CN117880206A - 一种物联网管理设备的负载平衡方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种物联网管理设备的负载平衡方法及系统,涉及物联网技术领域,包括:获取物联网设备的多个连接节点与连接链路,评估当前物联网设备的连接节点和连接链路的负载状态,判断物联网设备的负载状态是否处于负载连接超标,若否,则判定不做任何处理,若是,则判定为负载超载状态,若判定为负载超载状态,基于物联网设备的每一个连接节点与连接链路的冗余性能,筛选出冗余性能满足负载超载状态的连接节点与连接链路,标记为待验证连接节点与连接链路,并建立动态负载调整模型,选择最优连接节点与连接链路,生成最佳负载平衡方案。本发明的优点在于:提高设备的性能和稳定性,确保其在高负载情况下依然能够正常运行。
Description
技术领域
本发明涉及物联网技术领域,具体是涉及一种物联网管理设备的负载平衡方法及系统。
背景技术
物联网管理设备的负载平衡是指通过合理分配资源、任务调度和实时监控,确保管理设备的工作负载均衡,提高系统性能和稳定性,以应对动态变化的需求和确保良好的用户体验。
目前物联网管理设备在负载状态下运行时容易出现性能瓶颈问题,即某些设备负载过重而影响整体性能;而过度调整风险也是一大隐患,频繁的负载平衡调整可能增加系统复杂性和资源消耗;此外,单点故障可能使得负载平衡机制成为系统的薄弱环节,信息不准确可能导致负载均衡策略失效。
发明内容
为解决上述技术问题,提供一种物联网管理设备的负载平衡方法及系统,本技术方案解决了上述的目前物联网管理设备在负载状态下运行时容易出现性能瓶颈问题,即某些设备负载过重而影响整体性能;而过度调整风险也是一大隐患,频繁的负载平衡调整可能增加系统复杂性和资源消耗;此外,单点故障可能使得负载平衡机制成为系统的薄弱环节,信息不准确可能导致负载均衡策略失效问题。
为达到以上目的,本发明采用的技术方案为:
一种物联网管理设备的负载平衡方法及系统,包括:
获取物联网设备的多个连接节点与连接链路;
基于物联网设备的连接节点与连接链路,评估当前物联网设备的连接节点和连接链路的负载状态;
基于当前物联网设备的连接节点和连接链路的负载状态,判断物联网设备的负载状态是否处于负载连接超标,若否,则判定不做任何处理,若是,则判定为负载超载状态;
若判定为负载超载状态,基于物联网设备的多个连接节点与连接链路,评估每一个连接节点与连接链路的冗余性能,筛选出冗余性能满足负载超载状态的连接节点与连接链路,标记为待验证连接节点与连接链路;
基于待验证连接节点与连接链路,建立动态负载调整模型,选择最优连接节点与连接链路,生成最佳负载平衡方案。
优选的,基于物联网设备的连接节点与连接链路,评估当前物联网设备的连接节点和连接链路的负载状态具体包括:
收集连接节点的中央芯片使用率、连接节点的内存使用率和连接节点的网络带宽使用率;
收集连接链路的带宽利用率、连接链路的丢包率、连接链路的时延和连接链路的延迟抖动参数;
基于连接节点的中央芯片使用率、连接节点的内存使用率和连接节点的网络带宽使用率,通过节点负载公式,计算连接节点的负载状态;
基于收集连接链路的带宽利用率、连接链路的丢包率、连接链路的时延和连接链路的延迟抖动参数,通过链路负载公式,计算连接链路的负载状态;
其中,节点负载公式为:,
式中,为连接节点的负载状态,/>依次表示连接节点的中央芯片使用率、连接节点的内存使用率和连接节点的网络带宽使用率,/>依次表示中央芯片使用率的权重、内存使用率的权重和网络带宽使用率的权重;
其中,链路负载公式为:,
式中,为连接链路的负载状态,/>依次表示连接链路的带宽利用率、连接链路的丢包率、连接链路的时延和连接链路的延迟抖动参数,/>依次表示带宽利用率的权重、丢包率的权重、时延的权重和延迟抖动的权重。
优选的,基于当前物联网设备的连接节点和连接链路的负载状态,判断物联网设备的负载状态是否处于负载连接超标,若否,则判定不做任何处理,若是,则判定为负载超载状态具体包括:
确定物联网连接设备的连接节点的负载状态和连接链路的负载状态;
