CN112532669B - 一种网络边缘计算方法、装置及介质 - Google Patents

Abstract

本文是关于一种网络边缘计算方法、装置及介质，涉及边缘计算技术。本文公开的一种网络边缘计算方法，包括：边缘数据节点接收服务请求，根据所述服务请求对应的容器IP地址，将所述服务请求发送到所述容器IP地址对应的容器上；所述边缘数据节点内接收到所述服务请求的容器，根据所述服务请求进行处理。本文提供的技术方案，可以将用户发起的服务请求直接发送到对应的容器上，实现服务的边缘计算。可见，本文中的调度方法，完全控制每个容器，自主控制容器的调度、生存状态等。本文中，还考虑到可以将服务器与容器的IP进行绑定。

Description

一种网络边缘计算方法、装置及介质

技术领域

本文涉及边缘计算技术，尤其涉及一种网络边缘计算方法、装置及介质。

背景技术

边缘计算采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台，就近提供最近端服务。其应用程序在边缘侧发起，产生更快的网络服务响应，满足行业在实时业务、应用智能、安全与隐私保护等方面的基本需求。

在分布式内容分发网络中运用边缘计算技术，能够实现大部分的用户数据运算和数据控制下沉至离用户最近的本地设备而无需依赖云端，这无疑大大提升数据的处理效率，减轻了云端以及中心数据库的负荷。但同时也产生了新的问题，分布式内容分发网络中存在大量的节点服务器，需要满足诸如缓存、调度、计算、监控、存储等多种单一或综合服务。那么，如何在大规模的复杂服务器集群中实现快捷高效的提供边缘计算服务。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本文提供一种网络边缘计算方法、装置及介质。

根据本文的一方面，提供一种网络边缘计算方法，应用于边缘数据节点中，该方法包括：

接收服务请求；

根据所述服务请求对应的容器地址，将所述服务请求发送到所述容器地址对应的本边缘数据节点内的容器上；

所述容器根据所述服务请求进行相应处理。

可选地，上述方法中，所述边缘数据节点接收的服务请求至少包括：

经过网络边缘计算调度处理的服务请求。

可选地，上述方法中，所述容器地址包括容器IP地址，或者部署容器的服务器IP地址和容器标识信息的组合。

根据本文的另一方面，提供一种网络边缘计算的调度方法，应用于网络边缘计算的调度装置中，该方法包括：

接收服务请求；

根据接收的服务请求确定所述服务请求对应的容器，以及所述服务请求对应的边缘数据节点；

按照设定规则将所述服务请求，以及所述服务请求对应的容器的容器地址，发送给所述服务请求对应的边缘数据节点。

可选地，上述方法中，所述设定规则包括如下任一种：

将所述服务请求对应的容器的容器地址以及所述边缘数据节点的信息返回给所述服务请求的发起方，指示所述服务请求的发起方向所述边缘数据节点发送服务请求，并在发送的服务请求中携带所述容器地址；

将所述服务请求发送给所述边缘数据节点，并在所述服务请求中携带所述容器地址。

可选地，上述方法中，所述根据接收的服务请求确定所述服务请求对应的容器，以及所述服务请求对应的边缘数据节点，包括：

根据服务请求的域名以及部署有服务的边缘数据节点信息的对应关系，确定与所述服务请求对应的边缘数据节点；

将所述服务请求对应的边缘数据节点中的一个容器配置为所述服务请求对应的容器。

可选地，上述方法中，所述与所述服务请求对应的边缘数据节点，包括：

与所述服务请求的发起方的地理位置和/或逻辑位置最近的边缘数据节点。

可选地，上述方法中，所述根据接收的服务请求确定所述服务请求对应的容器，以及所述服务请求对应的边缘数据节点，包括：

根据服务请求的域名与容器IP地址的对应关系，确定与所述服务请求对应的容器；

将所述服务请求对应的容器所属的边缘数据节点配置为所述服务请求对应的边缘数据节点。

可选地，上述方法中，所述与所述服务请求对应的容器，包括：

与所述服务请求的发起方的地理位置和/或逻辑位置最近的容器。

根据本文的另一方面，提供一种网络边缘计算装置，包括：

接收模块，接收服务请求，

处理模块，根据所述服务请求对应的容器地址，将所述服务请求发送到所述容器地址对应的容器上；

容器模块，接收所述处理模块发送的服务请求，根据所述服务请求进行相应处理。

可选地，上述装置中，所述服务请求包括：经过网络边缘计算调度处理的服务请求。

可选地，上述装置中，所述容器地址包括容器IP地址，或者部署容器的服务器IP地址和容器标识信息的组合。

根据本文的另一方面，提供一种网络边缘计算的调度装置，包括：

接收模块，接收服务请求；

处理模块，根据接收的服务请求确定所述服务请求对应的容器，以及所述服务请求对应的边缘数据节点；

发送模块，按照设定规则将所述服务请求，以及所述服务请求对应的容器的容器地址，发送给所述服务请求对应的边缘数据节点。

可选地，上述装置中，所述设定规则包括如下任一种：

将所述服务请求对应的容器的容器地址以及所述边缘数据节点的信息返回给所述服务请求的发起方，指示所述服务请求的发起方向所述边缘数据节点发送服务请求，并在发送的服务请求中携带所述容器地址；

