得到数据分发中心根据第一边缘网关的第一计算能力分发的第二计算数据,第二计算数据包括第二计算场景对应的计算任务中待处理的计算数据,使得第一边缘网关处理的计算数据不是自己采集的所有计算数据,而是由数据分发中心根据第一计算能力分配的第二计算数据,避免了由于自己采集的数据较多,计算任务重,而计算效率较低的情况。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,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是本申请一个示例性实施例提供的边缘计算平台的示意图;
图2是本申请一个示例性实施例提供的边缘网关的计算方法的流程图;
图3是本申请一个示例性实施例提供的边缘网关的计算方法的流程图;
图4是本申请一个示例性实施例提供的边缘网关的计算方法的流程图;
图5是本申请一个示例性实施例提供的边缘网关的调度方法的流程图;
图6是本申请一个示例性实施例提供的边缘网关的调度方法的流程图;
图7是本申请一个示例性实施例提供的边缘网关的调度方法的流程图;
图8是本申请一个示例性实施例提供的边缘网关的调度方法的流程图;
图9是本申请一个示例性实施例提供的边缘网关的计算装置的框图;
图10是本申请一个示例性实施例提供的边缘网关的调度装置的框图;
图11是本申请一个示例性实施例提供的服务器的结构框图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
在本文中提及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
首先,对本申请涉及的名词做出解释:
计算数据:是边缘网关从终端节点采集到的,需要进行处理的数据。
无状态的计算场景:该类型的计算场景对应的第一类计算任务是独立的,由数据分发中心以一定的概率发送第一类计算任务中的计算数据至所有注册了无状态的计算场景的边缘网关。如,存在3个注册了无状态的计算场景的边缘网关,则这3个边缘网关分别对自己按概率接收到的第一类计算任务中的计算数据进行计算,第一类计算任务中的计算数据只会被一个边缘网关进行处理,一次计算对应的计算数据只会有一个计算结果。
有状态的计算场景:该类型的计算场景对应的第二类计算任务是非独立的,由数据分发中心发送第二类计算任务中的计算数据至所有注册了状态的计算场景的边缘网关。如,存在3个注册了有状态的计算场景的边缘网关,则这3个边缘网关都要对第二类计算任务中的计算数据进行计算,第二类计算任务中的计算数据会被3个边缘网关都进行处理,一次计算对应的计算数据最终会得到3个计算结果。
图1示出了本申请一个示例性实施例提供的边缘计算平台100的示意图;该边缘计算平台100包括:数据分发中心110、数字证书认证中心120、若干个边缘网关130、若干个终端节点140以及云端设备150。
边缘计算是整合网络链路中广泛分布且数量众多的计算、存储资源为用户提供服务的一种计算方式,通过如图1所示的边缘计算平台100,可以实现边缘计算。
其中,终端节点140是边缘计算平台100中最底层的设备,包括各种传感器、智能终端等。边缘网关130是工作在边缘侧,采集多个终端节点140的数据,进行计算、处理,并将处理后的数据转发给云端设备150。终端节点140和边缘网关130均为拥有边缘计算能力的边缘计算节点。
数据分发中心110是用于收集边缘计算节点的数据,再将数据分发至各个边缘网关130的设备。数据分发中心中存在至少两个计算场景。每个计算场景至少包括如下信息:编号,输入点,计算过程,输出点,是否为有状态。编号是通过给每个计算场景确定一个序号以进行识别的一种方式,如一个计算场景的编号为111。输入点和输出点分别是该计算场景下的计算数据的输入点和输出点。计算过程是对该计算场景下的计算数据的,如“求所有输入点的和”。若一个计算场景是无状态的计算场景,则该计算场景对应的第一类计算任务是独立的,由数据分发中心以一定的概率发送第一类计算任务中的计算数据至所有注册了无状态的计算场景的边缘网关。若一个计算场景是有状态的计算场景,则该计算场景对应的第二类计算任务是非独立的,由数据分发中心发送第二类计算任务中的计算数据至所有注册了状态的计算场景的边缘网关。
数字证书认证中心120又被称为可信第三方(Trusted Third Party,TTP),用于产生和确定数字证书。作为可信第三方的行为具有非否认性。数据分发中心110和边缘网关130,均与数字证书认证中心120通过经由诸如因特网之类的网络进行证书交互,进而保证边缘计算的安全性。
图2示出了本申请一个示例性实施例提供的边缘网关的计算方法的流程图,应用于边缘计算平台中的第一边缘网关中,该方法包括:
步骤201,将采集到的终端节点的计算数据发送至数据分发中心;
其中,计算数据包括第一计算场景对应的计算任务中的数据,数据分发中心中存在至少两个计算场景。
终端节点是在边缘计算平台中位于第一边缘网关下层的节点。数据分发中心是将计算数据进行分发的设备。
可选的,第一边缘网关通过采集终端节点的计算数据,再将采集到的计算数据转发至数据分发中心,使得所有的计算数据由数据分发中心统一进行调度。
数据分发中心预设有至少两个计算场景,不同的计算场景对应的计算任务是不同的。
示意性的,数据分发中心中存在两个计算场景:计算场景1和计算场景2。计算场景1:{编号=111,输入点=[point1,point2],求所有输入点的和,输出点=[point2]};计算场景2:{编号=222,输入点=[point10],计算输入点当前值和上一次值的差,输出点=[point11]}。
步骤202,向数据分发中心发送注册请求,注册请求用于注册第一边缘网关准备进行的第二计算场景;
其中,第一计算场景和第二计算场景相同或不同。
当第一边缘网关准备进行的计算场景就是自己采集到的计算数据对应的计算场景时,第一计算场景和第二计算场景相同。
当第一边缘网关准备进行的计算场景不是自己采集到的计算数据对应的计算场景时,第一计算场景和第二计算场景不同。
可选的,第一边缘网关通过网络向数据分发中心发送注册请求,该注册请求中包括第一边缘网关准备进行计算的第二计算场景。
需要说明的是,边缘计算平台中的其他边缘网关也可以向数据分发中心发送注册请求,注册准备进行第二计算场景。
