CN113746725B - 多网关环境下的网关选择方法、装置及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通讯技术领域，提供一种多网关环境下的网关选择方法及装置，该方法包括：目标下游设备获取处于同一网络环境下的各网关的当前连接信息，当前连接信息为网关与上游服务端、下游设备间的连接状态；目标下游设备根据各网关的当前连接信息从各网关中确定目标网关，目标网关为用于传输目标下游设备的上下行数据的执行网关。本发明实施例提供的多网关环境下的网关选择方法，其在多网关环境下，使下游设备依据网关反馈的当前连接信息从各网关中选出目标网关完成连接，使目标网关承担下游设备与上游服务端的上下行数据的传输工作，可以避免多个网关同时接收同一下游设备上行给上游服务端，导致上游服务端同时接收重复数据的情况的出现。

Description

多网关环境下的网关选择方法、装置及存储介质

技术领域

本发明涉及通讯技术领域，尤其涉及多网关环境下的网关选择方法、装置及存储介质。

背景技术

多网关网络环境指的是在同一通讯空间内，有多个可以对外连接的网关。现有的多网关在采集到下游设备向上游发送的数据后不进行查重处理各自直接发往上游服务端，从而导致上游服务端收到大量相同内容的消息，进而增加了上游服务端的数据处理压力。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种多网关环境下的网关选择方法，其在多网关环境下，使下游设备依据网关反馈的当前连接信息从各网关中选出目标网关完成连接，使目标网关承担下游设备与上游服务端的上下行数据的传输工作，可以避免多个网关同时接收同一下游设备上行给上游服务端，导致上游服务端同时接收重复数据的情况的出现。

本发明还提供一种多网关环境下的网关选择装置。

本发明第一方面实施例的多网关环境下的网关选择方法，包括：

目标下游设备获取处于同一网络环境下的各网关的当前连接信息，所述当前连接信息为网关与上游服务端、下游设备间的连接状态；

目标下游设备根据各网关的当前连接信息从各网关中确定目标网关，所述目标网关为用于传输所述目标下游设备的上下行数据的执行网关。

本发明实施例提供的多网关环境下的网关选择方法，还具有以下附加技术特征：

进一步地，所述当前连接信息包括联系强度，所述联系强度为网关与上游服务端间的关联参数指标，相应地，所述根据各网关的当前连接信息从各网关中确定目标网关，包括：

根据各网关的当前连接信息确定各网关中存在第一网关，确定所述第一网关中联系强度较大的网关为目标网关，所述第一网关为未连接有下游设备的网关。

进一步地，所述当前连接信息包括联系强度和设备连接数量，所述联系强度为网关与上游服务端间的关联参数指标，所述设备连接数量为与网关连接的下游设备的数目，相应地，所述根据各网关的当前连接信息从各网关中确定目标网关，包括：

根据各网关的当前连接信息确定不存在所述第一网关，确定各网关中联系强度较大且设备连接数量小于预设阈值的网关为目标网关；

或是，确定各网关中设备连接数量较少且小于预设阈值的网关为目标网关。

进一步地，在目标下游设备确定目标网关之后，还包括：

目标下游设备确定未接收到所述目标网关的当前连接信息，向第二网关发送连接请求，并获取所述第二网关反馈的当前连接信息，所述第二网关为所述各网关中除去所述目标网关的其他网关；

目标下游设备根据第二网关的当前连接信息从第二网关中确定新的目标网关。

进一步地，在目标下游设备确定目标网关之后，还包括：

目标下游设备确定接收到新网关的当前连接信息，根据当前连接信息确定新网关未连接有下游设备，且确定所述目标网关的当前设备连接数量与预设阈值相等时，自身为最后接入目标网关的下游设备，断开与目标网关的连接，与新网关建立连接。

