CN112799789A - 一种节点集群管理方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

一种节点集群管理方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种节点集群管理方法、装置、设备及存储介质，所述方法包括：云端节点接收任务请求；云端节点获取边缘节点组的负载信息；云端节点根据负载信息以及任务请求，确定目标边缘节点组；云端节点向目标边缘节点组发送与任务请求对应的任务内容；目标边缘节点组根据任务内容，执行与任务内容对应的操作。通过对节点集群中边缘节点分组，以组为单位进行资源调度，云端节点接收到任务请求后，可根据任务所消耗的负载量确定出能够执行任务的目标边缘节点组，进而调度目标边缘节点组执行相应任务，能够将边缘节点有效地聚合在一起，提升边端计算能力，能够有力支持多边缘应用场景，充分利用边缘计算优势，解决单个边缘节点资源不足问题。

Description

一种节点集群管理方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本申请涉及计算机技术领域，尤其涉及一种节点集群管理方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
随着网络技术的进步，推动了边缘计算的发展，物联网也成为新一代信息技术的重要组成部分。对物联网而言，边缘计算技术取得突破。
相关技术中，通过部署包含边缘节点集群的边缘计算系统去实现对物联网设备的管理，许多针对物联网设备的控制将通过本地设备实现而无需交由云端，处理过程将在本地边缘计算节点去完成，以减轻云端的负荷。
相关技术中，边缘节点的计算资源有限。
发明内容
本申请提供了一种节点集群管理方法、装置、设备及存储介质，可以将边缘节点以组为单位进行调度，扩充边缘节点的计算资源，提升边缘节点的负载能力。
根据本申请的一个方面，提供了一种节点集群管理方法，应用于节点集群管理系统中，所述系统包括：云端节点以及边缘节点组，所述边缘节点组包括至少一个边缘节点；
所述方法包括：
所述云端节点接收任务请求；获取所述边缘节点组的负载信息；根据所述负载信息以及所述任务请求，确定目标边缘节点组；向所述目标边缘节点组发送与所述任务请求对应的任务内容；
所述目标边缘节点组根据所述任务内容，执行与所述任务内容对应的操作。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种节点集群管理方法，应用于节点集群管理系统中的云端节点，所述系统包括：云端节点以及边缘节点组，所述边缘节点组包括至少一个边缘节点；
所述方法包括：
获取任务请求中的资源配置信息；
根据所述边缘节点组的负载信息对所述边缘节点组进行筛选，得到负载情况符合第一负载条件的候选边缘节点组；
基于所述资源配置信息，从所述候选边缘节点组中确定与所述任务请求匹配的目标边缘节点组；
向所述目标边缘节点组发送与所述任务请求对应的任务内容。
根据本申请的一个方面，提供了一种节点集群管理方法，应用于节点集群管理系统中的边缘节点组，所述系统包括：云端节点以及边缘节点组，所述边缘节点组包括至少一个边缘节点；
所述方法包括：
接收任务内容；
获取所述边缘节点组中边缘节点的负载信息；
根据所述任务内容中的资源配置信息以及所述负载信息，确定与所述任务内容匹配的目标边缘节点；
调度所述目标边缘节点执行所述任务内容。
根据本申请的一个方面，提供了一种节点集群管理装置，应用于节点集群管理系统中的云端节点，所述系统包括：云端节点以及边缘节点组，所述边缘节点组包括至少一个边缘节点；
所述装置包括：
配置获取模块，用于获取任务请求中的资源配置信息；
节点组初筛模块，用于根据所述边缘节点组的负载信息对所述边缘节点组进行筛选，得到负载情况符合第一负载条件的候选边缘节点组；
节点组确定模块，用于基于所述资源配置信息，从所述候选边缘节点组中确定与所述任务请求匹配的目标边缘节点组；
任务发送模块，用于向所述目标边缘节点组发送与所述任务请求对应的任务内容。
根据本申请的一个方面，提供了一种节点集群管理装置，应用于节点集群管理系统中的边缘节点组，所述系统包括：云端节点以及边缘节点组，所述边缘节点组包括至少一个边缘节点；
所述装置包括：
任务接收模块，用于接收任务内容；
负载获取模块，用于获取所述边缘节点组中边缘节点的负载信息；
节点确定模块，用于根据所述任务内容中的资源配置信息以及所述负载信息，确定与所述任务内容匹配的目标边缘节点；
节点调度模块，用于调度所述目标边缘节点执行所述任务内容。
根据本申请的一个方面，提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现上述节点集群管理方法。
根据本申请的一个方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由处理器加载并执行以实现上述节点集群管理方法。
根据本申请的一个方面，提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行上述节点集群管理方面的各种可选实现方式中提供的方法。
本申请提供的节点集群管理方法、装置、设备及存储介质，具有如下技术效果：
通过对节点集群中的边缘节点分组，按照组的方式进行资源调度，在云端节点接收到任务请求后，可根据接收任务所消耗的负载量确定出能够执行任务的目标边缘节点组，进而调度目标边缘节点组执行相应任务，能够将边缘节点有效地聚合在一起，提升边端计算能力，能够有力支持边缘本地应用较多的场景，充分利用边缘计算优势，解决单个边缘节点资源不足问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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它附图。
图1是本申请实施例提供的一种节点集群管理系统的示意图；
图2是本申请实施例提供的一种节点集群管理方法的流程图；
图3示例性示出了一种节点远程管理的界面示意图；
图4示例性示出了一种添加边缘节点的界面示意图；
图5示例性示出了一种边缘节点接入过程的示意图；
图6示例性示出了一种部署应用的界面示意图；
图7示例性示出了一种节点集群的示意图；
图8是本申请实施例提供的一种节点集群管理方法的流程图；
图9示例性示出了一种节点集群系统中设备消息上行的示意图；
图10是本申请实施例提供的一种节点集群管理方法的流程图；
图11是本申请实施例提供的一种节点集群管理方法的流程图；
图12是本申请实施例提供的一种节点集群管理方法的流程图；
图13示例性示出了一种物联网设备节点集群系统的示意图；
图14示例性示出了一种节点集群系统中消息下行的示意图；
图15是本申请实施例提供的一种节点集群管理方法的流程图；
图16示例性示出了一种节点集群管理系统中本地应用接入流程的示意图；
图17是本申请实施例提供的一种节点集群管理方法的流程图；
图18是本申请实施例提供的一种节点集群管理方法的流程图；
图19是本申请一个实施例提供的节点集群管理装置的框图；
图20是本申请一个实施例提供的节点集群管理装置的框图；
图21是本申请实施例提供的一种实现节点集群管理方法的计算机设备的硬件结构框图。
具体实施方式
为使得本申请的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或服务器不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
为了更好的理解及说明本申请实施例的方案，下面对本申请实施例中所涉及到的一些技术用语进行简单说明：
云技术(Cloud technology)：基于云计算商业模式应用的网络技术、信息技术、整合技术、管理平台技术、应用技术等的总称，可以组成资源池，按需所用，灵活便利。云计算技术将变成重要支撑。技术网络系统的后台服务需要大量的计算、存储资源，如视频网站、图片类网站和更多的门户网站。伴随着互联网行业的高度发展和应用，将来每个物品都有可能存在自己的识别标志，都需要传输到后台系统进行逻辑处理，不同程度级别的数据将会分开处理，各类行业数据皆需要强大的系统后盾支撑，只能通过云计算来实现。
云计算(Cloud computing)：指IT基础设施的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需资源；广义云计算指服务的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需服务。这种服务可以是IT和软件、互联网相关，也可是其他服务。云计算是网格计算(Grid Computing)、分布式计算(Distributed Computing)、并行计算(Parallel Computing)、效用计算(Utility Computing)、网络存储(NetworkStorageTechnologies)、虚拟化(Virtualization)、负载均衡(Load Balance)等传统计算机和网络技术发展融合的产物。
