CN112532675B - 一种网络边缘计算系统的创建方法、装置及介质 - Google Patents

Abstract

本文是关于一种网络边缘计算系统的创建方法、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系统的创建方法，包括：管理中心接收服务部署请求，根据服务部署请求获取创建服务的配置信息，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。本文技术方案无需服务提供商介入，用户就可以使用预先获取的虚拟IP地址和端口信息向边缘数据节点直接发起服务请求，实现服务的边缘计算。

Description

一种网络边缘计算系统的创建方法、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

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成为了关键问题。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本文提供一种用于TCP服务的网络边缘计算方法、装置及介质。

根据本文的第一方面，提供一种网络边缘计算方法，该方法包括：

边缘数据节点接收服务请求；

所述边缘数据节点根据所述服务请求中的虚拟IP地址和端口信息，将所述服务请求路由到服务对应的其中一个或多容器中，由所述容器进行处理。

可选地，上述方法中，所述根据所述服务请求中的虚拟IP地址和端口信息，将服务请求路由到服务对应的其中一个或多个容器中，包括：

从所述边缘数据节点的公用端口、服务的虚拟IP地址和端口信息的映射关系中，查询与所述服务请求中的虚拟IP地址和端口信息对应的公用端口，将所述服务请求发送到所查询到的公用端口上；

所述公用端口接收所述服务请求后，按照负载均衡机制将所述服务请求路由到服务对应的其中一个或多个容器中。

可选地，上述方法还包括：

预先将所述虚拟IP地址和端口信息传输给所述服务请求的发起方；

或者，预先将所述虚拟IP地址和端口信息传输给第三方，其中，所述第三方至少包括所述服务请求的发起方信赖的第三方。

可选地，上述方法中，所述边缘数据节点为，与虚拟IP地址和端口信息对应的边缘数据节点集群中的一个或多个边缘数据节点；

或者，所述边缘数据节点为基于负载均衡策略选择的与虚拟IP地址和端口信息对应的边缘数据节点集群中的一个或多个边缘数据节点。

可选地，上述方法中，所述服务请求包括TCP请求和/或UDP请求。

可选地，上述方法中，所述边缘数据节点接收服务请求之前，所述方法还包括：

所述边缘数据节点接收服务创建请求，所述服务创建请求中至少包括创建服务的容器配置信息；

所述边缘数据节点根据所述容器配置信息，在本边缘数据节点内的服务器上创建服务对应的容器。

可选地，上述方法中，所述容器配置信息至少包括如下任一种或几种：

容器个数、容器使用资源信息、容器镜像地址。

可选地，上述方法中，所述边缘数据节点根据所述容器配置信息，在本边缘数据节点内的服务器上创建服务对应的容器，包括：

所述边缘数据节点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。

可选地，上述方法还包括：

所述边缘数据节点使用预先配置的与服务的虚拟IP地址和端口信息对应的公用端口，为创建的容器分别配置对应的公用端口；

其中，预先配置的服务的虚拟IP地址和端口信息，以及虚拟IP地址和端口信息对应的公用端口是，管理中心下发给所述边缘数据节点的，或者是所述边缘数据节点自主配置的。

根据本文的另一方面，提供一种网络边缘计算装置，包括：

第一模块，用于接收服务请求；

第二模块，用于根据所述服务请求中的虚拟IP地址和端口信息，将所述服务请求路由到服务对应的其中一个或多容器中，由所述容器进行处理。

可选地，上述装置中，所述第二模块，根据所述服务请求中的虚拟IP地址和端口信息，将所述服务请求路由到服务对应的其中一个或多容器中，包括：

根据所述服务请求中的虚拟IP地址和端口信息，从本装置的公用端口，与服务的虚拟IP地址和端口信息的映射关系中，查询与所述服务请求中的虚拟IP地址和端口信息对应的公用端口，将所述服务请求发送到所查询到的公用端口上；