基于连接节点的负载状态和连接链路的负载状态,建立综合负载状态评估模型,评估前物联网设备的综合负载状态;
基于前物联网设备的综合负载状态,判断物联网设备的负载状态是否处于负载连接超标,若否,则判定不做任何处理,若是,则判定为负载超载状态;
其中,综合负载状态评估模型具体为:,
式中,当前物联网设备的综合负载状态,/>总负载。
优选的,若判定为负载超载状态,基于物联网设备的多个连接节点与连接链路,评估每一个连接节点与连接链路的冗余性能,筛选出冗余性能满足负载超载状态的连接节点与连接链路,标记为待验证连接节点与连接链路具体包括:
基于当前物联网连接设备的可用连接节点与连接链路,标记出每一个连接节点与连接链路,作为待验证中继路线;
基于待验证中继路线与当前物联网设备的综合负载状态,通过冗余度公式,计算待验证中继路线中每一条连接节点与连接链路的冗余性能;
基于待验证中继路线中每一条连接节点与连接链路的冗余性能,筛选冗余性能满足负载超载状态的连接节点与连接链路,并建立中继路线数组,其中/>为满足负载超载状态的第i个子节点下的第j个连接链路,/>为连接节点的总数,/>为连接链路的总数;
其中,冗余度公式为:,
式中,为待验证负载中继路线数组中每一条连接节点与连接链路的冗余性能。
优选的,基于待验证连接节点与连接链路,建立动态负载调整模型,选择最优连接节点与连接链路,生成最佳负载平衡方案具体包括:
按照待验证中继路线中每一条连接节点与连接链路的冗余性能,按照时间对中继路线数组进行更新,获得动态中继路线数组;
基于动态中继路线数组,筛选出动态中继路线数组中连接节点与连接链路冗余性能最大的路线,作为最佳负载路线;
其中,筛选出动态中继路线数组中连接节点与连接链路冗余性能最大的路线具体为:,
其中,为最佳负载路线,/>为最大值筛选函数。
进一步的,提出一种物联网管理设备的负载平衡系统,用于实现如上所述的一种物联网管理设备的负载平衡方法,包括:
物联网数据采集模块,物联网数据采集模块用于获取物联网设备的多个连接节点与连接链路;
负载状态分析模块,负载状态分析模块与物联网数据采集模块电性连接,负载状态分析模块用于基于物联网设备的连接节点与连接链路,评估当前物联网设备的连接节点和连接链路的负载状态;
负载判断模块,负载判断模块与负载状态分析模块电性连接,负载判断模块用于基于当前物联网设备的连接节点和连接链路的负载状态,判断物联网设备的负载状态是否处于负载连接超标,若否,则判定不做任何处理,若是,则判定为负载超载状态;
中继路线筛选模块,中继路线筛选模块与负载判断模块电性连接,中继路线筛选模块用于若判定为负载超载状态,基于物联网设备的多个连接节点与连接链路,评估每一个连接节点与连接链路的冗余性能,筛选出冗余性能满足负载超载状态的连接节点与连接链路,标记为待验证连接节点与连接链路;
动态路线调整模块,动态路线调整模块与中继路线筛选模块电性连接,动态路线调整模块用于基于待验证连接节点与连接链路,建立动态负载调整模型,选择最优连接节点与连接链路,生成最佳负载平衡方案。
可选的,负载状态分析模块内部包括:
节点状态采集单元,收集连接节点的中央芯片使用率、连接节点的内存使用率和连接节点的网络带宽使用率;
链路状态采集单元,收集连接链路的带宽利用率、连接链路的丢包率、连接链路的时延和连接链路的延迟抖动参数;
节点负载计算单元,基于连接节点的中央芯片使用率、连接节点的内存使用率和连接节点的网络带宽使用率,通过节点负载公式,计算连接节点的负载状态;
链路负载计算单元,基于收集连接链路的带宽利用率、连接链路的丢包率、连接链路的时延和连接链路的延迟抖动参数,通过链路负载公式,计算连接链路的负载状态。
可选的,负载判断模块内部包括:
负载状态获取单元,确定物联网连接设备的连接节点的负载状态和连接链路的负载状态;
负载评估单元,基于连接节点的负载状态和连接链路的负载状态,建立综合负载状态评估模型,评估前物联网设备的综合负载状态;
负载判断单元,基于前物联网设备的综合负载状态,判断物联网设备的负载状态是否处于负载连接超标,若否,则判定不做任何处理,若是,则判定为负载超载状态。