进一步地，所述当前连接信息以心跳包的广播方式在网关与上游设备间传输。

进一步地，所述联系强度包括信号强度和空间距离中的一种或多种。

本发明第二方面实施例的多网关环境下的网关选择装置，包括：

获取模块，用于获取处于同一网络环境下的各网关的当前连接信息，所述当前连接信息为网关与上游服务端、下游设备间的连接状态；

选择模块，用于根据各网关的当前连接信息从各网关中确定目标网关，所述目标网关为用于传输目标下游设备的上下行数据的执行网关；

其中，所述获取模块和所述选择模块所属于所述目标下游设备。

本发明实施例提供的多网关环境下的网关选择装置，其在多网关环境下，使下游设备依据网关反馈的当前连接信息从各网关中选出目标网关完成连接，使目标网关承担下游设备与上游服务端的上下行数据的传输工作，可以避免多个网关同时接收同一下游设备上行给上游服务端，导致上游服务端同时接收重复数据的情况的出现。

本发明第三方面实施例的一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述多网关环境下的网关选择方法的步骤。

本发明第四方面实施例的一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述多网关环境下的网关选择方法的步骤。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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是本发明实施例提供的多网关环境下的网关选择方法的流程示意图；

图2是本发明实施例提供的选择目标网关过程的展示示意图；

图3是本发明实施例提供的选择目标网关过程的展示示意图；

图4是本发明实施例提供的多网关环境下的网关选择装置的结构示意图；

图5本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

图1示出了本发明一实施例提供的一种多网关环境下的网关选择方法的流程示意图，参见图1，该方法包括：

S11、目标下游设备获取处于同一网络环境下的各网关的当前连接信息，当前连接信息为网关与上游服务端、下游设备间的连接状态；

S12、目标下游设备根据各网关的当前连接信息从各网关中确定目标网关，目标网关为用于传输所述目标下游设备的上下行数据的执行网关。

针对步骤S11和步骤S12，需要说明的是，在本发明实施例中，多网关网络环境指的是在同一通讯空间内，有多个可以对外连接的网关。网关下的未接入网关的下游设备要从这些网关中选择其中的一个网关进行连接。

在未接入网关的下游设备(即目标下游设备)选择网关之前，各网关都有各自的当前连接信息，当前连接信息为网关与上游服务端、下游设备间的连接状态。其包括自身与上游服务端间的联系强度和自身连接下游设备的数量。在这里，具有当前连接信息的网关均为正常工作的网关。联系强度包括信号强度和空间距离中的一种或多种。

该联系强度为网关与上游服务端间的关联参数指标。例如信号强度和空间距离。信号强度越大，对应的网关与上游服务端间的关联更紧密。空间距离越小，对应的网关与上游服务端间的关联也更紧密。在此，关联参数指标不局限于上述举出的内容。

在本发明实施例中，未接入网关的下游设备选择网关，都需要向网关发送连接请求，该连接请求的目的是请求获取网关的当前连接信息。一般情况下，正常工作的网关在接收到该连接请求后，都会将当前连接信息以心跳包的广播方式发送给未接入网关的下游设备。

在多网关网络环境下存在多个未接入网关的下游设备时，各下游设备发出的连接请求，网关最先接收到其中一个下游设备的连接请求后，只会回应给该下游设备当前连接信息，不会回应其他下游设备。

在本发明实施例中，被网关回应给当前连接信息的网关为上述步骤中提及的目标下游设备。目标下游设备接收到同一网络环境中各网关反馈的当前连接信息后，会根据当前连接信息从各网关中确定目标网关。该目标网关为用于传输所述目标下游设备的上下行数据的执行网关。此时，目标下游设备会与该目标网关连接。

本发明实施例提供的多网关环境下的网关选择方法，其在多网关环境下，使下游设备依据网关反馈的当前连接信息从各网关中选出目标网关完成连接，使目标网关承担下游设备与上游服务端的上下行数据的传输工作，可以避免多个网关同时接收同一下游设备上行给上游服务端，导致上游服务端同时接收重复数据的情况的出现。

在上述实施例方法的进一步实施例中，主要是对目标下游设备根据各网关的当前连接信息从各网关中确定目标网关的过程进行解释说明，具体如下：

在本发明实施例中，多网关网络环境中的所有网关中，有的网关未连接有下游设备，有的网关连接有一个或一个以上的下游设备。故需要从以下两种情况考虑，解释说明目标下游设备确定目标网关的过程。