在本装置内任一服务器的所述公用端口上接收到所述服务请求时，按照集群负载均衡机制将所述服务请求路由到服务对应的其中一个或多个容器中。

可选地，上述装置还包括：

第三模块，用于接收服务创建请求，所述服务创建请求中至少包括创建服务的容器配置信息，根据所述容器配置信息，在本装置内的服务器上创建服务对应的容器。

可选地，上述装置中，所述容器配置信息至少包括如下任一种或几种：

容器个数、容器使用资源信息、容器镜像地址。

可选地，上述装置中，所述第三模块，根据所述容器配置信息，在本装置内的服务器上创建服务对应的容器，包括：

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创建按照容器镜像地址创建服务对应的容器。

可选地，上述装置中，所述第三模块，还用于使用预先配置的与服务的虚拟IP地址和端口信息对应的公用端口，为创建的容器分别配置对应的公用端口；

其中，所述预先配置的与服务的虚拟IP地址和端口信息对应的公用端口是，管理中心下发给本装置的，或者是本装置自主配置的。

可选地，上述装置中，所述服务请求包括TCP请求和/或UDP请求。

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和系统的步骤。

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网络边缘计算方法和系统的步骤。

本文提供一种网络边缘计算方法、装置及介质，无需服务提供商介入，用户就可以使用预先获取的虚拟IP地址和端口信息向边缘数据节点直接发起服务请求，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实现边缘计算的网络架构示意图。

图3是图2所示网络架构中管理中心的结构示意图。

图4是图2所示网络架构中边缘数据节点的结构示意图。

图5是图2所示网络架构中多个节点之间的集群管理原理示意图。

图6是图2所示网络架构中各个节点内服务与公用端口之间的映射关系的原理示意图。

图7是图2所示网络架构中各个服务部署的原理示意图。

图8是图2所示网络架构中各个服务在不同边缘数据节点上的副本原理示意图。

图9是图2所示网络架构中用户向边缘数据节点发起服务请求的方法流程图。

图10是图2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，该方法的实施过程如图1所示，包括如下操作步骤：

步骤S11，边缘数据节点接收服务请求；

本文中涉及的服务请求可以包括TCP请求和UDP请求中的任一种或两种请求。

步骤S12，边缘数据节点根据服务请求中的虚拟IP地址和端口信息，将服务请求路由到服务对应的其中一个或多容器中，由所述容器进行处理。

其中，服务请求中的虚拟IP地址可以是与服务对应的虚拟IP地址。端口信息可以包括与服务对应的端口号或端口标识等信息。

服务对应的容器包括，在该边缘数据节点上已部署的提供该服务处理功能的容器。容器可以是部署在边缘数据节点的一个或多个服务器上。

上述步骤S12可划分为如下操作：

步骤S12a,从边缘数据节点的公用端口、服务的虚拟IP地址和端口信息的映射关系中，查询与接收的服务请求中的虚拟IP地址和端口信息对应的公用端口，将接收的服务请求发送到所查询到的公用端口上；

步骤S12b,上述公用端口接收服务请求后，按照负载均衡机制将服务请求路由到服务对应的其中一个或多个容器中。一般是将服务请求路由到负载较轻的服务器上部署的容器内。

本实施例中，执行操作的边缘数据节点，可以是与虚拟IP地址和端口信息对应的边缘数据节点集群中的一个或多个边缘数据节点。也可以是，基于负载均衡策略选择的与虚拟IP地址和端口信息对应的边缘数据节点集群中的一个或多个边缘数据节点。

从上述描述可以看出，本实施例技术方案，无需服务提供商介入，用户就可以使用预先获取的虚拟IP地址和端口信息向边缘数据节点直接发起服务请求，实现服务的边缘计算。

另外，在上述方法的基础上，边缘数据节点还可以进行如下操作：

边缘数据节点可以预先将虚拟IP地址和端口信息传输给服务请求的发起方。此种方式下，服务请求的发起方可根据接收的虚拟IP地址和端口信息，向该边缘数据节点发起服务请求。