区块链（Blockchain）是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。区块链本质上是一个去中心化的数据库，是一串使用密码学方法相关联产生的数据块，每一个数据块中包含了一批次网络交易的信息，用于验证其信息的有效性（防伪）和生成下一个区块。区块链可以包括区块链底层平台、平台产品服务层以及应用服务层。狭义来讲，区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构，并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本，即区块链中的数据一旦记录下来将不可逆。
共识机制(Consensus Mechanism)：是区块链系统中实现不同节点之间建立信任、获取权益的数学算法。在区块链系统中，通过特殊节点的投票，可以在很短的时间内完成对交易的验证和确认，对一笔交易，如果利益不相干的若干个节点能够达成共识，就可以认为系统中的全部节点对此也能够达成共识。
容器技术：有效的将单个操作系统的资源划分到孤立的组中，以便更好的在孤立的组之间平衡有冲突的资源使用需求，这种技术就是容器技术。
边缘计算，是指在靠近物或数据源头的一侧，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。边缘计算处于物理实体和工业连接之间，或处于物理实体的顶端。而云端计算，仍然可以访问边缘计算的历史数据。
物联网（Internet Of Things，IOT）是指通过各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，通过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛在连接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。物联网是一个基于互联网、传统电信网等的信息承载体，它让所有能够被独立寻址的普通物理对象形成互联互通的网络。
Kubernetes（容器集群管理系统）也称为k8s，是一个分布式的容器集群管理系统，可以实现容器集群的自动化部署、自动扩缩容、维护等功能。通过Kubernetes可以快速部署应用、快速扩展应用、无缝对接新的应用功能、优化硬件资源的使用。
节点是容器集群组成的基本元素。节点取决于业务，既可以是虚拟机，也可以是物理机。每个节点都包含运行 Pod所需要的基本组件，包括Kubelet（容器管理组件）、Kube-proxy（网络代理组件）等。
Master节点（主节点）指的是集群控制节点，管理和控制整个集群，基本上k8s的所有控制命令都发给它，它负责具体的执行过程。Master节点上运行的kube-apiserver（资源访问组件）、kube-controller-mansger（运行管理控制组件）和kube-scheduler（调度组件）通过不断与工作节点（Node）上的kubelet和kube-proxy进行通信来维护整个集群的健康工作状态。如果Master节点的服务无法访问某个Node，则会将该Node标记为不可用，不再向其调度新建的Pod（容器组）。但对Master自身则需要进行额外监控，使Master不成为集群的单故障点，所以对Master服务也需要进行高可用部署。
除了Master以外的节点被称为Node或者Worker节点（工作节点），可以在Master中使用节点查看命令（kubectl get nodes）查看集群中的Node节点。每个Node节点都会被Master节点分配一些工作负载（Docker容器），当某个Node宕机时，该节点上的工作负载就会被Master节点自动转移到其它节点上。
Pod（容器组）：kubernetes创建或部署的最小/最简单的基本单位---容器组，一个Pod代表集群上正在运行的一个微服务进程，且一个微服务进程封装一个提供微服务应用的边缘容器(也可以有多个边缘容器)、存储资源、一个独立的网络IP以及管理控制容器运行方式的策略选项。
Kubelet（容器管理组件）：负责Pod对应的容器的创建、启停等任务，同时与Master密切协作，实现集群管理的基本功能，主要是定时从某个地方获取节点上微服务进程的期望状态(例如运行什么容器、运行的副本数量、网络或者存储如何配置等等)，并调用对应的容器平台接口达到这个状态。
Kube-proxy（网络代理组件）：一种接口代理，用于管理服务对象(Service)访问入口，代理对象包括集群内微服务进程到服务对象的访问和集群外访问服务对象。实现service的通信与负载均衡。
Docker（Docker Engine，容器管理引擎）：Docker引擎，负责本机的容器创建和管理
Selector（选择器），通过kubernetes的标签选择机制进行节点选择，以调度微服务进程到目标节点。
API（Application Programming Interface，应用程序接口）是一些预先定义的接口，如函数、HTTP（Hypertext Transfer Protocol，超文本传输协议）接口，或指软件系统不同组成部分衔接的约定。用来提供应用程序与开发人员基于某软件或硬件得以访问的一组例程，而又无需访问源码，或理解内部工作机制的细节。
持续集成Continuous Integration（CI）和持续交付Continuous Delivery（CD）。持续集成（CI）是在源代码变更后自动检测、拉取、构建和（在大多数情况下）进行单元测试的过程。持续集成是启动管道的环节。
持续交付（CD）通常是指整个流程链（管道），它自动监测源代码变更并通过构建、测试、打包和相关操作运行它们以生成可部署的版本，基本上没有任何人为干预。
MQTT（Message Queuing Telemetry Transport，消息队列遥测传输）是ISO（International Organization for Standardization，国际标准化组织）标准下基于发布/订阅范式的消息协议。它工作在 TCP/IP（Transmission Control Protocol/InternetProtocol，传输控制协议/网际协议）协议族上，是为硬件性能低下的远程设备以及网络状况糟糕的情况下而设计的发布/订阅型消息协议，为此，它需要一个消息中间件。MQTT服务于客户端-服务器之间的消息发布以及订阅传输。MQTT协议是轻量、简单、开放和易于实现的，这些特点使它适用范围非常广泛。在很多情况下，包括受限的环境中，如：机器与机器（Machine to Machine，M2M）通信和物联网（IOT）。其在，通过卫星链路通信传感器、偶尔拨号的医疗设备、智能家居、及一些小型化设备中已广泛使用。
本申请实施例提供的节点集群管理方法可以应用于节点集群管理系统中。节点集群管理系统包括：云端节点以及边缘节点组。其中，边缘节点组包括至少一个边缘节点。本申请实施例通过将边缘节点进行分组得到边缘节点组，对边缘节点组进行单独调度，以解决边缘运行环境恶劣或者计算资源不足的情况。
在一种可能的实施方式中，请参阅图1，图1是本申请实施例提供的一种节点集群管理系统的示意图。其中，云管理平台10用于管理节点集群中云端节点11、边缘节点12以及部署在云端节点11或者边缘节点12中的边缘计算服务。可选地，上述边缘计算服务支持CI/CD。云管理平台10中可部署云边协同服务组件100、云端-集线器组件101等用于物联网场景下的边缘计算组件。云边协同服务组件可与云端节点11建立服务，云端-集线器组件101可与边缘节点12建立服务，但并不限于此种方式，例如云边协同服务组件也可与边缘节点12建立服务，云端-集线器组件101也可与云端节点11建立服务，本申请实施例对此不作限定。
边缘节点12中边端资源访问组件（Lite-Api-Server）120是处于边缘节点的资源访问组件（API-Server），负责边缘节点API-Server代理，是离线自治核心组件。容器管理组件（KubeLet）121的请求会通过边端资源访问组件120缓存到本地，防止在断网情况下边缘节点中的容器组（Pod）被剔除。边缘节点12中的网络代理组件（Kube-Proxy）123为自定义网络插件，是基于K8s插件化的一种开发方案，用于处理边缘节点（NodeUnit）网络，增加边缘网络能力，可以保证同一个边缘节点中的容器组pod网络互通。即终端设备，用于将物联网设备协议转换为平台统一使用的统一设备协议。边缘节点12中域名服务组件127，用于解析网络协议地址，便于节点集群中各节点之间通信，解决通过端口通信所导致的组网节点数量有限的问题。