将所述服务请求发送给所述边缘数据节点，并在所述服务请求中携带所述容器地址。

可选地，上述装置中，所述处理模块，根据接收的服务请求确定所述服务请求对应的容器，以及所述服务请求对应的边缘数据节点，包括：

根据服务请求的域名以及部署有服务的边缘数据节点信息的对应关系，确定与所述服务请求对应的边缘数据节点；

将所述服务请求对应的边缘数据节点中的一个容器配置为所述服务请求对应的容器。

可选地，上述装置中，所述与所述服务请求对应的边缘数据节点，包括：

与所述服务请求的发起方的地理位置和/或逻辑位置最近的边缘数据节点。

可选地，上述装置中，所述处理模块，根据接收的服务请求确定所述服务请求对应的容器，以及所述服务请求对应的边缘数据节点，包括：

根据服务请求的域名与容器IP地址的对应关系，确定与所述服务请求对应的容器；

将所述服务请求对应的容器所属的边缘数据节点配置为所述服务请求对应的边缘数据节点。

可选地，上述装置中，所述与所述服务请求对应的容器，包括：

与所述服务请求的发起方的地理位置和/或逻辑位置最近的容器。

根据本文的另一方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被执行时实现如上所述的网络边缘计算方法的步骤，或者实现如上所述的网络边缘计算的调度方法。

根据本文的另一方面，提供一种计算机设备，包括处理器、存储器和存储于所述存储器上的计算机程序，其中，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的用于网络边缘计算方法的步骤，或者实现如上所述的网络边缘计算的调度方法。

本文提供一种网络边缘计算方法、装置及介质，可以将用户发起的服务请求直接发送到对应的容器上，实现服务的边缘计算。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本文。

附图说明

构成本文的一部分的附图用来提供对本文的进一步理解，本文的示意性实施例及其说明用于解释本文，并不构成对本文的不当限定。在附图中：

图1是根据一示例性实施例示出的一种网络边缘计算方法流程示意图。

图2是根据一示例性实施例示出的一种网络边缘计算的调度方法流程示意图。

图3是根据一示例性实施例示出的一种实现边缘计算的网络架构示意图。

图4是图3所示网络架构中管理中心的结构示意图。

图5是图3所示网络架构中边缘数据节点的结构示意图。

图6是图3所示网络架构中多个节点之间的集群管理原理示意图。

图7是图3所示网络架构中各个服务部署的原理示意图。

图8是图3所示网络架构中各个服务器上的副本原理示意图。

图9是图3所示网络架构对用户发起的服务请求的路由原理示意图。

图10是图3所示网络架构中边缘数据节点实现服务访问的方法流程图。

具体实施方式

为使本文实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本文实施例中的附图，对本文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文一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本文中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本文保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本文中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

实施例1

本实施例提供一种网络边缘计算方法，可以应用于边缘数据节点中。如图1所示，该方法包括如下操作步骤：

步骤S11，边缘数据节点接收服务请求；

本实施例中涉及的服务请求可以包括用户直接发起的原始服务请求。还可以包括经过网络边缘计算调度处理的服务请求。例如，通过网络边缘管理中心或者其他网元设备路由转发的服务请求。

步骤S12,边缘数据节点根据服务请求对应的容器地址，将服务请求发送到容器地址对应的本边缘数据节点内的容器上；

本实施例中，容器地址可以唯一地标识出一个容器即可，容器地址的表示方式可以包括多种方式。例如，容器地址可以包括单独的容器IP地址。也可以包括部署容器的服务器IP地址和容器标识信息的组合。

步骤S13,边缘数据节点内的容器接收到服务请求时，根据服务请求进行相应处理。

由上可以看出，本实施例技术方案，边缘数据节点提供的服务以容器为粒度的，即边缘数据节点中的容器支持外网访问，可以独立地提供网络边缘计算服务。这样，对于网络边缘计算服务的管理和维护也可以按照容器为单位进行操作。在边缘数据节点中任一服务器发生故障时，只需要迁移该服务器上的容器即可，不会影响网络边缘计算服务。

另外，在上述方法提供网络边缘计算服务之前，还可以包括创建网络边缘计算服务的容器的操作。该操作可以包括如下步骤：

步骤A，边缘计算节点接收服务创建请求，该服务创建请求中至少包括创建服务的容器配置信息；

步骤B，边缘计算节点根据容器配置信息，在本边缘计算节点内的服务器上创建服务对应的容器。

本实施例中，边缘数据节点创建的容器支持外网访问，即可以独立地为本边缘数据节点以外的装置、设备以及用户提供网络边缘计算服务。

本文中涉及的容器配置信息至少包括容器个数、容器使用资源信息、容器镜像地址中的任一种或几种信息。

其中，边缘计算节点可以根据容器使用资源信息，选择多个可用资源符合容器使用资源信息的服务器，在所选择的服务器上按照容器镜像地址创建服务对应的容器。本实施例在一个服务器上可创建一个或多个容器，因此，所选择的服务器的个数一般小于或等于容器个数。

实施例2

本实施例提供一种网络边缘计算的调度方法，可以应用于网络边缘计算的调度装置中。例如，网络边缘的管理中心或其他网元设备。又如DNS或者其他第三方提供的具有调度功能的装置等。如图2所示，该方法包括如下操作步骤：