边缘数据节点还可以，预先将虚拟IP地址和端口信息传输给第三方，其中，第三方至少包括服务请求的发起方信赖的第三方。此种方式下，服务请求的发起方可以通过第三方获取虚拟IP地址和端口信息。从而根据所获取的虚拟IP地址和端口信息，向该边缘数据节点发起服务请求。

由上述描述可知，上述边缘数据节点可以对服务请求进行相应处理是因为，边缘数据节点内已部署有服务对应的容器。因此，在上述操作的基础上，上述方法还可以包括创建服务对应的容器的操作，具体如下：

步骤a，边缘数据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。

本文中，容器配置信息可以包括容器个数、容器使用资源信息和容器镜像地址中的任一种或多种信息。

步骤b,边缘数据节点根据容器配置信息，在本边缘数据节点内的服务器上创建服务对应的容器。

例如，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，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。由于边缘数据节点内的一个服务器上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等于容器个数。

另外，创建服务对应的容器时，边缘数据节点，还可以使用预先配置的与服务的虚拟IP地址和端口信息对应的公用端口，为创建的容器分别配置对应的公用端口。其中，预先配置的服务的虚拟IP地址和端口信息，以及虚拟IP地址和端口信息对应的公用端口是，管理中心下发给所述边缘数据节点的，或者是所述边缘数据节点自主配置的。

实施例2

本实施例提供一种网络边缘计算装置，其主要包括第一模块和第二模块。

第一模块，被配置为，接收服务请求。

本文中接收的服务请求可以包括TCP和UDP服务请求中的任一种或两种请求。

第二模块，被配置为，根据所述服务请求中的虚拟IP地址和端口信息，将所述服务请求路由到服务对应的其中一个或多容器中，由所述容器进行处理。

具体地，第二模块可以根据接收的服务请求中的虚拟IP地址和端口信息，从本装置的公用端口，与服务的虚拟IP地址和端口信息的映射关系中，查询与接收的服务请求中的虚拟IP地址和端口信息对应的公用端口，将服务请求发送到所查询到的公用端口上；

在本装置内任一服务器的所述公用端口上接收到上述服务请求时，可以按照集群负载均衡机制将服务请求路由到服务对应的其中一个或多个容器中。

另外，上述装置还可以具备创建服务对应的容器的功能。此时，可以增加第三模块。该第三模块，接收服务创建请求，根据服务部署请求获取创建服务的容器配置信息。

本实施例中，边缘计算服务的容器配置信息至少包括容器个数、容器使用资源信息、容器镜像地址中的一个或多个信息。

具体地，创建容器的方式可以是，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创建按照容器镜像地址创建服务对应的容器。其中，在一个服务器上可以创建一个或多个容器，因此选择出的服务器的总数小于或等于容器个数。

上述第三模块，还可以使用预先配置的与服务的虚拟IP地址和端口信息对应的公用端口，为创建的容器分别配置对应的公用端口。其中，预先配置的与服务的虚拟IP地址和端口信息对应的公用端口可以是，管理中心下发给本装置的，也可以是本装置自主配置的。

从上述描述可以看出，服务请求中包含服务的虚拟IP地址和端口信息，即用户访问的端口(例如，发起的服务请求为TCP请求时，用户访问的端口包括TCP端口，发起的服务请求为UDP请求时，用户访问的端口包括UDP端口)，就可以唯一确定一个用户。而边缘数据节点将此用户的服务请求路由至一个或多个相较空闲的容器上进行处理，大大提高了用户的服务体验。

实施例3

本实施例以图2所示为的一种边缘计算的网络架构为例，介绍上述实施例1和实施例2的一种实施方式。从图2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，用于处理用户的请求，其中，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请求进行负载均衡处理，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。

本文中涉及的容器可以包括但不限于docker容器。

在上述图2所示的网络架构中，管理中心如图3所示，可以包括如下组成部分：

应用程序接口服务器:主要接收对边缘数据节点的服务部署请求，根据接收到的服务部署请求涉及的配置信息，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，管理中心可以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。其中，向指定的边缘数据节点发送服务创建请求时，可以配置所创建的服务的虚拟IP地址和端口信息以及对应的公用端口，并将配置好的服务的虚拟IP地址和端口信息以及对应的公用端口下发给边缘数据节点。