示意性的,第一边缘网关向数据分发中心发送的注册请求包括:请求注册计算场景1:{编号=111,输入点=[point1,point2],求所有输入点的和,输出点=[point2]}。
步骤203,接收数据分发中心根据第一计算能力下发的第二计算数据;
其中,第二计算数据包括第二计算场景对应的计算任务中待处理的计算数据;第一计算能力是第一边缘网关的计算能力。
可选的,第一边缘网关通过网络接收数据分发中心根据第一计算能力下发的第二计算数据。
可选的,第二计算数据是数据分发中心以一定的概率发送的。即,数据分发中心不将第二计算场景对应的计算任务中待处理的所有计算数据发送至第一边缘网关,而是一定的概率将第二计算场景对应的计算任务中待处理的计算数据发送至第一边缘网关,使得第一边缘网关接收到的是第二计算场景对应的计算任务中待处理的部分计算数据。
当第一边缘网关的第一计算能力变化时,数据分发中心发送第二计算数据的概率也发送变化。
步骤204,对第二计算数据进行计算。
第一边缘网关对第二计算数据进行相应的计算。
示意性的,第一边缘网关请求注册的计算场景是计算场景1:{编号=111,输入点=[point1,point2],求所有输入点的和,输出点=[point2]}。第二计算数据是输入点point1,point2对应的数据,第一边缘网关将对输入点point1,point2对应的数据进行求和计算。
综上所述,本实施例提供的方法,第一边缘网关通过对要进行处理的第二计算场景进行注册,得到数据分发中心根据第一边缘网关的第一计算能力分发的第二计算数据,第二计算数据包括第二计算场景对应的计算任务中待处理的计算数据,使得第一边缘网关处理的计算数据不是自己采集的所有计算数据,而是由数据分发中心根据第一计算能力分配的第二计算数据,避免了由于自己采集的数据较多,计算任务重,而计算效率较低的情况。
结合参考图3,在基于图2的可选实施例中,图3示出了本申请一个示例性实施例提供的边缘网关的计算方法。在本实施例中,至少两个计算场景包括无状态的计算场景或有状态的计算场景;第二计算场景是无状态的计算场景。
其中,无状态的计算场景对应的第一类计算任务是独立的,由数据分发中心以一定的概率发送第一类计算任务中的计算数据至所有注册了无状态的计算场景的边缘网关;有状态的计算场景对应的第二类计算任务是非独立的,由数据分发中心发送第二类计算任务中的计算数据至所有注册了有状态的计算场景的边缘网关。
示意性的,数据分发中心中存在两个计算场景:计算场景1和计算场景2。计算场景1:{编号=111,输入点=[point1,point2],求所有输入点的和,输出点=[point2],无状态};计算场景2:{编号=222,输入点=[point10],计算输入点当前值和上一次值的差,输出点=[point11],有状态}。第二计算场景是计算场景1,该计算场景是无状态的计算场景,对应的计算任务“求所有输入点的和”是第一类计算任务。
在本实施例中,还包括步骤205,步骤205在步骤202和步骤203之间,且步骤203替代实现为步骤2031:
步骤205,周期性地向数据分发中心发送第一计算效率信息;
其中,第一计算效率信息是第一边缘网关针对第二计算场景的计算效率的信息。
第一边缘网关在向数据分发中心注册了第二计算场景后,周期性的向数据分发中心发送第一计算效率信息。可选的,发送第一计算效率信息的周期可以是边缘计算平台预设的,也可以是管理者控制的,本申请对此不进行限定。
在一个示例中,边缘计算平台中的M个边缘网关注册了第二计算场景,在周期性地向数据分发中心发送第一计算效率信息之前,还包括:接收数据分发中心以N概率发送的第二计算数据,N概率等于M的倒数;根据第二计算场景中的第二计算数据的单位计算时间,确定第一计算效率信息。
其中,M为大于1的整数。
示意性的,M取值为4,在边缘计算平台中的4个边缘网关注册了第二计算场景。在周期性地向数据分发中心发送第一计算效率信息之前,数据分发中心以0.25的概率发送第二计算数据至第一边缘网关。第一边缘网关在接收到第二计算数据后,根据第二计算场景中的第二计算数据的单位计算时间0.02s,确定第一计算效率信息,即第一计算效率为50/s。第一边缘网关将该第一计算效率信息发送至数据分发中心,数据分发中心根据第一计算效率信息,调整向第一边缘网关发送第二计算数据的概率。
示意性的,M取值为2,在边缘计算平台中的2个边缘网关注册了第二计算场景。在周期性地向数据分发中心发送第一计算效率信息之前,数据分发中心以0.5的概率发送第二计算数据至第一边缘网关。第一边缘网关在接收到第二计算数据后,根据第二计算场景中的第二计算数据的单位计算时间0.08s,确定第一计算效率信息,即第一计算效率12.5/s。第一边缘网关将该第一计算效率信息发送至数据分发中心,数据分发中心根据第一计算效率信息,调整向第一边缘网关发送第二计算数据的概率。
步骤231,接收数据分发中心根据第一计算能力以T概率发送的第二计算数据;
其中,T概率是根据第一计算能力周期性调整的概率,第一计算能力是通过第一计算效率信息确定的计算能力。T概率与第一计算能力是正相关的关系,即第一计算能力越强,T概率越大。
数据分发中心在接收到第一边缘网关发送的第一计算效率信息后,根据第一计算效率信息确定第一计算能力,根据第一计算能力调整向第一边缘网关发送第二计算数据的概率。周期时间过去后,第一边缘网关再次向数据分发中心发送第一计算效率信息,数据分发中心再次根据由第一计算效率信息确定的第一计算能力,调整向第一边缘网关发送第二计算数据的概率。
在一个示例中,边缘计算平台中的M个边缘网关注册了第二计算场景,T概率等于第一边缘网关的计算效率除以M个边缘网关的计算效率的总和;其中,第一边缘网关的计算效率是根据第一计算效率信息确定的。
其中,M为大于1的整数。
示意性的,M取值为2,数据分发中心在接收到第一计算效率信息后,确定第一边缘网关的计算效率为50/s。数据分发中心在接收到另一个边缘网关的计算效率信息后,确定该边缘网关的计算效率为12.5/s。则T=50/(50+12.5)=0.8。则数据分发中心以0.8的概率将第二计算数据发送至第一边缘网关,以0.2的概率将第二计算数据发送至另一个边缘网关。