步骤S21：接收服务请求；

步骤S22：根据接收的服务请求确定所述服务请求对应的容器，以及服务请求对应的边缘数据节点；

步骤S23：按照设定规则将服务请求，以及服务请求对应的容器的容器地址，发送给边缘数据节点。

本实施例中，设定规则包括如下任一种：

将服务请求对应的容器的容器地址以及边缘数据节点的信息返回给服务请求的发起方，指示服务请求的发起方向该边缘数据节点发送服务请求，并在发送的服务请求中携带容器地址。

将服务请求发送给边缘数据节点，并在服务请求中携带容器地址。

其中，根据接收的服务请求确定服务请求对应的容器，以及服务请求对应的边缘数据节点的方式可以包括多种方式。

例如，可以先根据服务请求的域名以及部署有服务的边缘数据节点信息的对应关系，确定与服务请求对应的边缘数据节点。再将服务请求对应的边缘数据节点中的一个容器配置为服务请求对应的容器。本实施例中，与服务请求对应的边缘数据节点可以包括，与服务请求的发起方的地理位置和/或逻辑位置最近的边缘数据节点。

又例如，可以先根据服务请求的域名与容器IP地址的对应关系，确定与所述服务请求对应的容器。再将服务请求对应的容器所属的边缘数据节点配置为所述服务请求对应的边缘数据节点。本实施例中，与服务请求对应的容器可以包括，与服务请求的发起方的地理位置和/或逻辑位置最近的容器。

本文中涉及的逻辑位置距离服务请求的发起方位置最近指，与服务请求的发起方隶属的运营商为同一个运营商的边缘数据节点及容器，以及数据传输时延最小的边缘数据节点及容器。例如，可以确定服务请求的发起方隶属的运营商，选择一个属于该运营商的边缘数据节点或容器做为逻辑位置距离服务请求的发起方位置最近的边缘数据节点或容器。也可以将数据传输时延最小的边缘数据节点或容器确定为逻辑位置距离服务请求的发起方位置最近的边缘数据节点或容器。还可以将服务请求的发起方隶属的运营商，其下的边缘数据节点或容器中数据传输时延最小的边缘数据节点确定为逻辑位置距离服务请求的发起方位置最近的边缘数据节点或容器。其中，数据传输时延包括节点处理延迟、排队延迟、发送延迟、传播延迟等等。

由上述介绍可以看出，本实施例技术方案，将服务请求调度至对应的边缘数据节点，由该边缘数据节点上的容器提供网络边缘计算服务。整个调度过程，对服务请求的发起方毫无影响，且可以将服务请求调度到合适的容器上进行处理，提高服务处理的效率。

实施例3

本实施例提供一种网络边缘计算装置，包括：

接收模块，接收服务请求；

本实施例中的服务请求可以是用户发起的原始服务请求，也可以是经过网络边缘计算调度处理的服务请求。

处理模块，根据所述服务请求对应的容器地址，将所述服务请求发送到所述容器地址对应的容器上；

本实施例中的容器地址只要可以唯一地标识出一个容器即可。容器地址的形式可以是单独的一个IP地址，即容器IP地址。也可以是部署容器的服务器IP地址和容器标识信息的组合。

容器模块，接收处理模块发送的服务请求的容器，根据服务进行处理。

本实施例提供的网络边缘计算装置可以实现上述实施例1的方法，因此，该装置中各模块的详细操作可参见实施例1的相应内容，在此不再赘述。

实施例4

本实施例提供一种网络边缘计算的调度装置，至少包括接收模块、处理模块和发送模块。

接收模块，接收服务请求；

处理模块，根据接收的服务请求确定接收的服务请求对应的容器，以及接收的服务请求对应的边缘数据节点；

发送模块，按照设定规则将上述服务请求，以及上述服务请求对应的容器的容器地址，发送给上述服务请求对应的边缘数据节点。

本实施例中的设定规则可以包括如下任一种：

将服务请求对应的容器的容器地址以及边缘数据节点的信息返回给服务请求的发起方，指示服务请求的发起方向所述边缘数据节点发送服务请求，并在发送的服务请求中携带所述容器地址。

将服务请求发送给所述边缘数据节点，并在服务请求中携带所述容器地址。

其中，处理模块，可以先根据服务请求的域名以及部署有服务的边缘数据节点信息的对应关系，确定与服务请求对应的边缘数据节点，再将服务请求对应的边缘数据节点中的一个容器配置为服务请求对应的容器。

上述处理模块，也可以先根据服务请求的域名与容器IP地址的对应关系，确定与服务请求对应的容器，再将服务请求对应的容器所属的边缘数据节点配置为服务请求对应的边缘数据节点。

上述与服务请求的发起方距离最近的边缘数据节点(或容器)可以包括，与服务请求的发起方的地理位置和/或逻辑位置最近的边缘数据节点(或容器)。其中，逻辑位置的概念已在实施例2中进行了说明，在此不再赘述。

实施例5

本实施例以图3所示的一种边缘计算的网络架构为例，说明实际应用场景中，上述实施例1至4的一种具体实施方式。本实施例仅为举例说明，在其他应用场景中，上述实施例1至4也可以分别单独使用。