另外，管理中心还可以向服务部署请求的发起方返回配置的服务的虚拟IP地址和端口信息,用于指示使用该服务的用户可以使用服务的虚拟IP地址和端口信息发起服务请求。本文中，服务部署请求的发起方，可以包括服务提供商。返回配置的服务的虚拟IP地址和端口信息的方式，可以包括多种形式。例如，可以是在完成配置TCP服务的虚拟IP地址和端口信息的操作之后，向服务部署请求的发起方返回服务的虚拟IP地址和端口信息。也可以是在接收到边缘数据节点返回的服务创建请求的应答，根据应答确认边缘数据节点成功创建服务时，向服务部署请求的发起方返回服务的虚拟IP地址和端口信息。返回服务的虚拟IP地址和端口信息时，可以直接或间接地向服务部署请求的发起方返回服务的虚拟IP地址和端口信息。间接发送服务的虚拟IP地址和端口信息时，可以将服务的虚拟IP地址和端口信息发送给服务部署请求的发起方指定的第三方。之后，可以由第三方与服务部署请求的发起方之间进行交互，传输服务的虚拟IP地址和端口信息。

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，以及对用户日志进行分析，对异常数据进行挖掘,对特殊的日志进行告警。

监控中心:向边缘数据节点的集群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信息。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的状态，集群中运行的任务数量等。边缘数据节点上的服务器信息至少包括服务器标识，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。

在上述图2所示的网络架构中,边缘数据节点相当于上述实施例2所示的一种网络边缘计算装置。本实施例中，边缘数据节点如图4所示，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、虚拟服务器集群模块以及服务请求处理模块均采用冗余设计，以避免出现单点问题。

集群管理模块(其中集成有实施例2中的第一模块和第三模块):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。本文中，不同节点之间的集群管理模块可以互不关联，每个节点都是自我管理的集群，如图5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，每个节点内的节点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节点服务器之间的关联。当然，也可以由多个节点共同组成一个自我管理的集群。

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公用端口的服务器。

另外，每个节点内可以维护一套服务对应的容器与公用端口映射关系，即将节点内的服务器对应的容器与公用端口一一对应。其中，节点内服务对应的容器与公用端口的映射关系可由管理中心侧进行配置，也可以由节点侧的集群管理模块配置的。由于不同节点内的集群管理模块互不关联，因此，各个节点内维护的端口映射关系互不影响。如图6所示，每个服务器都跟一个容器对应，并且该容器在集群内只能被该服务器使用，具体地，容器被映射的端口被称为公用端口。这样，可以让不同的应用(也可称为服务)使用相同的端口，比如图6中服务器1和服务器2都配置调用容器内的80端口，但通过端口映射关系可以看出，映射至具体的公用端口时，服务器1使用的是8000端口，服务器2使用的是8001端口。并且，服务器内部的容器发生迁移，从一个服务器迁移到另一个服务器时，服务器内部会维护该容器的IP变更，而其映射的公用端口并不会改变，因此上层不需要关心容器的迁移。其中，应用与容器、公用端口之间的映射关系可以保存在管理中心的数据库中。例如，对于TCP服务，可以保存虚拟IP地址和端口信息，与公用端口之间的映射关系。

运行模块:通过运行不同的容器，响应用户发起的边缘计算服务请求。

数据库缓存模块:边缘数据节点访问中心集群的数据库(即上文所述的管理中心的数据库)，在缓存无法命中的情况，再去查询中心集群的数据库。

虚拟服务器集群模块：为服务请求处理提供高可靠性。

服务请求处理模块(相当于实施例2中的第二模块)：接收服务请求，根据服务请求中的虚拟IP地址和端口信息，将服务请求路由到服务对应的其中一个或多容器中，由所述容器进行处理。即负责服务的虚拟IP地址和端口信息，与公用端口的映射关系，根据发起边缘计算服务请求的用户使用的虚拟IP地址和端口信息，将边缘计算请求路由到边缘数据节点的不同的容器上。