示意性的,M取值为3,数据分发中心在接收到第一计算效率信息后,确定第一边缘网关的计算效率为50/s。数据分发中心在接收到其他边缘网关的计算效率信息后,确定其他两个边缘网关的计算效率为25/s和25/s。则T=50/(50+25+25)=0.5。则数据分发中心以0.5的概率将第二计算数据发送至第一边缘网关,以0.25的概率将第二计算数据发送至其他两个边缘网关。
综上所述,本实施例提供的方法,根据计算场景对应的计算任务是否独立,对边缘计算的计算场景的类型进行了区分,包括有状态的计算场景和无状态的计算场景,第一边缘网关要处理的计算场景是无状态的计算场景,该无状态的计算场景下的计算数据能够拆分开发送至不同的边缘网关分别进行处理,提高了对该无状态的计算场景下的计算数据的计算效率。
而且,本实施例提供的方法,引入计算效率信息,提供了数据分发中心根据第一边缘网关的第一计算能力,下发第二计算数据的实现方式,提高了整个边缘计算平台的计算效率。
结合参考图4,在基于图2的可选实施例中,图4示出了本申请一个示例性实施例提供的边缘网关的计算方法。在本实施例中,还包括步骤206、步骤207和步骤208:
步骤206,向数字证书认证中心发送证书请求,接收数字证书认证中心签发的第一证书;
数字证书认证(Certificate Authority,CA)中心,它是采用公开密钥(PublicKey Infrastructure,PKI)基础架构技术,专门提供网络身份认证服务,负责签发和管理数字证书,且具有权威性和公正性的第三方信任机构。
第一证书是经数字证书认证中心数字签名的包含公钥拥有者信息及公钥的数字化的证书文件。
示意性的,第一证书为E1.crt。向数字证书认证中心发送证书请求从而得到第一证书的具体过程如下:
数字证书认证中心生成根证书以及和根证书对应的私钥。第一边缘网关E1通过网络(如文件传输协议(File Transfer Protocol,FTP))从数字证书认证中心处下载根证书。第一边缘网关E1生成证书请求以及和证书请求对应的私钥,证书请求格式为PKCS10。在证书请求中,公用名(Common Name,CN)字段填写通用唯一识别码(Universally UniqueIdentifier,UUID),如09b0a165-71b4-49b3-2013-ef2bb0c5aadb,用于唯一标识。
第一边缘网关E1通过网络(如FTP)将证书请求发送至数字证书认证中心。数字证书认证中心检查这个UUID是否已经被签发过,如果被签发过,则拒绝签发该证书请求,如果没有被签发过,则签发这个证书请求,生成第一证书,证书文件格式为PKCS7。数字证书认证中心将签发后的第一证书通过网络(如FTP)发送至第一边缘网关E1。
步骤207,基于第一证书与数据分发中心进行第一边缘网关的身份认证,协商加解密算法和密钥;
加解密算法是使用公钥加密且使用私钥解密的算法。其中,公钥在第一证书和数据分发中心的证书中都进行公开。私钥包括数据分发中心的秘钥和第一边缘网关的私钥,私钥仅私钥的拥有者才确定。
密钥用来对第一边缘网关向数据分发中心发送的数据进行加密。可选的,密钥是对称密钥。对称密钥是使用对称加密时,第一边缘网关和数据分发中心协商的密钥。
示意性的,第一证书为E1.crt,数据分发中心的证书为DC.crt。协商加解密算法和密钥的具体过程如下:
第一边缘网关E1先与数据分发中心建立传输控制协议(Transmission ControlProtocol,TCP)连接。第一边缘网关E1将E1..crt发送至数据分发中心。数据分发中心使用根证书验证第一证书E1.crt的有效性,如果验证失败,则断开TCP连接,如果验证通过则进入下一步。
数据分发中心将DC.crt发送至第一边缘网关E1,第一边缘网关E1使用根证书验证DC.crt的有效性,如果验证失败,则断开TCP连接,如果验证通过则进入下一步。
第一边缘网关E1生成随机数X,使用DC.crt中的公钥加密X,生成密文X1,并使用自己的私钥对X1进行签名,得到签名值X1||S1。其中,||符号是一个运算符,表示将两个数连接在一起。假设X1的16进制表示为0x1205aacc,S1的16进制表示为0x56cb09,则签名值X1||S1的16进制表示为0x1205aacc56cb09。第一边缘网关E1将该签名值发送至数据分发中心。
数据分发中心使用E1.crt中的公钥对签名值X1||S1验签,验签失败则断开TCP连接,验签通过,则使用自己的私钥解密X1,得到X。
数据分发中心生成随机数Y,使用E1.crt中的公钥加密X||Y,生成密文Y1,并使用自己的私钥对Y1进行签名,得到签名值S2,将Y1||S2发送至第一边缘网关E1。
第一边缘网关E1使用DC.crt中的公钥对Y1||S2验签,验签失败则断开TCP连接,验签通过,则使用自己的私钥解密Y1得到X||Y,并分别得到X和Y,第一边缘网关E1检查X是否和自己生成的X相等,不相等则断开TCP连接,相等则进入下一步。
第一边缘网关E1和数据分发中心使用X^Y(异或)作为对称加密的对称密钥Z。
步骤208,通过加解密算法和密钥对第一边缘网关处的数据进行签名校验和加解密。
示意性的,第一边缘网关E1向数据分发中心发送数据时,不妨设数据为D,使用Z加密D,得到D1,使用自己私钥签名D1得到签名值S3,将D1||S3发送至数据分发中心,数据分发中心使用E1.crt中的公钥对D1||S3验签,如果验签失败则忽略此条报文,验签成功则使用Z解密D1得到明文数据D。
综上所述,本实施例提供的方法,对边缘计算平台中的边缘网关采用共享密钥进行认证,避免了数据被窃听及篡改的情况,提高了边缘计算平台的安全性。
图5示出了本申请一个示例性实施例提供的边缘网关的调度方法的流程图,应用于边缘计算平台中的数据分发中心中,该方法包括:
步骤501,接收第一边缘网关发送的终端节点的计算数据;
其中,计算数据包括第一计算场景对应的计算任务中的数据,数据分发中心中存在至少两个计算场景;
可选的,数据分发中心接收包括第一边缘网关在内的边缘网关采集到的计算数据,使得所有的计算数据由数据分发中心统一进行调度。
数据分发中心预设有至少两个计算场景,不同的计算场景对应的计算任务是不同的。