可选的,中继路线筛选模块内部包括:
初步筛选单元,基于当前物联网连接设备的可用连接节点与连接链路,标记出每一个连接节点与连接链路,作为待验证中继路线;
冗余性能计算单元,基于待验证中继路线与当前物联网设备的综合负载状态,通过冗余度公式,计算待验证中继路线中每一条连接节点与连接链路的冗余性能;
筛选单元,基于待验证中继路线中每一条连接节点与连接链路的冗余性能,筛选冗余性能满足负载超载状态的连接节点与连接链路,并建立中继路线数组。
可选的,动态路线调整模块内部包括:
数组更新单元,按照待验证中继路线中每一条连接节点与连接链路的冗余性能,按照时间对中继路线数组进行更新,获得动态中继路线数组;
最佳路线规划单元,基于动态中继路线数组,筛选出动态中继路线数组中连接节点与连接链路冗余性能最大的路线,作为最佳负载路线。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
本发明提出一种物联网管理设备的负载平衡方案,通过建立负载分配和数据传输优化实现对物联网设备负载的智能调整,以提高设备的性能和稳定性,确保其在高负载情况下依然能够正常运行。
附图说明
图1为一种物联网管理设备的负载平衡方法流程图;
图2为评估当前物联网设备的连接节点和连接链路的负载状态方法流程图;
图3为判断物联网设备的负载状态是否处于负载连接超标方法流程图;
图4为筛选冗余性能满足负载超载状态的连接节点与连接链路方法流程图;
图5为生成最佳负载平衡方案方法流程图;
图6为一种物联网管理设备的负载平衡系统框架图。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例,本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
参照图1所示,一种物联网管理设备的负载平衡方法,包括:
获取物联网设备的多个连接节点与连接链路;
基于物联网设备的连接节点与连接链路,评估当前物联网设备的连接节点和连接链路的负载状态;
基于当前物联网设备的连接节点和连接链路的负载状态,判断物联网设备的负载状态是否处于负载连接超标,若否,则判定不做任何处理,若是,则判定为负载超载状态;
若判定为负载超载状态,基于物联网设备的多个连接节点与连接链路,评估每一个连接节点与连接链路的冗余性能,筛选出冗余性能满足负载超载状态的连接节点与连接链路,标记为待验证连接节点与连接链路;
基于待验证连接节点与连接链路,建立动态负载调整模型,选择最优连接节点与连接链路,生成最佳负载平衡方案。
本方案通过收集物联网设备的多个连接节点和连接链路的信息,评估其当前物联网设备的连接节点和连接链路的负载状态是否超出预设标准。若发现负载超标,则针对负载超载状态,评估连接设备的每一个连接节点和连接链路的冗余性能,找出冗余性能满足负载超载状态连接节点和连接链路。并将这些连接节点和连接链路标记为待验证的备选项。然后通过建立动态负载调整模型,建立负载分配和数据传输优化,选择最优的连接节点和连接链路,以生成最佳的负载平衡方案。通过此方式:建立负载分配和数据传输优化实现对物联网设备负载的智能调整,以提高设备的性能和稳定性,确保其在高负载情况下依然能够正常运行。
参照图2所示,基于物联网设备的连接节点与连接链路,评估当前物联网设备的连接节点和连接链路的负载状态具体包括:
收集连接节点的中央芯片使用率、连接节点的内存使用率和连接节点的网络带宽使用率;
收集连接链路的带宽利用率、连接链路的丢包率、连接链路的时延和连接链路的延迟抖动参数;
基于连接节点的中央芯片使用率、连接节点的内存使用率和连接节点的网络带宽使用率,通过节点负载公式,计算连接节点的负载状态;
基于收集连接链路的带宽利用率、连接链路的丢包率、连接链路的时延和连接链路的延迟抖动参数,通过链路负载公式,计算连接链路的负载状态;
其中,节点负载公式为:,
式中,为连接节点的负载状态,/>依次表示连接节点的中央芯片使用率、连接节点的内存使用率和连接节点的网络带宽使用率,/>依次表示中央芯片使用率的权重、内存使用率的权重和网络带宽使用率的权重;