从图3可以看出，实现边缘计算的总体架构至少包括管理中心和边缘数据节点两部分。

其中，管理中心,用于控制管理所有的边缘数据节点，向各个边缘数据节点发送创建、管理命令等,以及收集各个边缘数据节点上报的信息等。

边缘数据节点(也可称为边缘机房)，用于处理用户的请求，其中，每个机房(即每个节点)都可认为是自我管理的集群，可以对接收到的用户的服务请求进行处理，对本边缘数据节点的容器进行水平扩展、自动迁移等，从而提供高可用性。

本文中涉及的容器包括但不限于Docker容器。

上述图3所示的网络架构中，管理中心的结构如图4所示。该管理中心可以包括如下组成部分：

应用程序接口服务器:主要接收服务部署请求，根据接收到的服务部署请求涉及的服务的配置信息，以及数据库中存储的各节点的服务器信息，确定在指定的边缘数据节点上创建相应的容器，并发送对应的操作命令给边缘数据节点的集群管理模块，可指示边缘数据节点的集群管理模块对本地的容器进行创建、销毁、扩容、迁移等操作中的任一种或几种操作。

具体地，上述应用程序接口服务器可分为第一模块和第二模块。

第一模块，被配置为，接收服务部署请求，根据服务部署请求获取创建服务的配置信息，服务的配置信息至少包括指定的边缘集群数据中心节点信息以及创建服务的容器配置信息，容器配置信息至少包括容器的部署位置、容器个数、容器使用资源信息和容器镜像地址等。

第二模块，被配置为，根据服务的配置信息，向指定的边缘数据节点发送服务创建请求，其中，服务创建请求中可以包含部署在指定的边缘数据节点上的容器的容器配置信息。日志中心:收集用户的日志数据，可以对日志数据进行处理后进行存储，以便以后用户查看日志数据。

监控中心:向边缘数据节点的集群的监控工具发送监控请求，该监控请求可以用于收集边缘数据节点的集群中的容器状态信息和服务器的状态信息。其中，可以周期性地向各个边缘数据节点的集群的监控工具发送监控请求，容器的状态信息可以包括容器的占用比率(例如容器内存、CPU以及网络使用情况)等，服务器的状态信息可以包括服务器运行负载状态等。

数据库:主要用于存放用户信息、集群信息、边缘数据节点上的服务器信息等。用户信息至少包括用户标识(例如用户IP等)。集群信息至少包括集群集群的状态，集群中运行的任务数量等。边缘数据节点上的机器信息(即服务器信息)至少包括机器标识(即服务器标识)，机器负载(即服务器负载)状态等。

上述数据库，还可以在边缘数据节点创建完成服务后，保存服务的配置信息。

由上述描述可以看出，根据服务部署请求获取的创建服务的配置信息，其中创建的服务可以包括以容器为粒度为调度方提供的业务。例如，针对视频公司的调度方，其提供的一些服务可能对边缘数据节点的性能要求较高，因此，可以在边缘数据节点中以容器为粒度提供相应的业务。这样，这些实现业务的容器可以由调度方或服务运营商自主控制管理。

另外，上述管理中心也可以做为上述实施例4中的网络边缘计算的调度装置。其中，可在应用程序接口服务器中集成上述实施例4中的接收模块、处理模块和发送模块。即由应用程序接口服务器完成网络边缘计算的调度操作。

应用程序接口服务器，接收服务请求,根据接收的服务请求确定服务请求对应的容器，以及服务请求对应的边缘数据节点,并按照设定规则将服务请求，以及服务请求对应的容器的容器地址，发送给服务请求对应的边缘数据节点。

本文中涉及的服务请求可以包括多种，例如HTTP请求、HTTPS请求、Websocket请求、FTP请求、SMTP请求、TCP请求、UDP请求等等。

其中，设定规则可以包括如下任意一种规则：

第一种，管理中心做为调度装置，将服务请求对应的容器的容器地址以及边缘数据节点的信息返回给服务请求的发起方，指示服务请求的发起方向边缘数据节点发送服务请求，并在发送的服务请求中携带所述容器地址。即由服务请求的发起方使用调度装置下发的容器地址，向边缘数据节点的信息指示的边缘数据节点发送服务请求。

第二种，管理中心做为调度装置，将服务请求发送给边缘数据节点，并在服务请求中携带容器地址。即由管理中心在原始的服务请求中增加容器地址后，将服务请求重定向发送给边缘数据节点。

本实施例中，管理中心做为调度装置确定与服务请求对应的容器以及边缘数据节点时，采用如下操作步骤：

步骤a，先根据服务请求的域名与容器IP地址的对应关系，确定与服务请求对应的容器；

其中，服务请求的域名与容器IP地址的对应关系，可以是预先存储在管理中心侧的。管理中心只需要确定服务请求的域名，再从对应关系中，查找与该域名对应的容器IP地址。

当查找到与该域名对应的容器IP地址只有一个时，该容器IP地址指示的容器即为服务请求对应的容器。

当查找到与该域名对应的容器IP地址包括多个时，可以从这多个容器IP地址中，选择出一个地理位置或逻辑位置与服务请求的发起方最近的的容器IP地址，该容器IP地址指示的容器即为服务请求对应的容器。

其中，可以从服务请求中提取服务请求的发起方的IP地址，与容器IP地址进行比较，即可选择出地理位置与服务请求的发起方最近的容器。

还可以从服务请求的发起方的IP地址，确定服务请求的发起方隶属的第一运营商，再根据容器IP地址确定各个容器所属的运营商，从而选择出属于第一运营商的容器，将同属于第一运营商的容器做为逻辑位置与服务请求的发起方最近的容器。