示意性的,数据分发中心中存在两个计算场景:计算场景1和计算场景2。计算场景1:{编号=111,输入点=[point1,point2],求所有输入点的和,输出点=[point2]};计算场景2:{编号=222,输入点=[point10],计算输入点当前值和上一次值的差,输出点=[point11]}。
步骤502,接收第一边缘网关发送的注册请求,注册请求用于第一边缘网关准备进行的第二计算场景;
其中,第一计算场景和第二计算场景相同或不同;
示意性的,数据分发中心接收第一边缘网关发送的注册请求包括:请求注册计算场景1:{编号=111,输入点=[point1,point2],求所有输入点的和,输出点=[point2]}。
步骤503,根据第一计算能力发送第二计算数据至第一边缘网关;
其中,第二计算数据包括第二计算场景对应的计算任务中待处理的计算数据,第一计算能力是第一边缘网关的计算能力。
可选的,数据分发中心通过网络向第一边缘网关下发第二计算数据。第二计算数据是数据分发中心以一定的概率发送的。即,数据分发中心不将第二计算场景对应的计算任务中待处理的所有计算数据发送至第一边缘网关,而是一定的概率将第二计算场景对应的计算任务中待处理的计算数据发送至第一边缘网关,使得第一边缘网关接收到的是第二计算场景对应的计算任务中待处理的部分计算数据。
当第一边缘网关的第一计算能力变化时,数据分发中心发送第二计算数据的概率也发送变化。
综上所述,本实施例提供的方法,在数据分发中心中定义了计算场景,数据分发中心通过接收边缘网关采集到的数据,并根据第一边缘网关的第一计算能力,将第一边缘网关注册的计算场景对应的计算数据发送至第一边缘网关,使得第一边缘网关处理的计算数据不是自己采集的所有计算数据,而是由数据分发中心根据第一计算能力分配的第二计算数据,避免了第一边缘网关由于自己采集的数据较多,计算任务重,而计算效率较低的情况。
结合参考图6,在基于图5的可选实施例中,图6示出了本申请一个示例性实施例提供的边缘网关的调度方法。在本实施例中,至少两个计算场景包括无状态的计算场景或有状态的计算场景;第二计算场景是无状态的计算场景。
其中,无状态的计算场景对应的第一类计算任务是独立的,由数据分发中心以一定的概率发送第一类计算任务中的计算数据至所有注册了无状态的计算场景的边缘网关;有状态的计算场景对应的第二类计算任务是非独立的,由数据分发中心发送第二类计算任务中的计算数据至所有注册了有状态的计算场景的边缘网关。
示意性的,数据分发中心中存在两个计算场景:计算场景1和计算场景2。计算场景1:{编号=111,输入点=[point1,point2],求所有输入点的和,输出点=[point2],无状态};计算场景2:{编号=222,输入点=[point10],计算输入点当前值和上一次值的差,输出点=[point11],有状态}。第二计算场景是计算场景1,该计算场景是无状态的计算场景,对应的计算任务“求所有输入点的和”是第一类计算任务。
在本实施例中,还包括步骤504和步骤505,步骤504和步骤505在步骤502和步骤503之间,且步骤503替代实现为步骤5031:
步骤504,周期性地接收第一边缘网关发送的第一计算效率信息;
其中,第一计算效率信息是第一边缘网关针对第二计算场景的计算效率的信息;
数据分发中心在接收了第一边缘网关发送的注册请求后,确定了边缘网关准备进行的第二计算场景,周期性的向数据分发中心发送第一计算效率信息。可选的,发送第一计算效率信息的周期可以是边缘计算平台预设的,也可以是管理者控制的,本申请对此不进行限定。
在一个示例中,边缘计算平台中的M个边缘网关注册了第二计算场景,周期性地接收第一边缘网关发送的第一计算效率信息之前,还包括:以N概率发送第二计算数据至第一边缘网关,N概率等于M的倒数。
其中,M为大于1的整数。
示意性的,M取值为4,在边缘计算平台中的4个边缘网关注册了第二计算场景。在周期性地向数据分发中心发送第一计算效率信息之前,数据分发中心以0.25的概率发送第二计算数据至第一边缘网关。第一边缘网关在接收到第二计算数据后,根据第二计算场景中的第二计算数据的单位计算时间0.02s,确定第一计算效率信息,即第一计算效率为50/s。第一边缘网关将该第一计算效率信息发送至数据分发中心,数据分发中心根据第一计算效率信息,调整向第一边缘网关发送第二计算数据的概率。
步骤505,根据第一计算效率计算得到第一计算能力;
其中,第一计算能力是通过第一计算效率信息确定的计算能力。
数据分发中心在接收到第一计算效率信息后,确定第一边缘网关的第一计算能力。
示例性的,数据分发中心接收得到的第一计算效率信息是第一计算效率为50/s,则确定第一计算能力为50。
步骤5031,根据第一计算能力,以T概率发送第二计算数据至第一边缘网关;
其中,T概率是根据第一计算能力周期性调整的概率。T概率与第一计算能力是正相关的关系,即第一计算能力越强,T概率越大。
数据分发中心在接收到第一边缘网关发送的第一计算效率信息后,根据第一计算效率信息确定第一计算能力,根据第一计算能力调整向第一边缘网关发送第二计算数据的概率。周期时间过去后,第一边缘网关再次向数据分发中心发送第一计算效率信息,数据分发中心再次根据由第一计算效率信息确定的第一计算能力,调整向第一边缘网关发送第二计算数据的概率。
在一个示例中,边缘计算平台中的M个边缘网关注册了第二计算场景,T概率等于第一边缘网关的计算效率除以M个边缘网关的计算效率的总和;其中,第一边缘网关的计算效率是根据第一计算效率信息确定的。
其中,M为大于1的整数。
示意性的,M取值为2,数据分发中心在接收到第一计算效率信息后,确定第一边缘网关的计算效率为50/s。数据分发中心在接收到另一个边缘网关的计算效率信息后,确定该边缘网关的计算效率为12.5/s。则T=50/(50+12.5)=0.8。则数据分发中心以0.8的概率将第二计算数据发送至第一边缘网关,以0.2的概率将第二计算数据发送至另一个边缘网关。
综上所述,本实施例提供的方法,根据计算场景对应的计算任务是否独立,数据分发中心对边缘计算的计算场景的类型进行了区分,包括有状态的计算场景和无状态的计算,第一边缘网关要处理的计算场景是无状态的计算场景,该无状态的计算场景下的计算数据能够拆分开发送至不同的边缘网关分别进行处理,提高了对该无状态的计算场景下的计算数据的计算效率。
而且,本实施例提供的方法,引入计算效率信息,提供了数据分发中心根据第一边缘网关的第一计算能力,下发第二计算数据的实现方式,提高了整个边缘计算平台的计算效率。