在物联网应用场景下，边缘节点12中还可部署边端-集线器组件（edge-hub）124、物联协议转换器组件（mapper）125、代理中间件（broker）126等用于物联网服务的组件。其中，物联网集线器组件124负责边端数据流转，支持跨节点消息流转，同时也支持将消息转发到各边缘节点的应用或者组件中。物联协议转换器组件125用于将设备上报的协议转换成云管理平台中通用的对象模型。代理中间件126用于根据订阅关系完成消息中转。
在一种的可能的实施方式中，边缘节点12与边缘节点13处于同一边缘节点组中，边缘节点12与边缘节点13中可以部署相同的应用服务，也可以部署不同的应用服务，还可以部署同一应用的不同应用服务，本申请实施例对比不作限制。可选地，边缘节点占用的基础资源为内存256M（兆），CPU占用0.5Core（核）。
云端节点11中的调度器组件（Kube-Scheule）110为自定义调度器插件，是基于K8s插件化的一种开发方案，能够增强k8s调度能力，用于处理节点集群中各边缘节点的调度，提升边缘计算能力。例如，调度器组件110能够将一个新的容器组pod调度到边缘节点12中，使边缘节点12运行该容器组对应的应用服务。云端节点11中的运行管理控制器（kube-controller-manager）111是集群中处理常规任务的后台线程。逻辑上，每个控制器是一个单独的进程，但为了降低复杂性，它们都被编译成单个二进制文件，并在单个进程中运行。可选地，运行管理控制器111能够实时获取节点集群中各边缘节点组中的各边缘节点的实时负载信息，然后确定出负载量较轻的边缘节点组或者边缘节点，以供上述调度器组件110调度，能够实现快速调度边缘节点的效果，提升边缘计算效率。云端节点11中的资源访问组件（kube-apiserver）112用于暴露云原生平台Kubernetes 的API，任何的资源请求或者调用操作都是通过资源访问组件112提供的接口进行。云端节点11可通过资源访问组件112与边缘节点12、云管理平台10进行通信传输。可选地，资源访问组件112可通过与边缘节点12中的边端资源访问组件120以及与云管理平台10中的云边协同服务组件100建立连接，以完成与边缘节点12、云管理平台10进行通信传输的任务。至于云端节点11的内部通信，资源访问组件112可与运行管理控制器111、调度器110之间进行通信，使得云端节点11正常运行。
在一种可能的实施方式中，边缘计算场景为物联网场景，为给物联网设备提供边缘计算服务，云端节点中还可设置物联网服务组件（图中未示出），负责云上物联网服务，支持物联网消息上行下行。
边缘设备14可以是智能手机、台式计算机、平板电脑、笔记本电脑、智能音箱、数字助理、增强现实(augmented reality，AR)/虚拟现实(virtual reality，VR)设备、智能可穿戴设备、智能家居设备、物联网设备等类型的电子设备，均可与上述边缘节12或者云端节点11建立连接，进行通信。本申请实施例中电子设备上运行的系统可以包括但不限于安卓系统、IOS系统、linux、windows、嵌入式系统、Docker等。本申请实施例对电子设备中CPU架构不做限定。
本说明书实施例中，上述边缘设备、边缘节点、云端节点以及云管理平台可以通过有线或无线通信方式进行直接或间接地连接，本申请在此不做限制。
以下介绍本申请实施例提供的节点集群管理方法。需要说明的是，本说明书提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的劳动可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的系统或服务器产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行（例如并行处理器或者多线程处理的环境）。
请参考图2，其示出了本申请实施例提供的一种节点集群管理方法的流程图。所述方法包括如下步骤（210-250）。
步骤210，云端节点接收任务请求。
可选地，上述任务请求是节点集群中产生的边缘计算任务请求。上述任务请求可以来自于不同云服务提供商部署的云平台或者云中心，也可以来自于边缘节点，还可以来自于本地应用，本申请实施例对任务请求的发送方不作限制，支持接收各种场景下的边缘计算的任务请求，例如多种云服务场景、跨云服务场景、同云服务场景以及局域网场景等。可选地，上述任务请求是物联网边缘计算场景下的任务请求。可选地，任务请求中携带有资源配置信息，上述资源配置信息用于反映执行任务请求对应的任务内容所需要的空闲负载量。
可选地，节点集群包括至少一个云端节点。可选地，节点集群中的云端节点可以是多家云服务商部署的。
可选地，任务请求包括应用下发请求。上述应用下发请求用于指示边缘节点组增加与应用下发请求对应的应用服务。
可选地，任务请求包括节点加入请求。上述节点加入请求用于指示边缘节点组增加边缘节点，或者增加边缘节点组。节点加入请求中包括节点配置信息，例如节点名称、节点群组、节点空间、节点预设负载信息等。
可选地，任务请求包括状态查看请求。上述状态查看请求用于指示云端节点监控各边缘节点组中各边缘节点的运行状态，获取运行状态信息。可选地，上述状态查看请求用于请求远程查看边缘节点的工作日志记录。在一个示例中，如图3所示，其示例性示出了一种节点远程管理的界面示意图。用户可以通过在前端交互界面30中，监控查看边缘节点运行的各项数据，例如状态栏31、实例位置栏32、实例IP地址栏33、运行时间栏34、创建时间栏35、重启次数栏36、操作栏37。用户可点击操作栏37中远程登录选项38以发起远程登录请求至云端节点，最终登录边缘节点，实施对边缘节点的远程管理。
步骤220，云端节点获取边缘节点组的负载信息。
在节点集群中，边缘节点以组为单位执行边缘计算任务，相应的，边缘节点组会将其实时负载信息上报至云端节点，以便云端节点对节点集群中的边缘节点进行监控，这样能够在分配任务时做到任务的快速部署。
可选地，上述负载信息包括但不限于边缘节点的预设负载信息、实时负载信息、最大负载信息、负载警告上限信息、弹性负载信息。具体可通过CPU占有率、内存占有率等指标来反映实时负载信息，可通过CPU容量、内存容量来反映预设负载信息或者最大负载信息，可通过CPU空闲量、内存空闲量来反映负载警告上限信息或者节点所需弹性负载信息。
可选地，云端节点按照预设频率获取边缘节点组的负载信息。可选地，在云端节点中待分配的边缘节点组的数量小于预设数量阈值的情况下，获取边缘节点组的负载信息。如果云端节点中待分配的边缘节点组的数量充足，那么此时云端节点可不获取边缘节点组的负载信息，节省边缘计算资源。
可选地，云端节点获取负载量超过最大负荷阈值的边缘节点组的负载信息，以便于为超负荷工作的边缘节点组进行扩容，或者进行服务调度。
步骤230，云端节点根据负载信息以及任务请求，确定目标边缘节点组。
在一种可能的实施方式中，云端节点基于各边缘节点组的实时负载信息以及预设负载信息，确定各边缘节点组的空闲负载信息。获取任务请求中携带的资源配置信息。根据各边缘节点组的空闲负载信息，以及任务请求中的资源配置信息，确定能够执行与任务请求对应的任务内容的目标边缘节点组。可选地，上述目标边缘节点组是空闲负载量高于执行任务内容的所需负载量的任一边缘节点组。
在一种可能的实施方式中，云端节点根据负载信息、任务请求以及传输损耗条件，确定目标边缘节点组。上述目标边缘节点组满足传输损耗条件。上述传输损耗条件用于，在空闲负载量能够执行任务内容的边缘节点组中，筛选出传输损耗小于最大损耗阈值的目标边缘节点组。上述传输损耗包括传输距离损耗、跨云传输损耗。
在一种可能的实时方式中，云端节点根据负载信息以及任务请求，确定目标边缘节点组。云端节点根据目标边缘节点组中各边缘节点的负载信息，确定目标边缘节点组中的目标边缘节点。上述目标边缘节点可以是目标边缘节点组中的任一边缘节点，也可以是由云端节点在目标边缘节点组中确定出的至少一个边缘节点，也不排除目标边缘节点组中所有的边缘节点均是目标边缘节点。这样，便于云端节点向边缘节点组部署任务，可以使一个边缘节点组中全部的边缘节点均执行相同任务，加快任务执行速率，增加执行任务的计算力。
步骤240，云端节点向目标边缘节点组发送与任务请求对应的任务内容。
在一种可能的实施方式中，任务请求与目标边缘节点组所遵循的通信协议不一致，后者属于不同厂商的与服务，那么在任务请求与目标边缘节点组所遵循的通信协议不一致的情况下，由云端节点对任务请求进行解析处理，得到与任务请求对应的任务内容，再将任务内容发送至目标边缘节点组。上述解析处理用于从任务请求解析得到目标边缘节点组能够识别的数据格式的任务内容，此时，目标边缘节点组可根据任务内容执行相应任务。若任务请求与目标边缘节点组所遵循的通信协议一致，云端节点则将任务请求转发至目标边缘节点组，降低云端节点的计算压力。