当多网关网络环境中的所有网关中存在未连接有下游设备的网关，即步骤中提及的第一网关。在这里，第一网关包括一个或一个以上的网关。

A、当前连接信息包括联系强度，该联系强度为网关与上游服务端间的关联参数指标，则确定上述第一网关中联系强度较大的网关为目标网关。

需要说明的是，当第一网关仅为一个网关时，该仅有的网关势必是联系强度最大的网关，此时，将该网关确定为目标网关。

当第一网关为两个或两个以上的网关时，需要比较各网关的联系强度，选择联系强度最大的网关作为目标网关。

B、当前连接信息包括联系强度和设备连接数量，该联系强度为网关与上游服务端间的关联参数指标，该设备连接数量为与网关连接的下游设备的数目，则确定各网关中联系强度较大且设备连接数量小于预设阈值的网关为目标网关；

或是，确定各网关中设备连接数量较少且小于预设阈值的网关为目标网关。

需要说明的是，首先依据各网关的联系强度将各网关排序，从大到小进行选择，依次确定其中的一个网关作为候选网关，然后依据该候选网关的设备连接数量是否小于对应的预设阈值，若小于，则确定该候选网关为目标网关。若不小于，则依次确定联系强度小于该候选网关的联系强度的网关作为新的候选网关，再继续进行确定目标网关的过程。直到选择出一网关为目标网关。

在特殊情况下，若所有网关的设备连接数量均不小于对应的预设阈值，此时该目标下游设备可处于等待连接网关的状态。

在特殊情况下，若存在两个网关的联系强度相同，设备连接数量均小于对应的预设阈值，此时选取MAC地址较大的网关，或网关内存较大的网关作为目标网关。

需要说明的是，直接确定各网关中设备连接数量较少且小于预设阈值的网关为目标网关。

在特殊情况下，若存在两个网关的设备连接数量相同且均小于对应的预设阈值，此时选取MAC地址较大的网关，或网关内存较大的网关作为目标网关。

在上述实施例方法的进一步实施例中，在目标下游设备确定目标网关之后，存在目标网关断线或故障的情景，在该情景下，具体处理如下：

当目标网关断线或故障时，目标下游设备不能接收到目标网关的当前连接信息，故需向第二网关发送连接请求，并获取第二网关反馈的当前连接信息，该第二网关为各网关中除去所述目标网关的其他网关。

目标下游设备再根据第二网关的当前连接信息从第二网关中确定新的目标网关。

该从第二网关中确定新的目标网关的过程与上述实施例中确定目标网关的过程相同，在此不再赘述。

另外，还需要说明的是，当目标下游设备断线或故障后，与其连接的目标网关不做操作处理，仅将当前连接信息中的设备连接数量做出调整。

下面以具体实例对目标下游设备选取目标网关的过程进行解释说明，具体如下：

如图2所示为选择目标网关过程示意图。参见图2，有A、B、C三个网关，各自都与上游服务端保持连接，并且各自都能获取到与上游服务端的联系强度。

下游设备X、Y暂时未与网关连接，于是下游设备向网关A、B、C发送连接请求。

网关A、B、C接收到连接请求后，会回复给下游设备自身的当前连接信息。如与上游服务端的联系强度，自身已经连接的下游设备的数量。

下游设备X、Y根据网关回复的当前连接信息，选择目标网关完成连接。

下游设备与网关建立连接后，两者保持心跳包联系。下游设备与上游服务端的数据传输，由选出的目标网关中转。

如图3所示为选择目标网关过程示意图。参见图3，下游设备X与网关A建立连接。网关A掉线或者故障，停止与下游设备X的心跳包联系。

下游设备检测到与网关A失去联系后，重新向网关B和C发送连接请求，并获得网关B和C回复的当前连接信息。其中，由于B未连接下游设备，下游设备X选择网关B建立连接。

在上述实施例方法的进一步实施例中，当同一网络环境中增加了新的网关，此时多网关环境下的网关选择的过程具体如下：

在目标下游设备已确定目标网关并建立连接之后，若同一网络环境中增加新网关，目标下游设备会接收到新网关的当前连接信息，然后根据当前连接信息确定新网关从未连接有下游设备。

此时，目标下游设备要确定目标网关的当前设备连接数量与预设阈值相等时，同时还要确定自身是否是该目标网关所接入的下游设备中最后接入目标网关的下游设备，若是，则目标下游设备断开与目标网关的连接，将新网关作为新的目标网关，并与新网关建立连接；若不是，则目标下游设备继续与目标网关连接。