结合参考图7,在基于图5的可选实施例中,图7示出了本申请一个示例性实施例提供的边缘网关的调度方法。在本实施例中,还包括步骤506、步骤507和步骤508,上述步骤在步骤503之前实施:
步骤506,向数字证书认证中心发送证书申请,接收数字证书认证中心签发的第二证书;
第二证书是经数字证书认证中心数字签名的包含公钥拥有者信息及公钥的数字化的证书文件。
示意性的,第二证书为DC.crt。。向数字证书认证中心发送证书请求从而得到第二证书的具体过程如下:
数字证书认证中心生成根证书以及和根证书对应的私钥。数据分发中心通过网络(如FTP)从数字证书认证中心处下载根证书。数据分发中心生成证书请求以及和证书请求对应的私钥,证书请求格式为PKCS10。在证书请求中,公用名字段填写UUID。
数据分发中心通过网络(如FTP)将证书请求发送至数字证书认证中心。数字证书认证中心检查这个UUID是否已经被签发过,如果被签发过,则拒绝签发该证书请求,如果没有被签发过,则签发这个证书请求,生成第二证书,证书文件格式为PKCS7。数字证书认证中心将签发后的第二证书DC.crt通过网络(如FTP)发送至数据分发中心。
步骤507,基于第二证书与第一边缘网关进行数据分发中心的身份认证,协商加解密算法和密钥;
加解密算法是使用公钥加密且使用私钥解密的算法。其中,公钥在第一证书和数据分发中心的证书中都进行公开。私钥包括数据分发中心的秘钥和第一边缘网关的私钥,私钥仅私钥的拥有者才确定。
密钥用来对数据分发中心向第一边缘网关发送的数据进行加密。可选的,密钥是对称密钥。对称密钥是使用对称加密时,第一边缘网关和数据分发中心协商的密钥。
示意性的,第二证书为DC.crt,第一边缘网关E1的证书为E1.crt。协商加解密算法和密钥的具体过程如下:
第一边缘网关E1先与数据分发中心建立TCP连接。第一边缘网关E1将E1..crt发送至数据分发中心。数据分发中心使用根证书验证第一证书E1.crt的有效性,如果验证失败,则断开TCP连接,如果验证通过则进入下一步。
数据分发中心将第二证书DC.crt发送至第一边缘网关E1,第一边缘网关E1使用根证书验证DC.crt的有效性,如果验证失败,则断开TCP连接,如果验证通过则进入下一步。
第一边缘网关E1生成随机数X,使用DC.crt中的公钥加密X,生成密文X1,并使用自己的私钥对X1进行签名,得到签名值X1||S1。其中,||符号是一个运算符,表示将两个数连接在一起。第一边缘网关E1将该签名值发送至数据分发中心。
数据分发中心使用E1.crt中的公钥对签名值X1||S1验签,验签失败则断开TCP连接,验签通过,则使用自己的私钥解密X1,得到X。
数据分发中心生成随机数Y,使用E1.crt中的公钥加密X||Y,生成密文Y1,并使用自己的私钥对Y1进行签名,得到签名值S2,将Y1||S2发送至第一边缘网关E1。
第一边缘网关E1使用DC.crt中的公钥对Y1||S2验签,验签失败则断开TCP连接,验签通过,则使用自己的私钥解密Y1得到X||Y,并分别得到X和Y,第一边缘网关E1检查X是否和自己生成的X相等,不相等则断开TCP连接,相等则进入下一步。
第一边缘网关E1和数据分发中心使用X^Y(异或)作为对称加密的对称密钥Z。
步骤507,通过加解密算法和密钥对数据分发中心处的数据进行签名校验和加解密。
示意性的,数据分发中心向第一边缘网关E1发送数据时,不妨设数据为E,使用Z加密E,得到E1,使用自己私钥签名E1得到签名值S4,将E1||S4发送至第一边缘网关E1,第一边缘网关E1使用DC.crt中的公钥对E1||S4验签,如果验签失败则忽略此条报文,验签成功则使用Z解密E1得到明文数据E。
综上所述,本实施例提供的方法,对边缘计算平台中的数据分发中心采用共享密钥进行认证,避免了数据被窃听及篡改的情况,提高了边缘计算平台的安全性。
图8示出了本申请一个示例性实施例提供的交互的边缘计算方法的流程图,该方法包括:
步骤801,第一边缘网关将采集到的终端节点的计算数据发送至数据分发中心;
步骤802,数据分发中心接收第一边缘网关发送的终端节点的计算数据;
步骤803,第一边缘网关向数据分发中心发送注册请求,注册请求用于注册第一边缘网关准备进行的第二计算场景;
步骤804,数据分发中心接收第一边缘网关发送的注册请求;
步骤805,第一边缘网关接收数据分发中心根据第一计算能力下发的第二计算数据;
步骤806,数据分发中心发送第二计算数据至第一边缘网关;
步骤807,第一边缘网关对第二计算数据进行计算。
具体实施方式详见图2和图5所示的实施例。
图9示出了本申请一个示例性实施例提供的边缘网关的计算装置,应用于边缘计算平台的第一边缘网关中,边缘计算平台还包括位于第一边缘网关上层的数据分发中心,以及位于第一边缘网关下层的终端节点,该装置包括:发送模块901、接收模块902和计算模块903;
发送模块901,被配置为将采集到的终端节点的计算数据发送至数据分发中心,计算数据包括第一计算场景对应的计算任务中的数据,数据分发中心中存在至少两个计算场景;
发送模块901,被配置为向数据分发中心发送注册请求,注册请求用于注册第一边缘网关准备进行的第二计算场景,第一计算场景和第二计算场景相同或不同;
接收模块902,被配置为接收数据分发中心根据第一计算能力下发的第二计算数据,第二计算数据包括第二计算场景对应的计算任务中待处理的计算数据,第一计算能力是第一边缘网关的计算能力;
计算模块903,被配置为对第二计算数据进行计算。
在一个示例中,至少两个计算场景包括无状态的计算场景或有状态的计算场景;第二计算场景是无状态的计算场景;发送模块901,被配置为周期性地向数据分发中心发送第一计算效率信息,第一计算效率信息是第一边缘网关针对第二计算场景的计算效率的信息;接收模块902,被配置为接收数据分发中心根据第一计算能力以T概率发送的第二计算数据,T概率是根据第一计算能力周期性调整的概率,第一计算能力是通过第一计算效率信息确定的计算能力;其中,无状态的计算场景对应的第一类计算任务是独立的,由数据分发中心以一定的概率发送第一类计算任务中的计算数据至所有注册了无状态的计算场景的边缘网关;有状态的计算场景对应的第二类计算任务是非独立的,由数据分发中心发送第二类计算任务中的计算数据至所有注册了有状态的计算场景的边缘网关。