步骤250，目标边缘节点组根据任务内容，执行与任务内容对应的操作。
可选地，目标边缘节点组中的目标边缘节点根据任务内容，执行与任务内容对应的操作。
可选地，目标边缘节点组响应于接收到任务内容，根据任务内容确定组内的与任务内容匹配的目标边缘节点。调度目标边缘节点执行与任务内容对应的操作。
在一种可能的实施方式中，上述节点集群管理方法可以应用于物联网节点集群管理系统中。可在物联网设备集群中接入计算场景，支持云中心管理边缘计算节点资源功能，如边缘设备运行在网络情况；边缘设备离线监控；边缘设备应用远程登录，实时查看应用运行状态；支持边缘应用在线更新，离线自治；异构设备接入，在线更新设备解析包。
在一种可能的实施方式中，节点集群中云端节点与边缘节点之间遵循云原生规范，支持K8s原有标准，无侵入式设计。若边缘容器管理并没有遵循云原生方案，使用私有协议进行管理，版本功能难以跟上云原生生态。若边端服务器节点并不是K8s的Worker节点，没有遵循云原生协议，对现有云上业务下沉到边缘存在改造成本。若边缘节点没有kubeproxy、kube-dns、kubectl等组件，会严重削弱边缘网络能力，无法应对大规模组网条件。即使提供其他方式来满足跨节点方案，相对于本申请使用的CNI（Container NetworkInterface，容器网络接口）方案，也会增加用户使用成本以及网络时延。
在一种可能的实施方式中，云端节点与边缘节点、边缘节点与边缘节点、以及边缘节点与边缘设备或终端设备之间，均可采用端口加网络协议地址的两种方式进行通信，以满足边缘节点大规模组网。假设一个建筑中有10万的IOT设备，设备类型多样，网关设备资源1C2G，每个网关设备最大可以接入500个设备，每个边缘应用占用0.2C0.5G。具体算来，需要的网关设备数量为200（100000/500），每个边缘设备最大仅支持4个（min(1/0.2，2/0.5)=4）自定义用户应用，无法满足边缘计算节点资源不足情况。针对跨节点访问需求，需要单独配置网络调度策略，存在端口资源占用较多情况，且端口数量有限意味着可连接设备数量有限，本申请通过端口加网络协议地址的两种方式进行通信，能有效解决大规模组网问题。
综上所述，本申请实施例提供的技术方案通过对节点集群中的边缘节点分组，按照组的方式进行资源调度，在云端节点接收到任务请求后，可根据接收任务所消耗的负载量确定出能够执行任务的目标边缘节点组，进而调度目标边缘节点组执行相应任务，能够将边缘节点有效地聚合在一起，提升边端计算能力，能够有力支持边缘本地应用较多的场景，充分利用边缘计算优势，解决单个边缘节点资源不足问题。
在示例性实施例中，任务请求为节点加入请求。在任务请求为节点加入请求的情况下，云端节点接收节点加入请求。
上述节点加入请求可以由用户在前端交互页面或者客户端中发起，由前端交互页面或者客户端的后台服务器发送至云端节点。
在一个示例中，如图4所示，其示例性示出了一种添加边缘节点的界面示意图。其中，用户可通过点击前端交互界面40中的创建节点控件41来为节点集群添加边缘节点，支持添加云上节点。可选地，用户可通过点击脚本添加节点控件42，以上传脚本的方式自动部署边缘节点，得以实现一键部署脚本功能，该方案能够很好适用于自有设备，同样也支持边缘设备。
在一个示例中，如图5所示，其示例性示出了一种边缘节点接入过程的示意图。图5中示出以下过程：管理员51在云中心52的开放平台53中放出边缘设备的标识编码，该标识编码用于分配给新加入节点集群的边缘设备；边缘设备56向云中心52中的物联网关54进行登陆，即新加入的边缘设备56的激活过程；管理员51在管理平台55中绑定边缘设备56与项目环境57之间的对应关系；管理平台55与项目环境57同步边缘设备56的设备信息；边缘设备56向云中心52中的物联网关54进行登陆，以获取边缘设备56所属的项目环境57的基本信息；边缘设备56向项目环境57中的物联网关58进行登陆，获取MQTT连接配置；边缘设备56根据连接配置连接MQTT服务。
在示例性实施例中，任务请求为应用下发请求。在任务请求为应用下发请求的情况下，云端节点接收应用下发请求。
用户调用云端网关的的应用网关接口，下发应用下发请求。可选地，上述云端网关可以是云服务商服务器中的网关，也可以是云端节点中的网关。可选地，云端网关也可以是前端交互页面或者客户端的后台服务器，能够管理边缘节点和边缘服务，支持CI/CD。云端网关将用户数据请求转换为CRD(Custom Resource Definitions，资源自定义文件)，发往云端节点中的资源访问组件（API-sever）。
在一个示例中，如图6所示，其示例性示出了一种部署应用的界面示意图。其中，前端交互界面60中显示有工作负载名输入框61、描述输入框62、标签输入框63、命名空间输入框64、类型选择栏65中的各类型选项66以及数据卷添加控件67。此种实施方式下，在节点集群中部署应用支持页面操作，同时也支持k8s中API调用，便于用户输入、设置应用的配置信息。应用部署完全支持K8s 原有CRD标准，无侵入式设计，完全遵循云原生规范。
相应的，上述步骤230的一种实现方式可以包括如下步骤（231-233）。
步骤231，云端节点获取应用服务的资源配置信息。
云端节点的资源访问组件（Api Server）对CRD进行解析，从中获取应用服务的资源配置信息。此外，云端节点将CRD数据存储到存储组件（ETCD）中，以使设备在离线状态的情况下，仍可正常运行以供用户或者设备使用。
上述资源配置信息包括运行应用服务所需的最低空闲负载量。
步骤232，云端节点根据负载信息对边缘节点组进行筛选，得到负载情况符合第一负载条件的候选边缘节点组。
第一负载条件用于筛选负载余量满足运行应用服务的边缘节点组。
在一种可能的实施方式中，云端节点根据各边缘节点组中各边缘节点的负载量以及运行情况，对边缘节点组进行筛选，得到负载情况符合第一负载条件的候选边缘节点组。在一种的可能的实施方式中，上述符合第一负载条件的候选边缘节点组是指负载余量能够运行下发的应用服务的边缘节点组，上述第一负载条件是用于初步筛选负载余量能够运行下发的应用服务的边缘节点组的标准。
在一种可能的实施方式中，云端节点根据负载信息与资源配置信息对边缘节点组进行筛选，得到负载情况符合第一负载条件的候选边缘节点组。云端节点根据各边缘节点组中各边缘节点的空闲负载量，以及运行应用服务所需的最低空闲负载量，对边缘节点组进行筛选，得到负载情况符合第一负载条件的候选边缘节点组。
步骤233，云端节点基于资源配置信息，从候选边缘节点组中确定与应用服务匹配的目标边缘节点组，以及目标边缘节点组中符合第二负载条件的目标边缘节点。
第二负载条件用于确定与应用服务匹配的边缘节点。
在一种可能的实施方式中，云端节点根据负载信息、应用服务所需第低负载量以及传输损耗条件，确定目标边缘节点组。上述目标边缘节点组满足传输损耗条件。上述传输损耗条件用于，在空闲负载量能够运行应用服务的边缘节点组中，筛选出传输损耗小于最大损耗阈值的目标边缘节点组。上述传输损耗包括传输距离损耗、跨云传输损耗。可选地，云端节点根据负载信息、应用服务所需第低负载量以及传输损耗条件，确定目标边缘节点组中的目标边缘节点。上述目标边缘节点可以是目标边缘节点组中的任一边缘节点，也可以是由云端节点在目标边缘节点组中确定出的至少一个边缘节点，也不排除目标边缘节点组中所有的边缘节点均是目标边缘节点。这样，便于云端节点向边缘节点组部署任务，可以使一个边缘节点组中权全部的边缘节点均执行相同任务，加快任务执行速率，增加执行任务的计算力。
云端节点中的调度器根据CRD中应用服务的资源配置信息，绑定容器组与目标边缘节组、或者目标边缘节点组中目标边缘节点的映射关系，发送至目标边缘节点组中的目标边缘节点。
相应的，上述步骤250的一种实现方式可以为如下方式。
步骤251，边缘节点组中的目标边缘节点添加运行应用服务。
上述添加运行应用服务是应用下发请求对应的任务内容。
在一种可能的实施方式中，边缘节点中容器管理组件经过边端资源访问组件订阅容器事件，响应于目标容器事件发生，即可理解为接收到容器组与目标边缘节点的映射关系，或者或接收到下发的应用服务指示，资源访问组件就会缓存这次请求结果。目标边缘节点中容器管理组件（KubeLet）根据映射关系启动容器。响应于边缘节点中容器启动，即应用服务开始运行，连接边缘设备。
可选地，边缘节点组根据应用服务的资源配置信息确定目标边缘节点，调度目标边缘节点添加运行应用服务。
在一种可能的实施方式中，将现有云原生服务网络（ServiceMesh）集成到边缘端，提供负载均衡、服务发现、认证授权、监控追踪、流量控制等功能。