需要说明的是，该种情况下，新网关包括发生故障又重启的网关，也包括实际新增的网关。由于网关一旦发生故障，下游设备会重新选择网关，其重新选择网关后可能会给其他网关造成负担，为此，当新网关加入后，要将上述最后接入的下游设备转移到新网关下，可均衡同一网络环境下各网关的承担能力。

上述实施例提供的多网关环境下的网关选择方法，其在多网关环境下，使下游设备依据网关反馈的当前连接信息从各网关中选出目标网关完成连接，使目标网关承担下游设备与上游服务端的上下行数据的传输工作，可以避免多个网关同时接收同一下游设备上行给上游服务端，导致上游服务端同时接收重复数据的情况的出现。

图4示出了本发明一实施例提供的多网关环境下的网关选择装置的结构示意图，参见图4，该装置包括获取模块41和选择模块42，其中：

获取模块41，用于获取处于同一网络环境下的各网关的当前连接信息，当前连接信息为网关与上游服务端、下游设备间的连接状态；

选择模块42，用于根据各网关的当前连接信息从各网关中确定目标网关，目标网关为用于传输目标下游设备的上下行数据的执行网关；

其中，获取模块和选择模块所属于所述目标下游设备。

在上述实施例装置的进一步实施例中，当前连接信息包括联系强度，联系强度为网关与上游服务端间的关联参数指标，相应地，选择模块具体用于：

根据各网关的当前连接信息确定各网关中存在第一网关，确定所述第一网关中联系强度较大的网关为目标网关，第一网关为未连接有下游设备的网关。

在上述实施例装置的进一步实施例中，当前连接信息包括联系强度和设备连接数量，联系强度为网关与上游服务端间的关联参数指标，设备连接数量为与网关连接的下游设备的数目，相应地，选择模块具体用于：

根据各网关的当前连接信息确定不存在第一网关，确定各网关中联系强度较大且设备连接数量小于预设阈值的网关为目标网关；

或是，确定各网关中设备连接数量较少且小于预设阈值的网关为目标网关。

在上述实施例装置的进一步实施例中，在目标下游设备确定目标网关之后，还包括重选模块，用于：

确定未接收到目标网关的当前连接信息，向第二网关发送连接请求，并获取第二网关反馈的当前连接信息，第二网关为所述各网关中除去目标网关的其他网关；

根据第二网关的当前连接信息从第二网关中确定新的目标网关；

其中，重选模块所属于所述目标下游设备。

在上述实施例装置的进一步实施例中，在目标下游设备确定目标网关之后，重选模块还用于：

确定接收到新网关的当前连接信息，根据当前连接信息确定新网关未连接有下游设备，且确定所述目标网关的当前设备连接数量与预设阈值相等时，自身为最后接入目标网关的下游设备，断开与目标网关的连接，与新网关建立连接。

在上述实施例装置的进一步实施例中，当前连接信息以心跳包的广播方式在网关与上游设备间传输。

在上述实施例装置的进一步实施例中，联系强度包括信号强度和空间距离中的一种或多种。

由于本发明实施例所述装置与上述实施例所述方法的原理相同，对于更加详细的解释内容在此不再赘述。

需要说明的是，本发明实施例中可以通过硬件处理器(hardware processor)来实现相关功能模块。

本发明实施例提供的多网关环境下的网关选择装置，其在多网关环境下，使下游设备依据网关反馈的当前连接信息从各网关中选出目标网关完成连接，使目标网关承担下游设备与上游服务端的上下行数据的传输工作，可以避免多个网关同时接收同一下游设备上行给上游服务端，导致上游服务端同时接收重复数据的情况的出现。

图5示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图5所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)51、通信接口(Communications Interface)52、存储器(memory)53和通信总线54，其中，处理器51，通信接口52，存储器53通过通信总线54完成相互间的通信。处理器51可以调用存储器53中的逻辑指令，以执行如下方法：获取处于同一网络环境下的各网关的当前连接信息，当前连接信息为网关与上游服务端、下游设备间的连接状态；根据各网关的当前连接信息从各网关中确定目标网关，目标网关为用于传输目标下游设备的上下行数据的执行网关。