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作服务器的副本数，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请求时，可以由服务器内部对请求按照负载均衡机制，将请求发送到不同的容器中进行对应的处理。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，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负载均衡处理路由到服务所对应的一个或多个容器内，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，用户可以请求创建各种类型的服务，例如TCP服务，UDP服务。

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，根据服务请求中的虚拟IP地址和端口信息，从所述边缘数据节点的公用端口，与服务的虚拟IP地址和端口信息的映射关系中，查询与服务请求中的IP地址和端口信息对应的公用端口，将服务请求发送到所查询到的公用端口上；

边缘数据节点内任一服务器的上述公用端口上接收到服务请求后，按照集群负载均衡机制将服务请求路由到服务对应的其中一个容器中，由容器进行相应处理。

其中，客户端向边缘节点发起服务请求之前，可以向服务商发送原始服务请求，服务商返回虚拟IP地址和端口信息。或者，服务商预先下发虚拟IP地址和端口信息至客户端，客户端从本地获取虚拟IP地址和端口。

其中，边缘数据节点接收用户发起的服务请求的过程，可以是用户使用已存储的虚拟IP地址和端口信息向管理中心(也可以为边缘计算实现调度或者路由功能的网元，例如，应用于服务商的设备上)发起服务请求，由边缘数据节点根据用户发起的服务请求的虚拟IP地址和端口信息，确定与此虚拟IP地址和端口信息对应的边缘数据节点，将所确定的边缘数据节点的IP地址发送给用户。用户向此边缘数据节点发起服务请求，其中，服务请求中包含有虚拟IP地址和端口信息。

以上述方法为基础实现服务的网络边缘计算时，还可以预先在网络边缘数据节点中创建相应的服务，即边缘数据节点接收管理中心发送的服务创建请求，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服务创建请求中包含的容器配置信息，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。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。

以上述方法为基础，还有一种可选实施例中，边缘数据节点根据容器配置信息，在本边缘数据节点内的服务器上创建服务对应的容器的过程，可以参考如下操作：

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；

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，一个服务器上可以创建一个或多个容器，因此，选择的服务器的个数可以小于或者等于所述容器个数。

另外一种可选实施例中，边缘数据节点根据容器配置信息，在本边缘数据节点内的服务器上创建服务对应的容器时，可以采用如下方式进行创建：

边缘数据节点可以使用预先配置的服务的虚拟IP地址和端口信息，以及该虚拟IP地址和端口信息对应的公用端口，在本边缘数据节点内的服务器上创建服务对应的容器。本实施例中，预先配置的服务的虚拟IP地址和端口信息，以及虚拟IP地址和端口信息对应的公用端口可以是，管理中心预先配置并下发给边缘数据节点的，也可以是边缘数据节点自主配置的，或者由服务商通过接口配置的，对此本文不做特别限制。其中，虚拟IP地址和端口信息做为一个整体与公用端口相对应。

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，根据服务部署请求获取创建服务的配置信息，边缘计算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，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。

其中，容器的容器配置信息在前文中已做过介绍，在此不再赘述。

以上述方法为基础，一种可选的实施例中，上述方法还可以进行如下操作：

管理中心，在边缘数据节点创建完成服务后，保存服务的配置信息。

以上述方法为基础，一种可选的实施例中，管理中心向指定的边缘数据节点发送创建服务请求时，还可以为边缘数据节点配置与服务的虚拟IP地址和端口信息，以及与服务的虚拟IP地址和端口信息对应的公用端口，并将服务的虚拟IP地址和端口信息和对应的公用端口下发给边缘数据节点。

以上述方法为基础，另一种可选的实施例中，管理中心，还可以向服务部署请求的发起方，例如服务提供商，返回创建服务的虚拟IP地址和端口信息。其中，服务的虚拟IP地址和端口信息用于指示使用服务的用户可以使用该虚拟IP地址和端口信息发起服务请求。