在其他可选实施例中，也可以将数据传输时延最小的容器确定为逻辑位置与服务请求的发起方最近的容器。

在其他可选实施例中，还可以将地理位置和逻辑位置均距离服务请求的发起方最近的容器确定为与服务请求对应的容器。

步骤b，再将服务请求对应的容器所属的边缘数据节点配置为服务请求对应的边缘数据节点。

在其他可选实施例中，也可以先确定服务请求对应的边缘数据节点，再确定边缘数据节点中与服务请求对应的容器即可。

上述图3所示的网络架构中，边缘数据节点相当于上述实施例3中的网络边缘计算装置。该边缘数据节点的结构如图5所示。边缘数据节点可以包括如下组成部分，其中，集群管理模块、数据库缓存模块均采用冗余设计，以避免出现单点问题。

集群管理模块(集成有上述实施例3中的接收模块和处理模块):接收服务请求，根据服务请求对应的容器IP地址，将所述服务请求发送到容器IP地址对应的容器上。

本文中，集群管理模块所接收到的服务请求，可以是经过网络边缘计算调度处理的服务请求。其中，执行网络边缘计算调度处理的主体，即网络边缘计算的调度装置，可以是为用户提供服务的服务提供商，也可以是包含DNS的第三方调度系统，还可以是网络边缘计算中的网元设备(如上所述的管理中心)。用户需要请求服务时，可以向调度装置发起原始服务请求，调度装置可以从已存储的可用容器中选择一个地理位置和/或逻辑位置距离用户最近的容器。已存储的可用容器可以是调度装置根据用户请求预先在边缘数据节点建立的。之后，由调度装置将用户发送的服务请求重定向至所选择的容器部署的边缘数据节点上。其中，重定向的服务请求中可以包含有所选择的容器IP地址。可见，对于用户而言，其不会感知到提供服务的是边缘数据节点，即用户无需自主向边缘数据节点发起服务请求，而是由调度装置为用户选择合适的边缘数据节点对应的容器，用户直接在容器中接受相应的服务。

运行模块(集成有上述实施例3中的容器模块):通过运行不同的容器，响应用户发起的边缘计算服务请求，即接收服务请求，根据服务请求进行相应处理。

另外，上述集群管理模块，还可以根据管理中心下发的操作命令负责本节点内的容器创建、删除、迁移，管理本节点内各个服务器，以及负责收集本节点中的服务器状态信息并上报给管理中心。

具体地，集群管理模块可以接收管理中心发送的服务部署请求，从服务部署请求中至少可以获取到创建服务的容器配置信息。此时，根据容器配置信息，在本边缘数据节点内的服务器上创建服务对应的容器即可。

本文中涉及的容器配置信息至少包括容器个数、容器使用资源信息、容器镜像地址中的任一种或几种信息。对应地，集群管理模块创建服务对应的容器时，可以根据容器使用资源信息，选择多个可用资源符合容器使用资源信息的服务器，在所选择的服务器上按照容器镜像地址创建服务对应的容器即可。其中，由于在一个服务器中可以创建一个或多个容器，因此，选择的服务器的个数小于或者等于容器个数。

另外，集群管理模块还可以为创建的每一个容器分别分配一个IP地址，此时容器IP地址即为分配给该容器的可以可以使用唯一标识出该容器的IP地址。在其他应用场景中，也可以采用部署容器的服务器的IP地址和容器标识的组合的方式表示容器的地址。

本文中，不同节点之间的集群管理模块互不关联，每个节点都是自我管理的集群，如图6所示。这样，可以保证控制粒度更精细，不需要通过标签来维护复杂的关系。例如，每个节点内的容器只受本节点内的集群管理模块的管理，因此不需要存储节点与容器之间的对应关系。同样，每个节点内的服务器只受本节点内的集群管理模块的管理，也不用标记存储节点与服务器之间的关联。

上述以节点为单位构建集群，不同的节点之间集群管理模块互不关联的方式，还可以更精准地探测容器和服务器的生存状态。这是因为所有的机房使用一个集群，在中心节点部署集群管理模块后，中心节点到边缘机房的网络环境各异，很可能错误的判断容器和节点的生存状态，进行错误的迁移。集群系统限制于一个节点进行管理的有益效果，还可以表现在，一个服务器和一个公用端口关联后，所有服务器都需要监听这个公用端口，按照不同的节点分别构建不同的集群后，就可以避免让不必要的节点监听该端口的服务器。

数据库缓存模块:边缘集群需要访问中心集群的数据库，所以加层缓存，在缓存无法命中的情况，再去查询中心集群的数据库。

下面介绍上述边缘计算的网络架构的实际应用。

首先基于上述网络架构可以看出，用户请求的服务可以是由部署在多个节点的服务器组成，每个服务器则是一组容器的集合，其原理见图7所示。其中，同一服务器中容器的个数叫做服务器的副本数，服务器内部会保证有指定副本数的容器在运行，并且并且运行同一应用服务的容器可以分布在不同的服务器上，如图8所示。这样，当用户向边缘数据节点发起服务器请求时，可以由服务器内部的不同容器进行对应的处理。此过程对于用户是透明的，因此对用户而言，其能看到的只有服务器。