在一个示例中,边缘计算平台中的M个边缘网关注册了第二计算场景,该装置还包括确定模块904;接收模块902,被配置为接收数据分发中心以N概率发送的第二计算数据,N概率等于M的倒数;确定模块904,被配置为根据第二计算场景中的第二计算数据的单位计算时间,确定第一计算效率信息。
在一个示例中,边缘计算平台中的M个边缘网关注册了第二计算场景,T概率等于第一边缘网关的计算效率除以M个边缘网关的计算效率的总和;其中,第一边缘网关的计算效率是根据第一计算效率信息确定的。
在一个示例中,该装置还包括加密模块905;发送模块901,被配置为向数字证书认证中心发送证书申请,接受模块902,被配置为接收数字证书认证中心签发的第一证书;确定模块904,被配置为基于第一证书与数据分发中心进行第一边缘网关的身份认证,协商加解密算法和密钥;加密模块905,被配置为通过加解密算法和密钥对第一边缘网关处的数据进行签名校验和加解密。
图10示出了本申请一个示例性实施例提供的边缘网关的调度装置,应用于边缘计算平台的数据分发中心中,边缘计算平台还包括位于数据分发中心下层的第一边缘网关,以及位于第一边缘网关下层的终端节点,装置包括:接收模块1001和发送模块1002;
接收模块1001,被配置为接收第一边缘网关发送的终端节点的计算数据,计算数据包括第一计算场景对应的计算任务中的数据,数据分发中心中存在至少两个计算场景;
接收模块1001,被配置为接收第一边缘网关发送的注册请求,注册请求用于第一边缘网关准备进行的第二计算场景,第一计算场景和第二计算场景相同或不同;
发送模块1002,被配置为根据第一计算能力发送第二计算数据至第一边缘网关,第二计算数据包括第二计算场景对应的计算任务中待处理的计算数据,第一计算能力是第一边缘网关的计算能力。
在一个示例中,该装置还包括确定模块1003,至少两个计算场景包括无状态的计算场景或有状态的计算场景;第二计算场景是无状态的计算场景;接收模块1001,被配置为周期性地接收第一边缘网关发送的第一计算效率信息,第一计算效率信息是第一边缘网关针对第二计算场景的计算效率的信息;确定模块1003,被配置为根据第一计算效率信息得到第一计算能力;发送模块1002,被配置为根据第一计算能力,以T概率发送第二计算数据至第一边缘网关;其中,无状态的计算场景对应的第一类计算任务是独立的,由数据分发中心以一定的概率发送第一类计算任务中的计算数据至所有注册了无状态的计算场景的边缘网关;有状态的计算场景对应的第二类计算任务是非独立的,由数据分发中心发送第二类计算任务中的计算数据至所有注册了有状态的计算场景的边缘网关。
在一个示例中,边缘计算平台中的M个边缘网关注册了第二计算场景,发送模块1002,被配置为以N概率发送第二计算数据至第一边缘网关,N概率等于M的倒数。
在一个示例中,边缘计算平台中的M个边缘网关注册了第二计算场景,T概率等于第一边缘网关的计算效率除以M个边缘网关的计算效率的总和;其中,第一边缘网关的计算效率是根据第一计算效率信息确定的。
在一个示例中,该装置还包括加密模块1004;发送模块1002,被配置为向数字证书认证中心发送证书申请,接收模块1001,被配置为接收数字证书认证中心签发的第二证书;确定模块1003,被配置为基于第二证书与第一边缘网关进行数据分发中心的身份认证,协商加解密算法和密钥;加密模块1004,被配置为通过加解密算法和密钥对数据分发中心处的数据进行签名校验和加解密。
本申请还提供了一种服务器,该服务器包括处理器和存储器,存储器中存储有至少一条指令,至少一条指令由处理器加载并执行以实现上述各个方法实施例提供的边缘网关的计算方法,或,边缘网关的调度方法。需要说明的是,该服务器可以是如下图11所提供的服务器。
请参考图11,其示出了本申请一个示例性实施例提供的服务器的结构示意图。具体来讲:服务器1100包括中央处理单元(Central Processing Unit,CPU)1101、包括随机存取存储器(Read Access Memory,RAM)1102和只读存储器(Read Only Memory,ROM)1103的系统存储器1104,以及连接系统存储器1104和中央处理单元1101的系统总线1105。服务器1100还包括帮助计算机内的各个器件之间传输信息的基本输入/输出(Input/Out,I/O)系统1106,和用于存储操作系统1113、应用程序1114和其他程序模块1115的大容量存储设备1107。
基本输入/输出系统1106包括有用于显示信息的显示器1108和用于用户输入信息的诸如鼠标、键盘之类的输入设备1109。其中显示器1108和输入设备1109都通过连接到系统总线1105的输入输出控制器1110连接到中央处理单元1101。基本输入/输出系统1106还可以包括输入输出控制器1110以用于接收和处理来自键盘、鼠标、或电子触控笔等多个其他设备的输入。类似地,输入输出控制器1110还提供输出到显示屏、打印机或其他类型的输出设备。
大容量存储设备1107通过连接到系统总线1105的大容量存储控制器(未示出)连接到中央处理单元1101。大容量存储设备1107及其相关联的计算机可读介质为服务器1100提供非易失性存储。也就是说,大容量存储设备1107可以包括诸如硬盘或者驱动器之类的计算机可读介质(未示出)。
不失一般性,计算机可读介质可以包括计算机存储介质和通信介质。计算机存储介质包括以用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据等信息的任何方法或技术实现的易失性和非易失性、可移动和不可移动介质。计算机存储介质包括RAM、ROM、可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory,EPROM)、带电可擦可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory,EEPROM)、闪存或其他固态存储其技术,光盘只读存储器、高密度数字视频光盘(DigitalVersatile Disc,DVD)或其他光学存储、磁带盒、磁带、磁盘存储或其他磁性存储设备。当然,本领域技术人员可知计算机存储介质不局限于上述几种。上述的系统存储器1104和大容量存储设备11011可以统称为存储器。