其中,链路负载公式为:,
式中, 为连接链路的负载状态,/>依次表示连接链路的带宽利用率、连接链路的丢包率、连接链路的时延和连接链路的延迟抖动参数,/>依次表示带宽利用率的权重、丢包率的权重、时延的权重和延迟抖动的权重。
本方案基于对物联网设备连接节点和连接链路关键参数的监测和分析,综合考虑中央芯片、内存和网络带宽的使用情况来评估连接节点的负载状态,同时结合带宽利用率、丢包率、时延和延迟抖动参数来评估连接链路的负载状态。通过监测物联网设备和连接链路的负载情况,及时发现潜在问题并采取相应的优化措施,以提高系统的性能和稳定性。
参照图3所示,基于当前物联网设备的连接节点和连接链路的负载状态,判断物联网设备的负载状态是否处于负载连接超标,若否,则判定不做任何处理,若是,则判定为负载超载状态具体包括:
确定物联网连接设备的连接节点的负载状态和连接链路的负载状态;
基于连接节点的负载状态和连接链路的负载状态,建立综合负载状态评估模型,评估前物联网设备的综合负载状态;
基于前物联网设备的综合负载状态,判断物联网设备的负载状态是否处于负载连接超标,若否,则判定不做任何处理,若是,则判定为负载超载状态;
其中,综合负载状态评估模型具体为:,式中,/>当前物联网设备的综合负载状态,/>总负载。
本方案基于对连接节点和连接链路负载状态的监测和评估,通过建立综合负载状态评估模型来全面分析物联网设备的负载情况,从而判断是否处于负载超标状态。这种方法结合了节点和链路两个方面的负载情况,可以更准确地评估设备的整体负载状态,有利于发现并解决负载超载问题,保障系统的稳定性和性能表现。
参照图4所示,若判定为负载超载状态,基于物联网设备的多个连接节点与连接链路,评估每一个连接节点与连接链路的冗余性能,筛选出冗余性能满足负载超载状态的连接节点与连接链路,标记为待验证连接节点与连接链路具体包括:
基于当前物联网连接设备的可用连接节点与连接链路,标记出每一个连接节点与连接链路,作为待验证中继路线;
基于待验证中继路线与当前物联网设备的综合负载状态,通过冗余度公式,计算待验证中继路线中每一条连接节点与连接链路的冗余性能;
基于待验证中继路线中每一条连接节点与连接链路的冗余性能,筛选冗余性能满足负载超载状态的连接节点与连接链路,并建立中继路线数组,其中/>为满足负载超载状态的第i个子节点下的第j个连接链路,/>为连接节点的总数,m为连接链路的总数;
其中,冗余度公式为:,
式中,为待验证负载中继路线数组中每一条连接节点与连接链路的冗余性能。
本方案基于每个连接节点与连接链路的冗余性能,即在当前的节点与链路出现故障或负载过高时通过转移超出部分负载保证设备的正常运行的能力。基于负载超载状态的需求,筛选出满足条件的连接节点与连接链路,建立待验证的负载中继路线数组。
参照图5所示,基于待验证连接节点与连接链路,建立动态负载调整模型,选择最优连接节点与连接链路,生成最佳负载平衡方案具体包括:
按照待验证中继路线中每一条连接节点与连接链路的冗余性能,按照时间对中继路线数组进行更新,获得动态中继路线数组;
基于动态中继路线数组,筛选出动态中继路线数组中连接节点与连接链路冗余性能最大的路线,作为最佳负载路线;
其中,筛选出动态中继路线数组中连接节点与连接链路冗余性能最大的路线具体为:,其中,/>为最佳负载路线,/>为最大值筛选函数。
进一步的,参照图6所示,基于与上述一种物联网管理设备的负载平衡方法相同发明构思,提出一种物联网管理设备的负载平衡系统,包括:
物联网数据采集模块,物联网数据采集模块用于获取物联网设备的多个连接节点与连接链路;
负载状态分析模块,负载状态分析模块与物联网数据采集模块电性连接,负载状态分析模块用于基于物联网设备的连接节点与连接链路,评估当前物联网设备的连接节点和连接链路的负载状态;
负载判断模块,负载判断模块与负载状态分析模块电性连接,负载判断模块用于基于当前物联网设备的连接节点和连接链路的负载状态,判断物联网设备的负载状态是否处于负载连接超标,若否,则判定不做任何处理,若是,则判定为负载超载状态;