具体地，当服务请求是HTTP请求、HTTPS请求、Websocket请求、FTP请求、SMTP请求中的任一种时，边缘数据节点通过公用端口监听用户发起的服务请求，然后由集群管理模块将请求通过集群的处理路由到服务对应的其中一个或多个容器内，一般是将请求路由到负载较轻的服务器上部署的容器内。

以上述边缘计算的网络架构为基础，调度方可以请求创建各种类型的服务，例如HTTP请求、HTTPS请求、Websocket请求、FTP请求、SMTP请求、、TCP请求、UDP请求等任一种所对应的服务、以及以容器为最小粒度的服务中的任一种或几种。

本实施例提供一种网络边缘计算方法，包括如下操作：

边缘数据节点接收服务请求，根据服务请求涉及的容器IP地址，将所述服务请求发送到此容器IP地址对应的容器上；

边缘数据节点内接收到服务请求的容器进行相应处理。

其中，边缘数据节点接收服务请求的过程，可以是用户向调度方发起服务请求，由调度方的调度系统进行调度，确定可用容器的IP中距离用户最近的边缘数据节点，并将所述边缘数据节点中容器的IP地址发送给用户，用户接收到所述容器IP地址后，将服务请求发送至该边缘数据节点的这个容器中。例如，用户可以向类似于视频公司的服务器(即相当于前文所述的调度方)发送服务请求。然后调度方的调度系统服务器接收到请求，根据用户的IP，来判断用户属于哪个地域(所述地域可以包括地理地域或逻辑地域)，由调度方的调度系统查找其存储的服务列表中份可用容器列表，从中匹配一个跟用户最近的地域的容器的IP，将容器IP地址发送给用户，将用户请求重定向到这个容器上，所述容器给用户提供服务。

以上述方法为基础实现服务的网络边缘计算时，一般还可以预先在网络边缘数据节点中创建服务对应的容器，即管理中心向边缘数据节点发送服务创建请求，此服务创建请求中可以包括创建服务的容器配置信息。此时，边缘数据节点根据收到的容器配置信息，在本边缘数据节点内的服务器上创建服务对应的容器，之后此边缘数据节点即可为用户提供服务。

在另一示例型实施例中，边缘数据节点接收服务请求的过程，调度方可以是第三方托管商，用户向第三方托管商发起服务请求，由第三方托管商的调度系统进行调度，确定可用容器的IP中距离用户最近的边缘数据节点，并将所述边缘数据节点中容器的IP地址发送给用户，用户接收到所述IP地址后，将服务请求重定向至该边缘数据节点的这个容器中。例如，用户可以向类似于内容分发网络服务商(即相当于前文所述的第三方托管商)的DNS发送服务请求。内容分发网络服务商的DNS接收到服务请求，根据用户服务请求中的域名以及对应的IP，判断用户属于哪个地域(所述地域可以包括地理地域或逻辑地域)，由内容分发网络调度方的调度系统查找其存储的服务列表中可用的容器列表，从中匹配一个跟用户最近的地域的容器的IP返回给用户，用户请求重定向到所述容器上，所述容器给用户提供服务。

本文中涉及的容器配置信息可以包括容器个数、容器使用资源信息、容器镜像地址中的任一种或几种信息。此时，边缘数据节点可以根据容器使用资源信息，选择多个可用资源符合容器使用资源信息的服务器(也可以称为节点)，在所选择的服务器上按照容器镜像地址创建服务对应的容器。其中，一个服务器可创建一个或多个容器，因此，本文中选择的服务器的个数小于或者等于所述容器个数。

本实施例提供另一种网络边缘计算方法，包括如下操作：

管理中心接收服务部署请求；

管理中心根据服务部署请求获取创建服务的配置信息，其中，服务的配置信息至少包括指定的边缘数据节点信息以及创建服务的容器信息，所述容器信息至少包括容器的部署位置和容器配置信息；

管理中心根据服务的配置信息，向指定的边缘数据节点发送服务创建请求，其中，所述服务创建请求中包含部署位置在指定的边缘数据节点上的容器的容器配置信息。

以上述方法为基础，可选实施例中该方法还包括如下操作：

管理中心,在边缘数据节点创建完成服务后，保存所述服务的配置信息。

以上述方法为基础，可选实施例中，还包括如下操作：

管理中心向上述服务部署请求的发起方返回创建服务的容器IP地址。其中，服务部署请求的发起方可以包括服务提供商、第三方托管商。而管理中心向服务部署请求的发起方返回容器IP地址的方式可以包括多种方式。例如，管理中心可以直接向服务部署请求的发起方，例如服务提供商，发送容器的IP地址。又如，管理中心可以通过第三方将容器的IP地址反馈给服务部署请求的发起方。管理中心通过第三方将容器的IP地址反馈给服务部署请求的发起方时，管理中心可以将容器的IP地址发送给第三方，由第三方转发给服务部署请求的发起方，或者由服务部署请求的发起方从第三方处提供容器的IP地址。其中，第三方可以是管理中心和服务部署请求的发起方依赖的第三方，也可以是服务部署请求的发起方指定的第三方。