以上述方法为基础，另一种可选的实施例中，管理中心，还可以接收用户方发送的包含有虚拟IP地址和端口信息的服务请求。管理中心确定与该服务请求中包含的虚拟IP地址和端口信息对应的边缘数据节点信息，将所确定的边缘数据节点信息返回给用户，其中，边缘数据节点信息至少包括边缘数据节点的IP地址。本实施例中，管理中心所确定的边缘数据节点信息可以为地理位置和/或逻辑位置距离用户最近的边缘数据节点的IP地址。

本文中涉及的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可以包括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和/或数据传输时延最小的边缘数据节点。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。也可以将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。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。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。

下面以实际应用为例，分别介绍边缘数据节点创建服务、用户向边缘数据节点发起服务请求以及边缘数据节点实现服务访问的过程。

本发明实施例中提供了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(此处的用户为服务提供商，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位置信息(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可用虚拟IP地址和端口信息，与可用公用端口，为所要部署的服务分配一个该边缘数据节点上可用的虚拟IP地址和端口信息，以及可用的公用端口，例如,分配虚拟IP地址和端口9000，以及公用端口7000在节点1上。

其中，可用虚拟IP地址和端口信息可以为空闲虚拟IP地址和空闲端口，未被其他用户或服务占用的虚拟IP地址和端口。可用公用端口可以为空闲端口，未被其他服务占用的端口。

步骤S3，应用程序接口服务器发送创建请求到边缘数据节点1的集群管理模块上，由集群管理模块负责具体的创建。

其中，应用程序接口服务器发送的创建请求包含为该服务分配的虚拟IP地址和端口信息，以及对应的公用端口信息，以及容器配置信息。

本文中，容器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。

步骤S4，集群管理模块根据CPU，内存等限制，根据集群负载均衡机制选择几台服务器，并在选择的服务器上创建运行服务的容器。

其中，集群管理模块根据容器配置信息中的容器个数来选择多个服务器，即选择的服务器的个数可以小于或者等于容器个数。并且，在选择服务器时，是根据容器配置信息中的容器使用资源信息，来选择可以满足容器使用资源信息的服务器。在选择好服务器后，创建容器时，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S5，应用程序接口服务器将服务对应的虚拟IP地址和端口信息，与公用端口之间的映射关系，添加到边缘数据节点1的服务请求处理模块，并让服务请求处理模块监听虚拟IP地址和端口信息对应的公用端口，并将请求转发到公用端口。

步骤S6，应用程序接口服务器将服务对应的虚拟IP地址和端口信息，与公用端口之间的映射关系，记录到数据库中。

步骤S7，应用程序接口服务器将服务对应的虚拟IP地址和端口信息返回给服务提供商，由服务提供商下发给用户端，用户端需要记录该虚拟IP地址和端口信息，之后的访问可以直接使用该虚拟IP地址和端口信息，或者，服务提供商基于用户的原始访问请求(例如，域名访问请求)，返回给用户对应的虚拟IP地址和端口信息。

上述方法步骤中，为创建的服务分配边缘数据节点的可用的虚拟IP地址和端口信息，与对应的可用的公用端口时，采用了管理中心侧应用程序接口服务器分配的方式，但此种方式仅为举例说明。在实际应用中，也可以由边缘数据节点侧自主为服务分配可靠的虚拟IP地址和端口信息，与对应的可用的公用端口，由边缘数据节点分配服务对应的虚拟IP地址和端口信息，与对应的公用端口后，还可以将服务对应的虚拟IP地址和端口信息，与对应的公用端口上报给管理中心。

按照上述描述创建服务后，用户可以向边缘数据节点发起服务请求。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，用户向管理中心发送携带有虚拟IP地址和端口信息的服务请求，管理中心接收该服务请求后，根据本地的调度算法，返回一个边缘数据节点的IP给用户；

该步骤中，管理中心向用户返回的边缘数据节点的IP，可以是根据用户发起的服务请求的虚拟IP地址和端口信息，根据负载均衡机制确定与此虚拟IP地址和端口信息对应的边缘数据节点，将所确定的边缘数据节点的IP反馈给用户。