中继路线筛选模块,中继路线筛选模块与负载判断模块电性连接,中继路线筛选模块用于若判定为负载超载状态,基于物联网设备的多个连接节点与连接链路,评估每一个连接节点与连接链路的冗余性能,筛选出冗余性能满足负载超载状态的连接节点与连接链路,标记为待验证连接节点与连接链路;
动态路线调整模块,动态路线调整模块与中继路线筛选模块电性连接,动态路线调整模块用于基于待验证连接节点与连接链路,建立动态负载调整模型,选择最优连接节点与连接链路,生成最佳负载平衡方案。
负载状态分析模块内部包括:
节点状态采集单元,收集连接节点的中央芯片使用率、连接节点的内存使用率和连接节点的网络带宽使用率;
链路状态采集单元,收集连接链路的带宽利用率、连接链路的丢包率、连接链路的时延和连接链路的延迟抖动参数;
节点负载计算单元,基于连接节点的中央芯片使用率、连接节点的内存使用率和连接节点的网络带宽使用率,通过节点负载公式,计算连接节点的负载状态;
链路负载计算单元,基于收集连接链路的带宽利用率、连接链路的丢包率、连接链路的时延和连接链路的延迟抖动参数,通过链路负载公式,计算连接链路的负载状态。
负载判断模块内部包括:
负载状态获取单元,确定物联网连接设备的连接节点的负载状态和连接链路的负载状态;
负载评估单元,基于连接节点的负载状态和连接链路的负载状态,建立综合负载状态评估模型,评估前物联网设备的综合负载状态;
负载判断单元,基于前物联网设备的综合负载状态,判断物联网设备的负载状态是否处于负载连接超标,若否,则判定不做任何处理,若是,则判定为负载超载状态。
中继路线筛选模块内部包括:
初步筛选单元,基于当前物联网连接设备的可用连接节点与连接链路,标记出每一个连接节点与连接链路,作为待验证中继路线;
冗余性能计算单元,基于待验证中继路线与当前物联网设备的综合负载状态,通过冗余度公式,计算待验证中继路线中每一条连接节点与连接链路的冗余性能;
筛选单元,基于待验证中继路线中每一条连接节点与连接链路的冗余性能,筛选冗余性能满足负载超载状态的连接节点与连接链路,并建立中继路线数组。
动态路线调整模块内部包括:
数组更新单元,按照待验证中继路线中每一条连接节点与连接链路的冗余性能,按照时间对中继路线数组进行更新,获得动态中继路线数组;
最佳路线规划单元,基于动态中继路线数组,筛选出动态中继路线数组中连接节点与连接链路冗余性能最大的路线,作为最佳负载路线。
上述一种物联网管理设备的负载平衡系统的使用过程为:
步骤1:获取物联网设备的多个连接节点与连接链路;
步骤2:收集连接节点的中央芯片使用率、连接节点的内存使用率和连接节点的网络带宽使用率;
步骤3:收集连接链路的带宽利用率、连接链路的丢包率、连接链路的时延和连接链路的延迟抖动参数;
步骤4:基于连接节点的中央芯片使用率、连接节点的内存使用率和连接节点的网络带宽使用率,通过节点负载公式,计算连接节点的负载状态;
步骤5:基于收集连接链路的带宽利用率、连接链路的丢包率、连接链路的时延和连接链路的延迟抖动参数,通过链路负载公式,计算连接链路的负载状态;
步骤6:确定物联网连接设备的连接节点的负载状态和连接链路的负载状态;
步骤7:基于连接节点的负载状态和连接链路的负载状态,建立综合负载状态评估模型,评估前物联网设备的综合负载状态;
步骤8:基于前物联网设备的综合负载状态,判断物联网设备的负载状态是否处于负载连接超标,若否,则判定不做任何处理,若是,则判定为负载超载状态;
步骤9:基于当前物联网连接设备的可用连接节点与连接链路,标记出每一个连接节点与连接链路,作为待验证中继路线;
步骤10:基于待验证中继路线与当前物联网设备的综合负载状态,通过冗余度公式,计算待验证中继路线中每一条连接节点与连接链路的冗余性能;
步骤11:基于待验证中继路线中每一条连接节点与连接链路的冗余性能,筛选冗余性能满足负载超载状态的连接节点与连接链路,并建立中继路线数组;
步骤12:按照待验证中继路线中每一条连接节点与连接链路的冗余性能,按照时间对中继路线数组进行更新,获得动态中继路线数组;
步骤13:基于动态中继路线数组,筛选出动态中继路线数组中连接节点与连接链路冗余性能最大的路线,作为最佳负载路线。