存储器存储有一个或多个程序,一个或多个程序被配置成由一个或多个中央处理单元1101执行,一个或多个程序包含用于实现上述边缘网关的计算方法,或,边缘网关的调度方法的指令,中央处理单元1101执行该一个或多个程序实现上述各个方法实施例提供的边缘网关的计算方法,或,边缘网关的调度方法。
根据本申请的各种实施例,服务器1100还可以通过诸如因特网等网络连接到网络上的远程计算机运行。也即服务器1100可以通过连接在系统总线1105上的网络接口单元1111连接到网络1112,或者说,也可以使用网络接口单元1111来连接到其他类型的网络或远程计算机系统(未示出)。
存储器还包括一个或者一个以上的程序,一个或者一个以上程序存储于存储器中,一个或者一个以上程序包含用于进行本发明实施例提供的边缘网关的计算方法,或,边缘网关的调度方法中由服务器所执行的步骤。
本申请实施例还提供了一种边缘网关,所述边缘网关包括:处理器;与所述处理器相连的收发器;用于存储所述处理器的可执行指令的存储器;其中,所述处理器被配置为加载并执行所述可执行指令以实现如上述各个实施例所述的边缘网关的计算方法。
本申请实施例还提供了一种数据分发中心,所述数据分发中心包括:处理器;与所述处理器相连的收发器;用于存储所述处理器的可执行指令的存储器;其中,所述处理器被配置为加载并执行所述可执行指令以实现如上述各个实施例所述的边缘网关的调度方法。
本申请实施例还提供了一种计算机可读介质,该计算机可读介质存储有至少一条指令,所述至少一条指令由所述处理器加载并执行以实现如上各个实施例所述的边缘网关的计算方法,或,边缘网关的调度方法。
本申请实施例还提供了一种计算机程序产品,该计算机程序产品存储有至少一条指令,所述至少一条指令由所述处理器加载并执行以实现如上各个实施例所述的边缘网关的计算方法,或,边缘网关的调度方法。
本领域技术人员应该可以意识到,在上述一个或多个示例中,本申请实施例所描述的功能可以用硬件、软件、固件或它们的任意组合来实现。当使用软件实现时,可以将这些功能存储在计算机可读介质中或者作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质,其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。
上述仅为本申请的可选实施例,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种边缘网关的计算方法,其特征在于,应用于边缘计算平台的第一边缘网关中,所述边缘计算平台还包括位于所述第一边缘网关上层的数据分发中心,以及位于所述第一边缘网关下层的终端节点,所述方法包括:
将采集到的所述终端节点的计算数据发送至所述数据分发中心,所述计算数据包括第一计算场景对应的计算任务中的数据,所述数据分发中心中存在至少两个计算场景,所述至少两个计算场景包括无状态的计算场景或有状态的计算场景;
向所述数据分发中心发送注册请求,所述注册请求用于注册所述第一边缘网关准备进行的第二计算场景,所述第一计算场景和所述第二计算场景相同或不同,所述第二计算场景是所述无状态的计算场景;
接收所述数据分发中心以N概率发送的第二计算数据,所述边缘计算平台中的M个边缘网关注册了所述第二计算场景,所述M为大于1的整数,所述N概率等于所述M的倒数,所述第二计算数据包括所述第二计算场景对应的计算任务中待处理的计算数据;
根据所述第二计算场景中的所述第二计算数据的单位计算时间,确定第一计算效率信息,所述第一计算效率信息是所述第一边缘网关针对所述第二计算场景的计算效率的信息;
周期性地向所述数据分发中心发送所述第一计算效率信息;
接收所述数据分发中心根据第一计算能力以T概率发送的所述第二计算数据,所述第一计算能力是所述第一边缘网关的计算能力,所述T概率是根据所述第一计算能力周期性调整的概率,所述第一计算能力是通过所述第一计算效率信息确定的计算能力;所述T概率等于所述第一边缘网关的计算效率除以所述M个边缘网关的计算效率的总和,所述第一边缘网关的计算效率是根据所述第一计算效率信息确定的;
对所述第二计算数据进行计算;
其中,所述无状态的计算场景对应的第一类计算任务是独立的,由所述数据分发中心发送所述第一类计算任务中的部分计算数据至所有注册了所述无状态的计算场景的边缘网关;所述有状态的计算场景对应的第二类计算任务是非独立的,由所述数据分发中心发送所述第二类计算任务中的计算数据至所有注册了所述有状态的计算场景的边缘网关。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述将采集到的终端节点的数据转发至数据分发中心之前,所述方法还包括:
向数字证书认证中心Certificate Authority发送证书申请,接收所述数字证书认证中心签发的第一证书;
基于所述第一证书与所述数据分发中心进行所述第一边缘网关的身份认证,协商加解密算法和密钥;
通过所述加解密算法和所述密钥对所述第一边缘网关处的数据进行签名校验和加解密。
3.一种边缘网关的调度方法,其特征在于,应用于边缘计算平台的数据分发中心中,所述边缘计算平台还包括位于所述数据分发中心下层的第一边缘网关,以及位于所述第一边缘网关下层的终端节点,所述方法包括:
接收第一边缘网关发送的终端节点的计算数据,所述计算数据包括第一计算场景对应的计算任务中的数据,所述数据分发中心中存在至少两个计算场景,所述至少两个计算场景包括无状态的计算场景或有状态的计算场景;
接收所述第一边缘网关发送的注册请求,所述注册请求用于所述第一边缘网关准备进行的第二计算场景,所述第一计算场景和所述第二计算场景相同或不同,所述第二计算场景是所述无状态的计算场景;
以N概率向所述第一边缘网关发送第二计算数据,所述边缘计算平台中的M个边缘网关注册了所述第二计算场景,所述M为大于1的整数,所述N概率等于所述M的倒数,所述第二计算数据包括所述第二计算场景对应的计算任务中待处理的计算数据;
接收所述第一边缘网关周期性发送的第一计算效率信息,所述第一计算效率信息是所述第一边缘网关根据所述第二计算场景中的所述第二计算数据的单位计算时间确定的,所述第一计算效率信息是所述第一边缘网关针对所述第二计算场景的计算效率的信息;