此外，上述的存储器53中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

进一步地，本发明实施例公开一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：获取处于同一网络环境下的各网关的当前连接信息，当前连接信息为网关与上游服务端、下游设备间的连接状态；根据各网关的当前连接信息从各网关中确定目标网关，目标网关为用于传输目标下游设备的上下行数据的执行网关。

另一方面，本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的方法，例如包括：获取处于同一网络环境下的各网关的当前连接信息，当前连接信息为网关与上游服务端、下游设备间的连接状态；根据各网关的当前连接信息从各网关中确定目标网关，目标网关为用于传输目标下游设备的上下行数据的执行网关。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (7)

1.一种多网关环境下的网关选择方法，其特征在于，包括：

目标下游设备获取处于同一网络环境下的各网关的当前连接信息，所述当前连接信息为网关与上游服务端、下游设备间的连接状态；

目标下游设备根据各网关的当前连接信息从各网关中确定目标网关，所述目标网关为用于传输所述目标下游设备的上下行数据的执行网关；

所述当前连接信息包括联系强度和设备连接数量，所述联系强度为网关与上游服务端间的关联参数指标，所述设备连接数量为与网关连接的下游设备的数目，相应地，所述根据各网关的当前连接信息从各网关中确定目标网关，包括：

根据各网关的当前连接信息确定各网关中存在第一网关，确定所述第一网关中联系强度较大的网关为目标网关，所述第一网关为未连接有下游设备的网关；

根据各网关的当前连接信息确定不存在所述第一网关，确定各网关中联系强度较大且设备连接数量小于预设阈值的网关为目标网关；

或是，确定各网关中设备连接数量较少且小于预设阈值的网关为目标网关；

在目标下游设备确定目标网关之后，还包括：

目标下游设备确定接收到新网关的当前连接信息，根据当前连接信息确定新网关未连接有下游设备，且确定所述目标网关的当前设备连接数量与预设阈值相等时，自身为最后接入目标网关的下游设备，断开与目标网关的连接，与新网关建立连接。

2.根据权利要求1所述的多网关环境下的网关选择方法，其特征在于，在目标下游设备确定目标网关之后，还包括：

目标下游设备确定未接收到所述目标网关的当前连接信息，向第二网关发送连接请求，并获取所述第二网关反馈的当前连接信息，所述第二网关为所述各网关中除去所述目标网关的其他网关；

目标下游设备根据第二网关的当前连接信息从第二网关中确定新的目标网关。

3.根据权利要求1所述的多网关环境下的网关选择方法，其特征在于，所述当前连接信息以心跳包的广播方式在网关与上游设备间传输。

4.根据权利要求1所述的多网关环境下的网关选择方法，其特征在于，所述联系强度包括信号强度和空间距离中的一种或多种。

5.一种多网关环境下的网关选择装置，包括：

获取模块，用于获取处于同一网络环境下的各网关的当前连接信息，所述当前连接信息为网关与上游服务端、下游设备间的连接状态；

选择模块，用于根据各网关的当前连接信息从各网关中确定目标网关，所述目标网关为用于传输目标下游设备的上下行数据的执行网关；

其中，所述获取模块和所述选择模块所属于所述目标下游设备；

所述当前连接信息包括联系强度和设备连接数量，所述联系强度为网关与上游服务端间的关联参数指标，所述设备连接数量为与网关连接的下游设备的数目，相应地，所述选择模块具体用于：

根据各网关的当前连接信息确定各网关中存在第一网关，确定所述第一网关中联系强度较大的网关为目标网关，所述第一网关为未连接有下游设备的网关；

根据各网关的当前连接信息确定不存在所述第一网关，确定各网关中联系强度较大且设备连接数量小于预设阈值的网关为目标网关；

或是，确定各网关中设备连接数量较少且小于预设阈值的网关为目标网；

在目标下游设备确定目标网关之后，所述装置还包括重选模块，重选模块用于：

确定接收到新网关的当前连接信息，根据当前连接信息确定新网关未连接有下游设备，且确定所述目标网关的当前设备连接数量与预设阈值相等时，自身为最后接入目标网关的下游设备，断开与目标网关的连接，与新网关建立连接。

6.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至4任一项所述的多网关环境下的网关选择方法的步骤。

7.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述的多网关环境下的网关选择方法的步骤。

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