综上所述,本发明的优点在于:建立负载分配和数据传输优化实现对物联网设备负载的智能调整,以提高设备的性能和稳定性,确保其在高负载情况下依然能够正常运行。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (10)
1.一种物联网管理设备的负载平衡方法,其特征在于,包括:
获取物联网设备的多个连接节点与连接链路;
基于物联网设备的连接节点与连接链路,评估当前物联网设备的连接节点和连接链路的负载状态;
基于当前物联网设备的连接节点和连接链路的负载状态,判断物联网设备的负载状态是否处于负载连接超标,若否,则判定不做任何处理,若是,则判定为负载超载状态;
若判定为负载超载状态,基于物联网设备的多个连接节点与连接链路,评估每一个连接节点与连接链路的冗余性能,筛选出冗余性能满足负载超载状态的连接节点与连接链路,标记为待验证连接节点与连接链路;
基于待验证连接节点与连接链路,建立动态负载调整模型,选择最优连接节点与连接链路,生成最佳负载平衡方案。
2.根据权利要求1所述的一种物联网管理设备的负载平衡方法,其特征在于,基于物联网设备的连接节点与连接链路,评估当前物联网设备的连接节点和连接链路的负载状态具体包括:
收集连接节点的中央芯片使用率、连接节点的内存使用率和连接节点的网络带宽使用率;
收集连接链路的带宽利用率、连接链路的丢包率、连接链路的时延和连接链路的延迟抖动参数;
基于连接节点的中央芯片使用率、连接节点的内存使用率和连接节点的网络带宽使用率,通过节点负载公式,计算连接节点的负载状态;
基于收集连接链路的带宽利用率、连接链路的丢包率、连接链路的时延和连接链路的延迟抖动参数,通过链路负载公式,计算连接链路的负载状态;
其中,节点负载公式为:,
式中,为连接节点的负载状态,/>依次表示连接节点的中央芯片使用率、连接节点的内存使用率和连接节点的网络带宽使用率,/>依次表示中央芯片使用率的权重、内存使用率的权重和网络带宽使用率的权重;
其中,链路负载公式为:,
式中,为连接链路的负载状态,/>依次表示连接链路的带宽利用率、连接链路的丢包率、连接链路的时延和连接链路的延迟抖动参数,/>依次表示带宽利用率的权重、丢包率的权重、时延的权重和延迟抖动的权重。
3.根据权利要求2所述的一种物联网管理设备的负载平衡方法,其特征在于,基于当前物联网设备的连接节点和连接链路的负载状态,判断物联网设备的负载状态是否处于负载连接超标,若否,则判定不做任何处理,若是,则判定为负载超载状态具体包括:
确定物联网连接设备的连接节点的负载状态和连接链路的负载状态;
基于连接节点的负载状态和连接链路的负载状态,建立综合负载状态评估模型,评估前物联网设备的综合负载状态;
基于前物联网设备的综合负载状态,判断物联网设备的负载状态是否处于负载连接超标,若否,则判定不做任何处理,若是,则判定为负载超载状态;
其中,综合负载状态评估模型具体为:,
式中,当前物联网设备的综合负载状态,/>总负载。
4.根据权利要求3所述的一种物联网管理设备的负载平衡方法,其特征在于,若判定为负载超载状态,基于物联网设备的多个连接节点与连接链路,评估每一个连接节点与连接链路的冗余性能,筛选出冗余性能满足负载超载状态的连接节点与连接链路,标记为待验证连接节点与连接链路具体包括:
基于当前物联网连接设备的可用连接节点与连接链路,标记出每一个连接节点与连接链路,作为待验证中继路线;
基于待验证中继路线与当前物联网设备的综合负载状态,通过冗余度公式,计算待验证中继路线中每一条连接节点与连接链路的冗余性能;
基于待验证中继路线中每一条连接节点与连接链路的冗余性能,筛选冗余性能满足负载超载状态的连接节点与连接链路,并建立中继路线数组,其中为满足负载超载状态的第i个子节点下的第/>个连接链路,/>为连接节点的总数,/>为连接链路的总数;
其中,冗余度公式为:,
式中,为待验证负载中继路线数组中每一条连接节点与连接链路的冗余性能。