根据第一计算能力以T概率向所述第一边缘网关发送所述第二计算数据,所述第一计算能力是所述第一边缘网关的计算能力,所述T概率是根据所述第一计算能力周期性调整的概率,所述第一计算能力是通过所述第一计算效率信息确定的计算能力;所述T概率等于所述第一边缘网关的计算效率除以所述M个边缘网关的计算效率的总和,所述第一边缘网关的计算效率是根据所述第一计算效率信息确定的;
其中,所述无状态的计算场景对应的第一类计算任务是独立的,由所述数据分发中心发送所述第一类计算任务中的部分计算数据至所有注册了所述无状态的计算场景的边缘网关;所述有状态的计算场景对应的第二类计算任务是非独立的,由所述数据分发中心发送所述第二类计算任务中的计算数据至所有注册了所述有状态的计算场景的边缘网关。
4.一种边缘网关的计算装置,其特征在于,应用于边缘计算平台的第一边缘网关中,所述边缘计算平台还包括位于所述第一边缘网关上层的数据分发中心,以及位于所述第一边缘网关下层的终端节点,所述装置包括:发送模块、接收模块、确定模块和计算模块;
所述发送模块,被配置为将采集到的所述终端节点的计算数据发送至所述数据分发中心,所述计算数据包括第一计算场景对应的计算任务中的数据,所述数据分发中心中存在至少两个计算场景,所述至少两个计算场景包括无状态的计算场景或有状态的计算场景;
所述发送模块,被配置为向所述数据分发中心发送注册请求,所述注册请求用于注册所述第一边缘网关准备进行的第二计算场景,所述第一计算场景和所述第二计算场景相同或不同,所述第二计算场景是所述无状态的计算场景;
所述接收模块,被配置为接收所述数据分发中心以N概率发送的第二计算数据,所述边缘计算平台中的M个边缘网关注册了所述第二计算场景,所述M为大于1的整数,所述N概率等于所述M的倒数,所述第二计算数据包括所述第二计算场景对应的计算任务中待处理的计算数据;
所述确定模块,被配置为根据所述第二计算场景中的所述第二计算数据的单位计算时间,确定第一计算效率信息,所述第一计算效率信息是所述第一边缘网关针对所述第二计算场景的计算效率的信息;
所述发送模块,被配置为周期性地向所述数据分发中心发送所述第一计算效率信息;
所述接收模块,被配置为接收所述数据分发中心根据第一计算能力以T概率发送的所述第二计算数据,所述第一计算能力是所述第一边缘网关的计算能力,所述T概率是根据所述第一计算能力周期性调整的概率,所述第一计算能力是通过所述第一计算效率信息确定的计算能力;所述T概率等于所述第一边缘网关的计算效率除以所述M个边缘网关的计算效率的总和,所述第一边缘网关的计算效率是根据所述第一计算效率信息确定的;
所述计算模块,被配置为对所述第二计算数据进行计算;
其中,所述无状态的计算场景对应的第一类计算任务是独立的,由所述数据分发中心发送所述第一类计算任务中的部分计算数据至所有注册了所述无状态的计算场景的边缘网关;所述有状态的计算场景对应的第二类计算任务是非独立的,由所述数据分发中心发送所述第二类计算任务中的计算数据至所有注册了所述有状态的计算场景的边缘网关。
5.一种边缘网关的调度装置,其特征在于,应用于边缘计算平台的数据分发中心中,所述边缘计算平台还包括位于所述数据分发中心下层的第一边缘网关,以及位于所述第一边缘网关下层的终端节点,所述装置包括:接收模块和发送模块;
所述接收模块,被配置为接收第一边缘网关发送的终端节点的计算数据,所述计算数据包括第一计算场景对应的计算任务中的数据,所述数据分发中心中存在至少两个计算场景,所述至少两个计算场景包括无状态的计算场景或有状态的计算场景;
所述接收模块,被配置为接收所述第一边缘网关发送的注册请求,所述注册请求用于所述第一边缘网关准备进行的第二计算场景,所述第一计算场景和所述第二计算场景相同或不同,所述第二计算场景是所述无状态的计算场景;
所述发送模块,被配置为以N概率向所述第一边缘网关发送第二计算数据,所述边缘计算平台中的M个边缘网关注册了所述第二计算场景,所述M为大于1的整数,所述N概率等于所述M的倒数,所述第二计算数据包括所述第二计算场景对应的计算任务中待处理的计算数据;
所述接收模块,被配置为接收所述第一边缘网关周期性发送的第一计算效率信息,所述第一计算效率信息是所述第一边缘网关根据所述第二计算场景中的所述第二计算数据的单位计算时间确定的,所述第一计算效率信息是所述第一边缘网关针对所述第二计算场景的计算效率的信息;
所述发送模块,被配置为根据第一计算能力以T概率向所述第一边缘网关发送所述第二计算数据,所述第一计算能力是所述第一边缘网关的计算能力,所述T概率是根据所述第一计算能力周期性调整的概率,所述第一计算能力是通过所述第一计算效率信息确定的计算能力;所述T概率等于所述第一边缘网关的计算效率除以所述M个边缘网关的计算效率的总和,所述第一边缘网关的计算效率是根据所述第一计算效率信息确定的;
其中,所述无状态的计算场景对应的第一类计算任务是独立的,由所述数据分发中心发送所述第一类计算任务中的部分计算数据至所有注册了所述无状态的计算场景的边缘网关;所述有状态的计算场景对应的第二类计算任务是非独立的,由所述数据分发中心发送所述第二类计算任务中的计算数据至所有注册了所述有状态的计算场景的边缘网关。
6.一种边缘网关,其特征在于,所述边缘网关包括:
处理器;
与所述处理器相连的收发器;
用于存储所述处理器的可执行指令的存储器;
其中,所述处理器被配置为加载并执行所述可执行指令以实现如权利要求1至2任一所述的边缘网关的计算方法。
7.一种数据分发中心,其特征在于,所述数据分发中心包括:
处理器;
与所述处理器相连的收发器;
用于存储所述处理器的可执行指令的存储器;
其中,所述处理器被配置为加载并执行所述可执行指令以实现如权利要求3所述的边缘网关的调度方法。
8.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述存储介质存储有至少一条指令,所述至少一条指令用于被处理器执行以实现如权利要求1至2任一所述的边缘网关的计算方法,或,如权利要求3所述的边缘网关的调度方法。
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