在一个示例中，如图7所示，其示例性示出了一种节点集群的示意图。其中，包括云端节点71和边端节点72。用户73通过客户端74调用云端节点71的接入网关75的网关接口；接入网关75将用户73发送的数据请求转换为CRD(资源自定义文件)，发往资源访问组件76；资源访问组件76解析CRD，并将解析数据存储到存储组件712中；运行控制管理器713根据各边缘节点的负载信息确定出候选的边缘节点组；调度器77根据CRD中资源配置信息，从候选的边缘节点组中绑定运行应用服务的容器组和边缘节点72的映射关系；边缘节点72中的容器管理组件（KubeLet）78经过边端资源访问组件（Lite-Api-Server）79订阅容器事件，边端资源访问组件79会缓存这次请求结果；容器管理组件78根据映射关系启动容器组；边缘节点72的容器组启动，通过设备接入组件710连接边缘设备711。
综上所述，本申请实施例提供的技术方案通过对节点集群中的边缘节点分组，按照组的方式进行资源调度，在云端节点下发应用服务，可根据应用服务的负载量确定出能够高效运行该应用服务的边缘节点组，进而调度目标边缘节点组运行相应服务，能够将边缘节点有效地聚合在一起，提升边端计算能力，能够有力支持边缘本地应用较多的场景，充分利用边缘计算优势，解决单个边缘节点资源不足问题。
在一种可能的实施方式中，如图8所示，其示出了本申请实施例提供的一种节点集群管理方法的流程图。方法包括如下步骤（810-850）。
步骤810，边缘节点接收来自于终端设备的数据处理请求。
边缘节点接收来自于终端设备的数据处理请求之前，边缘节点中的设备接入组件（Device-Gateway）会根据配置信息，寻找与该边缘节点对应的边缘设备，与边缘设备建立通信连接。可选地，通信方式包括但不限于无线网络连接、物联网协议连接、有线网络连接、近场通信连接等方式。边缘设备会上报数据处理请求至边缘节点中的设备接入组件。
步骤820，边缘节点将数据处理请求转化为设备模型数据。
由于边缘节点与边缘设备之间可通过多种设备通讯协议进行通讯，数据处理请求的通讯协议类型也比较多，为了保证节点集群内部管理的统一性与便捷性，需要将不同类型的数据处理请求转换为同一种设备模型数据进行处理。
可选地，边缘节点中的设备接入组件将数据处理请求转化为设备模型数据。若真实的节点集群部署场景中，边缘设备、边缘节点、云端节点使用相同的通讯协议，此步骤也可省略，无需将数据处理请求转换为设备模型数据。
步骤830，边缘节点根据设备模型数据，确定与设备模型数据对应的数据处理主体；
边缘节点中的设备接入组件将设备模型数据上报到边缘节点中的物联网集线器组件。物联网集线器组件根据订阅关系，确定与设备模型数据对应的数据处理主体，可以转发到云端或者本地应用处理。
步骤840，在数据处理主体是边缘节点的情况下，边缘节点调用与设备模型数据对应的应用服务处理设备模型数据。
上述应用服务是指部署于边缘节点中进行数据处理的程序。
步骤850，在数据处理主体是云端节点的情况下，边缘节点向云端节点发送设备模型数据。
边缘节点向云端节点的资源访问组件发送的请求，同时会将离线自治需要的响应缓存到本地。当云边网络异常时，节点依然正常工作，保持离线之前的工作状态，允许边缘节点在离线情况下重启。
在一个示例中，如图9所示，其示例性示出了一种节点集群系统中设备消息上行的示意图。具体流程如下。
A1、设备网关拉取设备状态信息。
A2、设备网关使用超文本传输协议（Hypertext Transfer Protocol，HTTP）通信方式将设备状态信息上报给边缘节点中的物联协议转换器（mapper）。
A3、物联协议转换器将消息转换成标准的对象模型数据，通过MQTT方式上报给代理中间件（broker）。
A4.1、代理中间件将设备对象模型数据发送至设备影子组件，设备影子组件订阅上报消息，比对设备状态数据。
A4.2、边端-集线器组件（edge-hub）订阅代理中间件上报消息，并在本地缓存一份。
A5.1、边端-集线器组件将消息上报给云端-集线器组件（cloud-hub），如果断线会将消息存储到本地。
A5.2、边端-集线器组件根据消息订阅方式，可以将消息转发到其他组件，例如资源开放访问组件，或者将消息转发到其他边缘节点。资源开放访问组件还可将消息发送至本地应用。或者订阅本地应用消息。
A6、云端-集线器组件将消息转发给消息中心。
A7、消息中心按照一定的规则，可以转发给订阅的应用或者进行数据分析。例如可将消息发送至网关。
A8、网关根据订阅关系将消息发送至云上应用。
综上所述，本申请实施例提供的技术方案通过对节点集群中的边缘节点分组，按照组的方式进行资源调度，在边缘节点在接收到设备上行数据时，能够自行处理该上行数据，也能对上行数据进行预处理后转发至云端节点处理，能够将边缘节点有效地聚合在一起，提升边端计算量，充分利用边缘计算优势，降低云端节点运行压力，解决单个边缘节点资源不足问题。
在一种可能的实施方式中，如图10所示，其示出了本申请实施例提供的一种节点集群管理方法的流程图。所述方法包括如下步骤（1010-1040）。
步骤1010，云端节点监控边缘节点组中边缘节点的负载量。
步骤1020，若边缘节点组中的第一边缘节点的负载量超出第一负载量阈值，云端节点则确定边缘节点组中负载量低于第一负载量阈值的第二边缘节点。
上述第一负载量阈值是用于判断边缘节点负载情况的临界值。
步骤1030，云端节点发送与第一边缘节点对应的动态扩容信息至第二边缘节点。
动态扩容信息用于指示在边缘节点中添加运行目标应用服务，目标应用服务是指负载量超出第二负载量阈值的应用服务。上述第二负载量阈值是指用于判断应用服务负载情况的临界值。
步骤1040，第二边缘节点根据动态扩容信息，添加运行目标应用服务。
在一种可能的实施方式中，如图11所示，其示出了本申请实施例提供的一种节点集群管理方法的流程图。上述节点集群管理方法还包括如下步骤（1110-1140）。
步骤1110，云端节点监控边缘节点组中边缘节点的负载量。
步骤1120，若第一边缘节点组中的第三边缘节点的负载量超出第一负载量阈值，云端节点则确定第二边缘节点组中负载量低于第一负载量阈值的第四边缘节点。
其中，第一边缘节点组为任一边缘节点组，第二边缘节点组为不同于第一边缘节点组的任一边缘节点组。上述第一负载量阈值是用于判断边缘节点负载情况的临界值。步骤1130，云端节点发送与第三边缘节点对应的动态扩容信息至第四边缘节点。
动态扩容信息用于指示在边缘节点中添加运行目标应用服务，目标应用服务是指负载量超出第二负载量阈值的应用服务。上述第二负载量阈值是指用于判断应用服务负载情况的临界值。
步骤1140，第四边缘节点根据动态扩容信息，添加运行目标应用服务。
综上所述，本申请实施例提供的技术方案通过对节点集群中的边缘节点分组，按照组的方式进行资源调度，在边缘节点组组内的边缘节点负载过重的情况下，边缘节点组能够实现组内动态扩容，也可调度其他边缘节点组中的边缘节点实现组间动态扩容，能够提升资源调度效率，快速实现负载均衡。
在一种可能的实施方式中，如图12所示，其示出了本申请实施例提供的一种节点集群管理方法的流程图。上述节点集群管理方法还包括如下步骤（1210-1260）。
步骤1210，云端节点获取终端设备的标识信息。
可选地，终端设备的标识信息包括终端设备ID（Identity Document，身份标识号码），也称为序列号或帐号，是体系中相对唯一的编码。
云端管理服务器根据终端设备ID 进行下发设备消息，云端节点从下发的设备消息中获取终端设备的标识信息。
可选地，云端节点从存储器中获取终端设备的标识信息。
步骤1220，云端节点根据标识信息确定与终端设备对应的边缘节点。
云端节点根据终端设备ID 寻找到对应的边缘的节点。
步骤1230，云端节点发送与终端设备对应的动作执行信息。
相应的，边缘节点接收与终端设备对应的动作执行信息。
步骤1240，边缘节点对动作执行信息进行数据转换处理，生成与终端设备的通讯协议对应的动作执行指令。
边缘节点将动作执行信息发送至本地的Device-Gateway组件中，由Device-Gateway组件更改设备影子数据。上述设备影子数据用于在边缘节点中记录终端设备的状态信息，例如电灯处于开启状态还是关闭状态。
此外，Device-Gateway组件将动作执行信息转换成与终端设备的通讯协议对应的动作执行指令。
步骤1250，边缘节点发送动作执行指令。
相应的，终端设备接收动作执行指令。
步骤1260，终端设备执行与动作执行指令对应的动作。
例如，关灯。
在一个示例中，如图13所示，其示例性示出了一种物联网设备节点集群系统的示意图。该物联网设备节点集群系统为三层架构，分别是云端、边端以及终端。其中，云端包括云端节点1301，边缘包括边缘节点1302、边缘节点1303，终端包括终端设备1304。云端节点1301中包括物联网服务组件（IOT-Sever）1305、资源接入组件（API-Gateway）1306。边缘节点1303中包括物联网集线器组件（IOT-Hub）1307、设备接入组件（Device-Gateway）1308、设备影子组件（Device-Twin）1309。物联网服务组件1305与物联网集线器组件1307之间可以通过传输控制协议（TCP，Transmission Control Protocol）或者MQTT协议进行通信。终端设备1304与边缘节点1303中的Device-Gateway组件之间可以通过Modbus协议、MQTT协议或者OPC（Object Linking and Embedding（OLE） for Process Control，用于过程控制的对象连接与嵌入）协议进行通信。边缘节点1302与边缘节点1303之间可以通过各自的物联网集线器组件1307进行通信。