5.根据权利要求4所述的一种物联网管理设备的负载平衡方法,其特征在于,基于待验证连接节点与连接链路,建立动态负载调整模型,选择最优连接节点与连接链路,生成最佳负载平衡方案具体包括:
按照待验证中继路线中每一条连接节点与连接链路的冗余性能,按照时间对中继路线数组进行更新,获得动态中继路线数组;
基于动态中继路线数组,筛选出动态中继路线数组中连接节点与连接链路冗余性能最大的路线,作为最佳负载路线;
其中,筛选出动态中继路线数组中连接节点与连接链路冗余性能最大的路线具体为:,
其中,为最佳负载路线,/>为最大值筛选函数。
6.一种物联网管理设备的负载平衡系统,其特征在于,用于实现如权利要求1-5任一项所述的一种物联网管理设备的负载平衡方法,包括:
物联网数据采集模块,物联网数据采集模块用于获取物联网设备的多个连接节点与连接链路;
负载状态分析模块,负载状态分析模块与物联网数据采集模块电性连接,负载状态分析模块用于基于物联网设备的连接节点与连接链路,评估当前物联网设备的连接节点和连接链路的负载状态;
负载判断模块,负载判断模块与负载状态分析模块电性连接,负载判断模块用于基于当前物联网设备的连接节点和连接链路的负载状态,判断物联网设备的负载状态是否处于负载连接超标,若否,则判定不做任何处理,若是,则判定为负载超载状态;
中继路线筛选模块,中继路线筛选模块与负载判断模块电性连接,中继路线筛选模块用于若判定为负载超载状态,基于物联网设备的多个连接节点与连接链路,评估每一个连接节点与连接链路的冗余性能,筛选出冗余性能满足负载超载状态的连接节点与连接链路,标记为待验证连接节点与连接链路;
动态路线调整模块,动态路线调整模块与中继路线筛选模块电性连接,动态路线调整模块用于基于待验证连接节点与连接链路,建立动态负载调整模型,选择最优连接节点与连接链路,生成最佳负载平衡方案。
7.根据权利要求6所述的一种物联网管理设备的负载平衡系统,其特征在于,负载状态分析模块内部包括:
节点状态采集单元,收集连接节点的中央芯片使用率、连接节点的内存使用率和连接节点的网络带宽使用率;
链路状态采集单元,收集连接链路的带宽利用率、连接链路的丢包率、连接链路的时延和连接链路的延迟抖动参数;
节点负载计算单元,基于连接节点的中央芯片使用率、连接节点的内存使用率和连接节点的网络带宽使用率,通过节点负载公式,计算连接节点的负载状态;
链路负载计算单元,基于收集连接链路的带宽利用率、连接链路的丢包率、连接链路的时延和连接链路的延迟抖动参数,通过链路负载公式,计算连接链路的负载状态。
8.根据权利要求6所述的一种物联网管理设备的负载平衡系统,其特征在于,负载判断模块内部包括:
负载状态获取单元,确定物联网连接设备的连接节点的负载状态和连接链路的负载状态;
负载评估单元,基于连接节点的负载状态和连接链路的负载状态,建立综合负载状态评估模型,评估前物联网设备的综合负载状态;
负载判断单元,基于前物联网设备的综合负载状态,判断物联网设备的负载状态是否处于负载连接超标,若否,则判定不做任何处理,若是,则判定为负载超载状态。
9.根据权利要求6所述的一种物联网管理设备的负载平衡系统,其特征在于,中继路线筛选模块内部包括:
初步筛选单元,基于当前物联网连接设备的可用连接节点与连接链路,标记出每一个连接节点与连接链路,作为待验证中继路线;
冗余性能计算单元,基于待验证中继路线与当前物联网设备的综合负载状态,通过冗余度公式,计算待验证中继路线中每一条连接节点与连接链路的冗余性能;
筛选单元,基于待验证中继路线中每一条连接节点与连接链路的冗余性能,筛选冗余性能满足负载超载状态的连接节点与连接链路,并建立中继路线数组。
10.根据权利要求6所述的一种物联网管理设备的负载平衡系统,其特征在于,动态路线调整模块内部包括:
数组更新单元,按照待验证中继路线中每一条连接节点与连接链路的冗余性能,按照时间对中继路线数组进行更新,获得动态中继路线数组;
最佳路线规划单元,基于动态中继路线数组,筛选出动态中继路线数组中连接节点与连接链路冗余性能最大的路线,作为最佳负载路线。
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