上述方法中，所述容器IP地址可以包括所述容器所在的服务器的IP地址，或者为容器预先分配的独立的IP地址，或者所述容器所在的服务器的IP地址和容器标识的组合等。

下面以实际应用为例，分别介绍边缘数据节点创建上述服务、边缘数据节点响应服务请求以及边缘数据节点实现服务访问的过程。

本实施例中提供的一种边缘计算网络中创建服务的流程。该过程主要包括如下操作：

步骤S1，用户(此处的用户为调度方，也可称为管理员用户)发送部署应用请求(deploy app)到管理中心的应用程序接口服务器；

其中，该部署应用请求中可以包含请求部署的服务的类型信息以及部署服务的信息(如节点信息)。

步骤S2，应用程序接口服务器从管理中心的数据库中查询请求部署服务的节点上的多个空闲节点(相当于空闲服务器)的IP。

其中，空闲节点可以是未被其他用户或服务占用的节点。也可以是空闲资源较多的节点。

所查询的空闲节点的个数可以与用户请求部署的容器个数相同，查询的空闲节点的个数也可以小于容器个数。

步骤S3，应用程序接口服务器发送创建容器请求到上述所查询到的节点的容器服务，由容器服务负责具体的创建。

其中，应用程序接口服务器发送的创建请求包含容器配置信息。

本文中，容器配置信息可以包括容器个数(也可以称为服务器的副本个数)、容器使用资源信息和容器镜像地址信息中的任一种或多种。

其中，容器服务可以按照容器配置信息中的容器镜像地址实现创建操作。

步骤S4，应用程序接口服务器将上述创建容器的节点的IP列表返回给调度方，后续调度方可以使用这些容器IP使其下的用户访问容器。

按照上述描述创建服务后，边缘数据节点可以响应服务请求。图9所示即为一示例性实施例中提供的一种实现服务请求的方法流程示意图。从图9可以看出，该方法主要包括如下操作：

步骤S91，用户(此处的用户为非管理员用户，例如，个人用户等)向调度方发送服务请求，调度方接收该服务请求后，调度方根据本地的调度算法，确定一个距离用户最近的边缘数据节点的IP；

该步骤中，调度方收到用户的服务请求后，可以从本地存储的可用容器IP中选择一距离用户最近的可用容器，所选择的可用容器所在的边缘数据节点的IP即为所确定的一个距离用户最近的边缘数据节点的IP，将所述IP返回给用户。

步骤S92，用户根据所确定的IP向边缘数据节点发送服务请求，此服务请求中包含可用容器IP地址，收到服务请求的边缘数据节点内的容器服务器向用户提供相应的服务。

从上述方法可以看出，调度方提供用户请求调度的服务，即调度方为用户提供调度服务，并且可以保存有每个边缘数据节点的容器的IP。可见，本文中的调度方，完全控制每个容器，自主控制容器的调度、生存状态等。本文中，考虑到可以将服务器与容器的IP进行绑定。即以服务作为各个容器的集合。

图10所示为本实施例中提供的一种网络边缘计算方法的流程示意图。该方法主要包括如下操作：

步骤S101，对用户而言，向调度方发起原始服务请求，由调度方向用户发送已存储的容器的IP地址，将服务请求重定向至边缘数据节点上的该容器。

步骤S102，容器接收用户发起的服务请求，根据该请求进行相应的处理，并将处理结果反馈给用户。

一示例性实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中，计算机程序被执行时实现如上述所述的网络边缘计算方法的步骤。关于上述计算机程序被执行时涉及的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

一示例性实施例提供一种计算机设备，包括处理器、存储器和存储于所述存储器上的计算机程序，其中，所述处理器执行计算机程序时实现如上所述的网络边缘计算方法的步骤。关于上述处理器执行计算机程序时涉及的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

本领域技术人员应明白，本文的实施例可提供为方法、装置(设备)、或计算机程序产品。因此，本文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，本文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上实施的计算机程序产品的形式。计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质,包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质等。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

本文是参照根据本文实施例的方法、装置(设备)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设备上，使得在计算机或其他可编程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。

在本文中，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物品或者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物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已描述了本文的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作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文范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本文进行各种改动和变型而不脱离本文的精神和范围。这样，倘若本文的这些修改和变型属于本文权利要求及其等同技术的范围之内，则本文的意图也包含这些改动和变型在内。

Claims (18)

1.一种网络边缘计算方法，应用于边缘数据节点中，其特征在于，所述边缘数据节点为边缘机房，是自我管理集群，所述边缘数据节点包括集群管理模块，用于本节点内的容器创建、删除、迁移，并为创建的每一个容器分配一个IP地址，所述IP地址是预先分配的独立的IP地址，不同节点之间的集群管理模块互不关联，该方法包括：

接收调度装置发送的服务请求，所述调度装置根据所述服务请求的域名以及部署有服务的边缘数据节点信息的对应关系，确定与所述服务请求对应的边缘数据节点；将所述边缘数据节点中的一个容器配置为所述服务请求对应的容器，按照设定规则将所述服务请求，以及所述服务请求对应的容器的容器地址，发送给所述边缘数据节点；

根据所述服务请求对应的容器地址，将所述服务请求发送到所述容器地址对应的本边缘数据节点内的容器上；

所述容器根据所述服务请求进行相应处理。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述边缘数据节点接收的服务请求至少包括：