在一个示例中，如图14所示，其示例性示出了一种节点集群系统中消息下行的示意图。具体流程如下。
s1、云上应用调用云管理平台的网关发起服务，以使用对象模型数据控制终端设备。
s2、网关按照订阅关系将对象模型数据发送至消息中心。
s3、消息中心填充消息头，例如时间，应用ID等，消息中心将处理后的数据发往云端-集线器组件。
s4、云端-集线器组件接收数据并进行加密，找到对应的终端设备订阅的主体，发往边端-集线器组件。可选地，也可发送至边缘节点中的代理中间件。
s5、边端-集线器组件进行解密，发往代理中间件。可选地，在代理中间件接收到加密数据消息之后，边端-集线器组件订阅代理中间件获取加密数据消息并进行解密，再发往代理中间件。
s6、代理中间件将解密后的数据消息根据订阅关系发送至物联协议转换器。可选地，代理中间件将解密后的数据消息根据订阅关系发送至设备影子，更改终端设备在边缘节点中的状态信息。
s7、物联协议转换器从代理中间件收到消息，将对象模型数据转换成设备协议数据，发往设备网关。
s8、设备网关发送设备协议数据至终端设备，以控制设备状态。
综上所述，本申请实施例提供的技术方案通过对节点集群中的边缘节点分组，按照组的方式进行资源调度，通过各节点间的相互连接，以及与各云服务以及各厂商的终端设备连接，实现大规模组网，高效完成物联网场景下的集群管理，能够实现在云端平台远程控制边缘设备。
在一种可能的实施方式中，如图15所示，其示出了本申请实施例提供的一种节点集群管理方法的流程图。上述节点集群管理方法还包括如下步骤（1510-1570）。
步骤1510，云端节点接收来自于本地应用的节点分配请求。
步骤1520，云端节点根据边缘节点组中边缘节点的负载信息，对边缘节点进行排序，得到边缘节点排序结果。
步骤1530，云端节点基于排序结果以及节点分配请求，确定与本地应用匹配的边缘节点。
步骤1540，云端节点发送节点分配结果至本地应用。
步骤1550，边缘节点接收来自于本地应用的连接请求，与本地应用相连接；
步骤1560，边缘节点接收来自于本地应用的任务请求。
步骤1570，边缘节点根据本地应用的任务请求，执行与本地应用的任务请求对应的操作。
在一个示例中，如图16所示，其示例性示出了一种节点集群管理系统中本地应用接入流程的示意图。流程如下。
B1、本地应用访问云管理平台中的网关，请求云管理平台分配边缘节点。可选地，本地应用还可以访问云端节点，请求云端节点分配边缘节点。
B2、网关调用云边服务。
B3、云边服务会根据边缘节点的负载情况，对边缘节点进行排序，确定与本地应用匹配的边缘节点。可选地，云边服务调用云端节点，由云端节点根据边缘节点的负载情况，对边缘节点进行排序，确定与本地应用匹配的边缘节点，再将边缘节点分配结果返回给云管理平台。
B4、云管理平台返回边缘节点分配结果给本地应用。
B5、本地应用连接与边缘节点分配结果对应的边缘节点。
综上所述，本申请实施例提供的技术方案为本地应用分配边缘节点，实现本地调用边缘计算服务的功能，无需本地应用连接云端，充分发挥边缘计算优势，降低云端计算压力。
请参考图17，其示出了本申请实施例提供的一种节点集群管理方法的流程图。所述方法应用于上述节点集群管理系统中的云端节点，包括如下步骤（1701-1704）。
步骤1701，获取任务请求中的资源配置信息。
在示例性实施例中，任务请求包括应用下发请求，所述应用下发请求用于指示所述边缘节点组增加与所述应用下发请求对应的应用服务；
上述步骤1701的一种实现方式为：获取应用服务的资源配置信息。
步骤1702，根据边缘节点组的负载信息对边缘节点组进行筛选，得到负载情况符合第一负载条件的候选边缘节点组。
步骤1703，基于资源配置信息，从候选边缘节点组中确定与任务请求匹配的目标边缘节点组。
步骤1704，向目标边缘节点组发送与任务请求对应的任务内容。
在示例性实施例中，上述云端节点侧的节点集群管理方法还包括如下步骤。
步骤1705，若第一边缘节点组中的第三边缘节点的负载量超出第一负载量阈值，则确定第二边缘节点组中负载量低于第一负载量阈值的第四边缘节点；
步骤1706，发送与第三边缘节点对应的动态扩容信息至第四边缘节点。
动态扩容信息用于指示在边缘节点中添加运行目标应用服务。目标应用服务是指负载量超出第二负载量阈值的应用服务。
在示例性实施例中，上述云端节点侧的节点集群管理方法还包括如下步骤。
步骤1707，若第一边缘节点组中的第三边缘节点的负载量超出第一负载量阈值，则确定第二边缘节点组中负载量低于第一负载量阈值的第四边缘节点。
步骤1708，发送与第三边缘节点对应的动态扩容信息至第四边缘节点。
动态扩容信息用于指示在边缘节点中添加运行目标应用服务。目标应用服务是指负载量超出第二负载量阈值的应用服务。
在示例性实施例中，上述云端节点侧的节点集群管理方法还包括如下步骤。
步骤1709，获取终端设备的标识信息。
步骤1710，根据标识信息确定与终端设备对应的边缘节点。
步骤1711，发送与终端设备对应的动作执行信息。
在示例性实施例中，上述云端节点侧的节点集群管理方法还包括如下步骤。
步骤1712，接收来自于本地应用的节点分配请求。
步骤1713，根据边缘节点组中边缘节点的负载信息，对边缘节点进行排序，得到边缘节点排序结果。
步骤1714，基于排序结果以及节点分配请求，确定与本地应用匹配的边缘节点。
步骤1715，发送节点分配结果至本地应用。
综上所述，本申请实施例提供的技术方案通过对节点集群中的边缘节点分组，云端节点能够按照组的方式进行资源调度，在云端节点接收到任务请求后，可根据接收任务所消耗的负载量确定出能够执行任务的目标边缘节点组，进而调度目标边缘节点组执行相应任务，能够将边缘节点有效地聚合在一起，提升边端计算能力，能够有力支持边缘本地应用较多的场景，充分利用边缘计算优势，解决单个边缘节点资源不足问题。
请参考图18，其示出了本申请实施例提供的一种节点集群管理方法的流程图。所述方法应用于上述节点集群管理系统中的边缘节点，包括如下步骤（1801-1804）。
步骤1801，接收任务内容。
步骤1802，获取边缘节点组中边缘节点的负载信息。
步骤1803，根据任务内容中的资源配置信息以及负载信息，确定与任务内容匹配的目标边缘节点。
步骤1804，调度目标边缘节点执行任务内容。
在示例性实施例中，任务内容为添加运行应用服务，目标边缘节点组中的目标边缘节点添加运行应用服务，添加运行应用服务是应用下发请求对应的任务内容。
在示例性实施例中，上述边缘节点侧的节点集群管理方法还包括如下步骤。
步骤1805，接收来自于终端设备的数据处理请求。
步骤1806，将数据处理请求转化为设备模型数据。
步骤1807，根据设备模型数据，确定与设备模型数据对应的数据处理主体。
步骤1808，在数据处理主体是边缘节点的情况下，调用与设备模型数据对应的应用服务处理设备模型数据。
步骤1809，在数据处理主体是云端节点的情况下，向云端节点发送设备模型数据。
在示例性实施例中，上述边缘节点侧的节点集群管理方法还包括如下步骤。
步骤1810，根据动态扩容信息，添加运行目标应用服务。
在示例性实施例中，上述边缘节点侧的节点集群管理方法还包括如下步骤。
步骤1811，对动作执行信息进行数据转换处理，生成与终端设备的通讯协议对应的动作执行指令。
步骤1812，发送动作执行指令。
在示例性实施例中，上述边缘节点侧的节点集群管理方法还包括如下步骤。
步骤1813，接收来自于本地应用的连接请求，与本地应用相连接。
步骤1814，接收来自于本地应用的任务请求。
步骤1815，根据本地应用的任务请求，执行与本地应用的任务请求对应的操作。
综上所述，本申请实施例提供的技术方案通过对节点集群中的边缘节点分组，能够以组为单位进行资源调度，边缘节点组接收到任务请求后，可自行根据接收任务所消耗的负载量确定出能够执行任务的目标边缘节点，进而调度目标边缘节点组执行相应任务，能够将边缘节点有效地聚合在一起，提升边端计算能力，能够有力支持边缘本地应用较多的场景，充分利用边缘计算优势，解决单个边缘节点资源不足问题，降低云端节点运算压力。
需要说明的是，在上述方法实施例中，仅从云管理平台、云端节点、边缘节点和边缘设备交互的角度，对本申请技术方案进行了介绍说明。每个执行主体所执行的步骤，可以单独实现成为该执行主体侧的节点集群管理方法。例如，有关云端节点执行的步骤，可以单独实现成为云端节点侧的节点集群管理方法；有关边缘节点执行的步骤，可以单独实现成为边缘节点侧的节点集群管理方法。