其中，与此虚拟IP地址和端口信息对应的边缘数据节点可以是一个或多个。与此虚拟IP地址和端口信息对应的边缘数据节点包括地理位置和/或逻辑位置距离服务请求的发起方最近的边缘数据节点。具体地，确定与此虚拟IP地址和端口信息对应的边缘数据节点的过程在前文中已进行过描述，在此不再赘述。

步骤S92，用户按照收到的边缘数据节点的IP向该边缘数据节点发起服务请求，此服务请求中包含有虚拟IP地址和端口信息，收到服务请求的边缘数据节点内的容器组服务器向用户提供相应的服务。

从上述方法可以看出，管理中心提供用户请求调度的服务，并且可以保存有每个边缘数据节点与虚拟IP地址和端口信息，与公用端口之间的对应关系信息。

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，用户使用已存储的虚拟IP地址和端口信息直接访问(即发送服务请求)边缘数据节点的服务请求调度服务器上，此处的服务请求调度服务器可做4层负载均衡处理。

步骤S102，服务请求调度服务器根据用户请求的虚拟IP地址和端口信息去查找对应的公用端口，检查请求是否合法，如果检查请求为合法请求，进入步骤S103，如果检测请求为非法请求，向用户提示为无效操作或非法操作，结束本流程。

该操作步骤也可以省略，这样就不需要访问管理中心数据库了。

步骤S103，服务请求调度服务器将服务请求发送到节点的公用端口(即查找到的公用端口)上。

步骤S104，集群按照负载均衡机制将服务请求路由到指定服务器下的某个容器中。

该步骤中，集群按照负载均衡机制可以将服务请求路由到服务对应的一个空闲容器中，或者是任意一个非空闲容器中均可。

步骤S105，容器处理用户的请求，将结果返回给用户。

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 (16)

1.一种网络边缘计算系统的创建方法，其特征在于，包括：

管理中心接收服务部署请求，根据所述服务部署请求获取创建边缘计算服务的配置信息，所述边缘计算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配置信息;

所述管理中心根据所述边缘计算服务的配置信息，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；

所述管理中心向指定的边缘数据节点发送服务创建请求时，配置所创建的服务的虚拟IP地址和端口，以及与所述服务的虚拟IP地址和端口对应的公用端口，并将所述服务的虚拟IP地址和端口和对应的公用端口下发给所述边缘数据节点，以使所述边缘数据节点使用所述服务的虚拟IP地址和端口，以及该虚拟IP地址和端口对应的公用端口，在本边缘数据节点内的服务器上创建服务对应的容器,边缘数据节点接收服务请求，根据所述服务请求中的虚拟IP地址和端口信息，查询对应的公用端口，将所述服务请求发送到所述公用端口上，由所述公用端口按照集群负载均衡机制将服务请求路由到服务对应的一个容器中。

2.如权利要求1所述的创建方法，其特征在于，所述创建方法还包括：

所述管理中心，向所述服务部署请求的发起方返回创建的服务的虚拟IP地址和端口，所述服务的虚拟IP地址和端口用于指示所述服务部署请求的发起方使用所述虚拟IP地址和端口发起服务请求。

3.如权利要求1所述的创建方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述管理中心，接收服务请求，所述服务请求中携带虚拟IP地址和端口；

所述管理中心确定与所述虚拟IP地址和端口对应的边缘数据节点信息，将所确定的边缘数据节点信息返回给所述服务请求的发起方或者第三方，所述边缘数据节点信息至少包括边缘数据节点的IP地址，所述第三方至少包括所述服务请求的发起方信赖的第三方。