经过网络边缘计算调度处理的服务请求。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，

所述容器地址包括容器IP地址。

4.一种网络边缘计算的调度方法，应用于网络边缘计算的调度装置中，其特征在于，包括：

接收服务请求；

根据接收的服务请求确定所述服务请求对应的容器，以及所述服务请求对应的边缘数据节点；

按照设定规则将所述服务请求，以及所述服务请求对应的容器的容器地址，发送给所述服务请求对应的边缘数据节点，所述边缘数据节点为边缘机房，是自我管理集群，所述边缘数据节点包括集群管理模块，用于本节点内的容器创建、删除、迁移，并为创建的每一个容器分配一个IP地址，所述IP地址是预先分配的独立的IP地址，不同节点之间的集群管理模块互不关联；

所述根据接收的服务请求确定所述服务请求对应的容器，以及所述服务请求对应的边缘数据节点，包括：

根据服务请求的域名以及部署有服务的边缘数据节点信息的对应关系，确定与所述服务请求对应的边缘数据节点；

将所述服务请求对应的边缘数据节点中的一个容器配置为所述服务请求对应的容器。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述设定规则包括如下任一种：

将所述服务请求对应的容器的容器地址以及所述边缘数据节点的信息返回给所述服务请求的发起方，指示所述服务请求的发起方向所述边缘数据节点发送服务请求，并在发送的服务请求中携带所述容器地址；

将所述服务请求发送给所述边缘数据节点，并在所述服务请求中携带所述容器地址。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述与所述服务请求对应的边缘数据节点，包括：

与所述服务请求的发起方的地理位置和/或逻辑位置最近的边缘数据节点。

7.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述根据接收的服务请求确定所述服务请求对应的容器，以及所述服务请求对应的边缘数据节点，包括：

根据服务请求的域名与容器IP地址的对应关系，确定与所述服务请求对应的容器；

将所述服务请求对应的容器所属的边缘数据节点配置为所述服务请求对应的边缘数据节点。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述与所述服务请求对应的容器，包括：

与所述服务请求的发起方的地理位置和/或逻辑位置最近的容器。

9.一种网络边缘计算装置，应用于边缘数据节点中，其特征在于，所述边缘数据节点为边缘机房，是自我管理集群，所述边缘数据节点包括集群管理模块，用于本节点内的容器创建、删除、迁移，并为创建的每一个容器分配一个IP地址，所述IP地址是预先分配的独立的IP地址，不同节点之间的集群管理模块互不关联，其特征在于，包括：

接收模块，接收调度装置发送的服务请求，所述调度装置根据所述服务请求的域名以及部署有服务的边缘数据节点信息的对应关系，确定与所述服务请求对应的边缘数据节点；将所述边缘数据节点中的一个容器配置为所述服务请求对应的容器，按照设定规则将所述服务请求，以及所述服务请求对应的容器的容器地址，发送给所述边缘数据节点；

处理模块，根据所述服务请求对应的容器地址，将所述服务请求发送到所述容器地址对应的容器上；

容器模块，接收所述处理模块发送的服务请求，根据所述服务请求进行相应处理。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述服务请求，包括：

经过网络边缘计算调度处理的服务请求。

11.如权利要求9或10所述的装置，其特征在于，

所述容器地址包括容器IP地址。

12.一种网络边缘计算的调度装置，其特征在于，包括：

接收模块，接收服务请求；

处理模块，根据接收的服务请求确定所述服务请求对应的容器，以及所述服务请求对应的边缘数据节点；

发送模块，按照设定规则将所述服务请求，以及所述服务请求对应的容器的容器地址，发送给所述服务请求对应的边缘数据节点，所述边缘数据节点为边缘机房，是自我管理集群，所述边缘数据节点包括集群管理模块，用于本节点内的容器创建、删除、迁移，并为创建的每一个容器分配一个IP地址，所述IP地址是预先分配的独立的IP地址，不同节点之间的集群管理模块互不关联；

所述根据接收的服务请求确定所述服务请求对应的容器，以及所述服务请求对应的边缘数据节点，包括：

根据服务请求的域名以及部署有服务的边缘数据节点信息的对应关系，确定与所述服务请求对应的边缘数据节点；

将所述服务请求对应的边缘数据节点中的一个容器配置为所述服务请求对应的容器。

13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述设定规则包括如下任一种：

将所述服务请求对应的容器的容器地址以及所述边缘数据节点的信息返回给所述服务请求的发起方，指示所述服务请求的发起方向所述边缘数据节点发送服务请求，并在发送的服务请求中携带所述容器地址；

将所述服务请求发送给所述边缘数据节点，并在所述服务请求中携带所述容器地址。

14.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述与所述服务请求对应的边缘数据节点，包括：

与所述服务请求的发起方的地理位置和/或逻辑位置最近的边缘数据节点。

15.如权利要求12或13所述的装置，其特征在于，所述处理模块，根据接收的服务请求确定所述服务请求对应的容器，以及所述服务请求对应的边缘数据节点，包括：

根据服务请求的域名与容器IP地址的对应关系，确定与所述服务请求对应的容器；

将所述服务请求对应的容器所属的边缘数据节点配置为所述服务请求对应的边缘数据节点。

16.如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述与所述服务请求对应的容器，包括：

与所述服务请求的发起方的地理位置和/或逻辑位置最近的容器。

17.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被执行时实现如权利要求1－3中任意一项所述方法的步骤，或者实现如权利要求4－8中任意一项所述方法的步骤。

18.一种计算机设备，包括处理器、存储器和存储于所述存储器上的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1－3中任意一项所述方法的步骤，或者实现如权利要求4－8中任意一项所述方法的步骤。

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