请参考图19，其示出了本申请一个实施例提供的节点集群管理装置的框图。该装置具有实现上述云端节点侧的方法示例的功能，所述功能可以由硬件实现，也可以由硬件执行相应的软件实现。该装置可以是上文介绍的云端节点，也可以设置在云端节点上。该装置1900可以包括：配置获取模块1901、节点组初筛模块1902、节点组确定模块1903以及任务发送模块1904。
配置获取模块1901，用于获取任务请求中的资源配置信息。
节点组初筛模块1902，用于根据所述边缘节点组的负载信息对所述边缘节点组进行筛选，得到负载情况符合第一负载条件的候选边缘节点组。
节点组确定模块1903，用于基于所述资源配置信息，从所述候选边缘节点组中确定与所述任务请求匹配的目标边缘节点组。
任务发送模块1904，用于向所述目标边缘节点组发送与所述任务请求对应的任务内容。
在示例性实施例中，上述装置1900还包括：扩容节点确定模块以及扩容信息发送模块。
扩容节点确定模块，用于若第一边缘节点组中的第三边缘节点的负载量超出第一负载量阈值，则确定第二边缘节点组中负载量低于第一负载量阈值的第四边缘节点。
扩容信息发送模块，用于发送与第三边缘节点对应的动态扩容信息至第四边缘节点，动态扩容信息用于指示在边缘节点中添加运行目标应用服务，目标应用服务是指负载量超出第二负载量阈值的应用服务。
在示例性实施例中，上述扩容节点确定模块还用于若第一边缘节点组中的第三边缘节点的负载量超出第一负载量阈值，则确定第二边缘节点组中负载量低于第一负载量阈值的第四边缘节点。
上述扩容信息发送模块还用于发送与第三边缘节点对应的动态扩容信息至第四边缘节点，动态扩容信息用于指示在边缘节点中添加运行目标应用服务，目标应用服务是指负载量超出第二负载量阈值的应用服务。
在示例性实施例中，上述装置1900还包括：终端标识获取模块、执行节点确定模块以及动作信息发送模块。
终端标识获取模块，用于获取终端设备的标识信息。
执行节点确定模块，用于根据标识信息确定与终端设备对应的边缘节点。
动作信息发送模块，用于发送与终端设备对应的动作执行信息。
在示例性实施例中，上述装置1900还包括：分配请求获取模块、节点排序模块、分配节点确定模块以及分配结果发送模块。
分配请求获取模块，用于接收来自于本地应用的节点分配请求。
节点排序模块，用于根据边缘节点组中边缘节点的负载信息，对边缘节点进行排序，得到边缘节点排序结果。
分配节点确定模块，用于基于排序结果以及节点分配请求，确定与本地应用匹配的边缘节点。
分配结果发送模块，用于发送节点分配结果至本地应用。
综上所述，本申请实施例提供的技术方案通过对节点集群中的边缘节点分组，云端节点能够按照组的方式进行资源调度，在云端节点接收到任务请求后，可根据接收任务所消耗的负载量确定出能够执行任务的目标边缘节点组，进而调度目标边缘节点组执行相应任务，能够将边缘节点有效地聚合在一起，提升边端计算能力，能够有力支持边缘本地应用较多的场景，充分利用边缘计算优势，解决单个边缘节点资源不足问题。
请参考图20，其示出了本申请一个实施例提供的节点集群管理装置的框图。该装置具有实现上述边缘节点侧的方法示例的功能，所述功能可以由硬件实现，也可以由硬件执行相应的软件实现。该装置可以是上文介绍的边缘节点，也可以设置在边缘节点上。该装置2000可以包括：任务接收模块2010、负载获取模块2020、节点确定模块2030以及节点调度模块2040。
任务接收模块2010，用于接收任务内容。
负载获取模块2020，用于获取所述边缘节点组中边缘节点的负载信息。
节点确定模块2030，用于根据所述任务内容中的资源配置信息以及所述负载信息，确定与所述任务内容匹配的目标边缘节点。
节点调度模块2040，用于调度所述目标边缘节点执行所述任务内容。
在示例性实施例中，上述装置2000还包括：请求接收模块、数据转换模块、
主体确定模块、服务调用模块以及数据转发模块。
请求接收模块，用于接收来自于终端设备的数据处理请求。
数据转换模块，用于将数据处理请求转化为设备模型数据。
主体确定模块，用于根据设备模型数据，确定与设备模型数据对应的数据处理主体。
服务调用模块，用于在数据处理主体是边缘节点的情况下，调用与设备模型数据对应的应用服务处理设备模型数据。
数据转发模块，用于在数据处理主体是云端节点的情况下，向云端节点发送设备模型数据。
在示例性实施例中，上述装置2000还包括服务扩容模块，用于根据动态扩容信息，添加运行目标应用服务。
在示例性实施例中，上述装置2000还包括动作信息转换模块以及动作指令发送模块。
动作信息转换模块，用于对动作执行信息进行数据转换处理，生成与终端设备的通讯协议对应的动作执行指令。
动作指令发送模块，用于发送动作执行指令。
在示例性实施例中，上述装置2000还包括：连接请求接收模块、任务请求接收模块以及操作执行模块。
连接请求接收模块，用于接收来自于本地应用的连接请求，与本地应用相连接。
任务请求接收模块，用于接收来自于本地应用的任务请求。
操作执行模块，用于根据本地应用的任务请求，执行与本地应用的任务请求对应的操作。
综上所述，本申请实施例提供的技术方案通过对节点集群中的边缘节点分组，能够以组为单位进行资源调度，边缘节点组接收到任务请求后，可自行根据接收任务所消耗的负载量确定出能够执行任务的目标边缘节点，进而调度目标边缘节点组执行相应任务，能够将边缘节点有效地聚合在一起，提升边端计算能力，能够有力支持边缘本地应用较多的场景，充分利用边缘计算优势，解决单个边缘节点资源不足问题，降低云端节点运算压力。
需要说明的是，上述实施例提供的装置，在实现其功能时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的装置与方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
本申请实施例提供了一种计算机设备，该计算机设备包括处理器和存储器。存储器可用于存储软件程序以及模块，处理器通过运行存储在存储器的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、功能所需的应用程序等；存储数据区可存储根据所述设备的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。相应地，存储器还可以包括存储器控制器，以提供处理器对存储器的访问。存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现上述节点集群管理方法。
本申请实施例所提供的方法实施例可以在计算机设备中执行，例如移动终端、计算机终端、服务器或者类似的运算装置。图21是本申请实施例提供的一种实现节点集群管理方法的计算机设备的硬件结构框图。该计算机设备可以是服务器，可用于执行上述实施例中提供的云端节点或边缘节点侧的方法流程。如图21所示，该计算机设备2100可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上中央处理器（CentralProcessing Units，CPU）2110（处理器2110可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置）、用于存储数据的存储器2130，一个或一个以上存储应用程序2123或数据2122的存储介质2120（例如一个或一个以上海量存储设备）。其中，存储器2130和存储介质2120可以是短暂存储或持久存储。存储在存储介质2120的程序可以包括一个或一个以上模块，每个模块可以包括对计算机设备中的一系列指令操作。更进一步地，中央处理器2110可以设置为与存储介质2120通信，在计算机设备2100上执行存储介质2120中的一系列指令操作。计算机设备2100还可以包括一个或一个以上电源2160，一个或一个以上有线或无线网络接口2150，一个或一个以上输入输出接口2140，和/或，一个或一个以上操作系统2121，例如Windows ServerTM，Mac OS XTM，UnixTM, LinuxTM，FreeBSDTM等等。
输入输出接口2140可以用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括计算机设备2100的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，输入输出接口2140包括一个网络适配器（Network Interface Controller，NIC），其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，输入输出接口2140可以为射频（Radio Frequency，RF）模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。