4.如权利要求3所述的创建方法，其特征在于，

所述服务请求包括TCP请求和/或UDP请求。

5.一种网络边缘计算系统的创建方法，应用于边缘数据节点，其特征在于，包括：

接收服务创建请求、服务的虚拟IP地址和端口，以及与所述服务的虚拟IP地址和端口对应的公用端口，至少从所述服务创建请求中获取创建服务的容器配置信息；

根据所述容器配置信息以及服务的虚拟IP地址和端口，以及与所述服务的虚拟IP地址和端口对应的公用端口，在本边缘数据节点内的服务器上创建服务对应的容器；接收服务请求，根据所述服务请求中的虚拟IP地址和端口信息，查询对应的公用端口，将所述服务请求发送到所述公用端口上，由所述公用端口按照集群负载均衡机制将服务请求路由到服务对应的一个容器中。

6.如权利要求5所述的创建方法，其特征在于，所述容器配置信息至少包括如下任一种或几种：

容器个数、容器使用资源信息、容器镜像地址。

7.如权利要求6所述的创建方法，其特征在于，所述根据所述容器配置信息，在本边缘数据节点内的服务器上创建服务对应的容器，包括：

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创建按照容器镜像地址创建服务对应的容器。

8.一种网络边缘计算系统的创建装置，其特征在于，包括：

第一模块，接收服务部署请求，根据所述服务部署请求获取创建边缘计算服务的配置信息，所述边缘计算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配置信息；

第二模块，根据所述边缘计算服务的配置信息，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；配置所创建的服务的虚拟IP地址和端口，以及与所述服务的虚拟IP地址和端口对应的公用端口，并将所述服务的虚拟IP地址和端口和对应的公用端口下发给所述边缘数据节点，以使所述边缘数据节点使用所述服务的虚拟IP地址和端口，以及该虚拟IP地址和端口对应的公用端口，在本边缘数据节点内的服务器上创建服务对应的容器,边缘数据节点接收服务请求，根据所述服务请求中的虚拟IP地址和端口信息，查询对应的公用端口，将所述服务请求发送到所述公用端口上，由所述公用端口按照集群负载均衡机制将服务请求路由到服务对应的一个容器中。

9.如权利要求8所述的创建装置，其特征在于，

所述第二模块，还向所述服务部署请求的发起方返回创建的服务的虚拟IP地址和端口，指示所述服务部署请求的发起方使用所述服务对应的虚拟IP地址和端口发起服务请求。

10.如权利要求9所述的创建装置，其特征在于，所述创建装置还包括：

第三模块，用于接收服务请求，所述服务请求中携带服务的虚拟IP地址和端口，并确定与所述虚拟IP地址和端口对应的边缘数据节点信息，将所确定的边缘数据节点信息返回给所述服务请求的发起方，所述边缘数据节点信息至少包括边缘数据节点的IP地址。

11.如权利要求10所述的创建装置，其特征在于，

所述服务请求包括TCP请求和/或UDP请求。

12.一种网络边缘计算系统的创建装置，其特征在于，包括：

信息获取模块，用于接收服务创建请求、服务的虚拟IP地址和端口，以及与所述服务的虚拟IP地址和端口对应的公用端口，从所述服务创建请求中至少获取创建服务的容器配置信息；

创建模块，用于根据所述容器配置信息以及服务的虚拟IP地址和端口，以及与所述服务的虚拟IP地址和端口对应的公用端口，在边缘数据节点内的服务器上创建服务对应的容器；接收服务请求，根据所述服务请求中的虚拟IP地址和端口信息，查询对应的公用端口，将所述服务请求发送到所述公用端口上，由所述公用端口按照集群负载均衡机制将服务请求路由到服务对应的一个容器中。

13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述容器配置信息至少包括如下任一种或几种：

容器个数、容器使用资源信息、容器镜像地址。

14.如权利要求13所述的创建装置，其特征在于，所述创建模块，根据所述容器配置信息，在边缘数据节点内的服务器上创建服务对应的容器，包括：

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创建按照容器镜像地址创建服务对应的容器。

15.一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1－4中任意一项所述的创建方法的步骤，或者实现如权利要求5－7中任意一项所述的创建方法的步骤。

16.一种计算机设备，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1－4中任意一项所述的创建方法的步骤，或者实现如权利要求5－7中任意一项所述的创建方法的步骤。

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