本领域普通技术人员可以理解，图21所示的结构仅为示意，其并不对上述电子装置的结构造成限定。例如，计算机设备2100还可包括比图21中所示更多或者更少的组件，或者具有与图21所示不同的配置。
在示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或所述指令集在被处理器执行时以实现上述节点集群管理方法。
可选地，在本实施例中，上述计算机可读存储介质可以位于计算机网络的多个网络服务器中的至少一个网络服务器。可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random AccessMemory）、固态硬盘（SSD，Solid State Drives）、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。其中，随机存取记忆体可以包括电阻式随机存取记忆体（ReRAM ,Resistance Random Access Memory）和动态随机存取存储器（DRAM，Dynamic RandomAccess Memory）。
在示例性实施例中，还提供一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行上述节点集群管理方面的各种可选实现方式中提供的方法。
由上述本申请提供的节点集群管理方法、装置、服务器或存储介质的实施例可见，本申请中通过对节点集群中的边缘节点分组，按照组的方式进行资源调度，在云端节点接收到任务请求后，可根据接收任务所消耗的负载量确定出能够执行任务的目标边缘节点组，进而调度目标边缘节点组执行相应任务，能够将边缘节点有效地聚合在一起，提升边端计算能力，能够有力支持边缘本地应用较多的场景，充分利用边缘计算优势，解决单个边缘节点资源不足问题。
需要说明的是：上述本申请实施例先后顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。且上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置和服务器实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，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。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指示相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述仅为本申请的较佳实施例，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 (10)

1.一种节点集群管理方法，其特征在于，应用于节点集群管理系统中，所述系统包括：云端节点以及边缘节点组，所述边缘节点组包括至少一个边缘节点；
所述方法包括：
所述云端节点接收任务请求；获取所述边缘节点组的负载信息；根据所述负载信息以及所述任务请求，确定目标边缘节点组；向所述目标边缘节点组发送与所述任务请求对应的任务内容；
所述目标边缘节点组根据所述任务内容，执行与所述任务内容对应的操作。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述任务请求包括应用下发请求，所述应用下发请求用于指示所述边缘节点组增加与所述应用下发请求对应的应用服务；
所述根据所述负载信息以及所述任务请求，确定目标边缘节点组，包括：
获取所述应用服务的资源配置信息；
根据所述负载信息对所述边缘节点组进行筛选，得到负载情况符合第一负载条件的候选边缘节点组，所述第一负载条件用于筛选负载余量满足运行所述应用服务的边缘节点组；
基于所述资源配置信息，从所述候选边缘节点组中确定与所述应用服务匹配的目标边缘节点组，以及所述目标边缘节点组中符合第二负载条件的目标边缘节点，所述第二负载条件用于确定与所述应用服务匹配的边缘节点；
所述目标边缘节点组根据所述任务内容，执行与所述任务内容对应的操作，包括：
所述目标边缘节点组中的所述目标边缘节点添加运行所述应用服务，所述添加运行所述应用服务是所述应用下发请求对应的任务内容。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述边缘节点接收来自于终端设备的数据处理请求；将所述数据处理请求转化为设备模型数据；根据所述设备模型数据，确定与所述设备模型数据对应的数据处理主体；
在所述数据处理主体是所述边缘节点的情况下，所述边缘节点调用与所述设备模型数据对应的应用服务处理所述设备模型数据，所述应用服务是指部署于所述边缘节点中进行数据处理的程序；
在所述数据处理主体是所述云端节点的情况下，所述边缘节点向所述云端节点发送所述设备模型数据。
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：
若所述边缘节点组中的第一边缘节点的负载量超出第一负载量阈值，所述云端节点则确定所述边缘节点组中负载量低于所述第一负载量阈值的第二边缘节点，所述第一负载量阈值是用于判断边缘节点负载情况的临界值；发送与所述第一边缘节点对应的动态扩容信息至所述第二边缘节点，所述动态扩容信息用于指示在边缘节点中添加运行目标应用服务，所述目标应用服务是指负载量超出第二负载量阈值的应用服务，所述第二负载量阈值是指用于判断应用服务负载情况的临界值；
所述第二边缘节点根据所述动态扩容信息，添加运行所述目标应用服务。
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：
若第一边缘节点组中的第三边缘节点的负载量超出第一负载量阈值，所述云端节点则确定第二边缘节点组中负载量低于所述第一负载量阈值的第四边缘节点，所述第一边缘节点组为任一边缘节点组，所述第二边缘节点组为不同于所述第一边缘节点组的任一边缘节点组，所述第一负载量阈值是用于判断边缘节点负载情况的临界值；发送与所述第三边缘节点对应的动态扩容信息至所述第四边缘节点，所述动态扩容信息用于指示在边缘节点中添加运行目标应用服务，所述目标应用服务是指负载量超出第二负载量阈值的应用服务，所述第二负载量阈值是指用于判断应用服务负载情况的临界值；
所述第四边缘节点根据所述动态扩容信息，添加运行所述目标应用服务。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述云端节点接收来自于本地应用的节点分配请求；根据所述边缘节点组中边缘节点的负载信息，对所述边缘节点进行排序，得到边缘节点排序结果；基于所述排序结果以及所述节点分配请求，确定与所述本地应用匹配的边缘节点；发送节点分配结果至所述本地应用；
所述边缘节点接收来自于本地应用的连接请求，与所述本地应用相连接；接收来自于所述本地应用的任务请求；根据所述本地应用的任务请求，执行与所述本地应用的任务请求对应的操作。
7.一种节点集群管理方法，其特征在于，应用于节点集群管理系统中的云端节点，所述系统包括：云端节点以及边缘节点组，所述边缘节点组包括至少一个边缘节点；
所述方法包括：
获取任务请求中的资源配置信息；
根据所述边缘节点组的负载信息对所述边缘节点组进行筛选，得到负载情况符合第一负载条件的候选边缘节点组；
基于所述资源配置信息，从所述候选边缘节点组中确定与所述任务请求匹配的目标边缘节点组；
向所述目标边缘节点组发送与所述任务请求对应的任务内容。
8.一种节点集群管理装置，其特征在于，应用于节点集群管理系统中的云端节点，所述系统包括：云端节点以及边缘节点组，所述边缘节点组包括至少一个边缘节点；
所述装置包括：
配置获取模块，用于获取任务请求中的资源配置信息；
节点组初筛模块，用于根据所述边缘节点组的负载信息对所述边缘节点组进行筛选，得到负载情况符合第一负载条件的候选边缘节点组；
节点组确定模块，用于基于所述资源配置信息，从所述候选边缘节点组中确定与所述任务请求匹配的目标边缘节点组；
任务发送模块，用于向所述目标边缘节点组发送与所述任务请求对应的任务内容。
9.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现如权利要求7所述的方法。
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中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由处理器加载并执行以实现如权利要求7所述的方法。
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