一种处理连接分配的方法、装置、设备及存储介质与流程

文档序号:30432996发布日期:2022-06-15 17:58阅读:68来源:国知局
一种处理连接分配的方法、装置、设备及存储介质与流程

1.本技术涉及5g边缘云技术领域,具体而言,本技术涉及一种处理连接分配的方法、装置、设备及存储介质。


背景技术:

2.随着5g技术的发展,用户面网元upf、与安全有关的控制面网元amf、smf下沉,以及控制面其他网元均nfv化,下沉网元与控制面其他网元都会因为功能虚拟化使得设备资源可复用,而可复用资源将以边缘云方式出租,以供企业、公司等进行租用。
3.以一个业务场景举例,国内某企业要通过在全国各地租用边缘云来进行云办公,该企业的员工可以通过5g移动网络接入各自对应的边缘云节点,以进行具体的办公操作,例如:完成企业办公协同、大流量视频培训、企业面向市场的基于vr技术的产品推介等工作,该企业的要求具体如下:
4.1)、在全国的4个区域(该企业在北京、天津、南京、乌鲁木齐均设置有办公园区)租用边缘云;
5.2)、各地员工接入到最近边缘云;
6.3)、在日常办公场景中,应满足低时延;
7.4)、在远程员工培训、远程市场推介等场景中,时延和带宽要满足大流量视频等数据传输要求;
8.5)、如果增加云主机或者少量云主机出现问题,不应该影响企业办公;
9.6)、由于员工众多,员工使用的负载应该要相对均衡分配到各个边缘云节点,不应让边缘云节点成为热点或者冷点。
10.而为了满足该企业提出的关于租用边缘云的要求,供应商在提供边缘云业务时应当注意以下几点:
11.1)、根据该企业提出的区域要求,给出边缘云节点选址的最优选择方案和访问路径方案;
12.2)、员工5g如何接入方式;
13.3)、员工接入边缘云的算法,以便支持不同的时延要求;
14.4)、对于临时的大流量视频等数据传输要求的场景,要满足大带宽的临时需求;
15.5)、满足平衡性、单调性。
16.上述5点要求的本质就是如何对该企业的多个员工的终端设备进行组网,并实现负载均衡。由于该企业的多个办公园区并不集中,而每个园区中的员工数、每个园区的连网需求都存在较大差异。其中,该网络需求可以有:数据不出园区、超低网络延迟、保证数据安全,并且还要提供边缘计算的功能等。因此,在对该企业的多个员工的终端设备进行组网时,如何从全局角度实现总体的负载均衡,从微观角度满足不同园区的上述连网需求,是提供边缘云业务的供应商面对的最大的问题。


技术实现要素:

17.本技术实施例提供了一种处理连接分配的方法、装置、设备及存储介质,用于解决在边缘云组网时,如何既能满足负载均衡,又能满足企业、公司等组织在协同工作中的各种业务需求和在5g技术中的技术要求的技术问题。
18.根据本技术实施例的一个方面,提供了一种处理连接分配的方法,该方法包括:
19.根据预设算法对连接请求进行处理,得到组网环中对应的第一哈希值,其中,组网环中包括与至少一个边缘计算节点中每个边缘计算节点相对应的第二哈希值;
20.根据预设距离算法和连接请求,确定与第一哈希值相匹配的第二哈希值;
21.将连接请求分配至目标边缘计算节点,其中,目标边缘计算节点与相匹配的第二哈希值相对应。
22.根据本技术实施例的另一个方面,提供了一种处理连接分配的装置,该装置包括:
23.第一算法处理模块,用于根据预设算法对连接请求进行处理,得到组网环中对应的第一哈希值,其中,组网环中包括与至少一个边缘计算节点中每个边缘计算节点相对应的第二哈希值;
24.第二算法处理模块,用于根据预设距离算法和连接请求,确定与第一哈希值相匹配的第二哈希值;
25.分配模块,用于将连接请求分配至目标边缘计算节点,其中,目标边缘计算节点与相匹配的第二哈希值相对应。
26.根据本技术实施例的另一个方面,提供了一种电子设备,该电子设备包括:
27.存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序,处理器执行计算机程序以实现本技术上述一个方面所示的处理连接分配的方法的步骤。
28.根据本技术实施例的再一个方面,提供了一种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本技术上述一个方面所示的处理连接分配的方法的步骤。
29.本技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
30.本技术实施例提供了一种处理连接分配的方法,通过设置组网环,根据预设算法计算边缘计算节点的第二哈希值,从而将系统中正常运行的边缘计算节点全部映射到该组网环中。当接收到新的连接请求时,根据该预设算法得到该连接请求对应的第一哈希值,并根据预设距离算法和连接请求确定与第一哈希值相匹配的第二哈希值,将该第二哈希值对应的边缘计算节点确定为目标边缘计算节点,从而确定将该连接请求分配至目标边缘计算节点上。该方法的设计思想是希望通过组网环和预设算法将边缘计算节点和连接请求映射至同一维度,以便站在同一维度处理连接的分配问题,从而在细节上按照业务需求和技术要求更方便地进行匹配操作,并为每个连接请求匹配到目标边缘计算节点,最终在5g边缘云组网中实现负载均衡效果,以及满足企业、公司等组织在协同工作中的业务需求和5g网络中的技术要求。
附图说明
31.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案,下面将对本技术实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
32.图1为本技术实施例提供的一种处理连接分配的方法的流程示意图;
33.图2a为本技术实施例提供的一种组网环应用示例的示意图;
34.图2b为本技术实施例提供的另一种组网环应用示例的示意图;
35.图2c为本技术实施例提供的又一种组网环应用示例的示意图;
36.图3为本技术实施例提供的一种处理连接分配的装置的结构示意图;
37.图4为本技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
38.下面结合本技术中的附图描述本技术的实施例。应理解,下面结合附图所阐述的实施方式,是用于解释本技术实施例的技术方案的示例性描述,对本技术实施例的技术方案不构成限制。
39.本技术领域技术人员可以理解,除非特意声明,这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是,本技术实施例所使用的术语“包括”以及“包含”是指相应特征可以实现为所呈现的特征、信息、数据、步骤、操作、元件和/或组件,但不排除实现为本技术领域所支持其他特征、信息、数据、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合等。应该理解,当我们称一个元件被“连接”或“耦接”到另一元件时,该一个元件可以直接连接或耦接到另一元件,也可以指该一个元件和另一元件通过中间元件建立连接关系。此外,这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的术语“和/或”指示该术语所限定的项目中的至少一个,例如“a和/或b”指示实现为“a”,或者实现为“a”,或者实现为“a和b”。
40.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。
41.下面对本技术涉及的术语及相关技术进行说明:
42.边缘计算节点:mobile/multi-access edge computingnode,移动/多接入边缘计算节点,也可以称作边缘云节点或者边缘节点。其中,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。
43.5g网络中各种网元:
44.upf:用户面功能,user plane function;amf接入及移动性管理功能,access and mobility management function;smf:进程管理功能,session management function;nfv:网络功能虚拟化,network function virtualized。
45.哈希算法:将任意长度的待处理值通过算法处理得到较短的固定长度的映射值,该映射值就是哈希值。常见的哈希算法有:md5(英文名:message-digest algorithm 5,中文名:信息-摘要算法5),sha-1(英文名:secure hash algorithm 1,中文名:安全散列算法1)。md5、sha-1是现有的公开的两种算法,具体的使用过程可以参考现有技术,为描述简便,在此不再赘述。
46.背景技术中提到了单调性和平衡性,现在就节点、接入请求之间的关系来具体阐
述单调性和平衡性的实质:
47.单调性:在一个存在着多个节点和多个连接的系统中(每个连接对应一个接入请求和一个节点,该接入请求和该节点之间的连接也可以称作一段分配关系),当新增或者删减节点时,不影响系统大部分分配关系的稳定,只有部分分配关系因新增或删减操作受到影响。另外,在处理系统的连接数较多的节点(即热节点)问题时,会在系统中增加新节点,此时与此热节点无关的接入请求,其对应的分配关系应该保持稳定,与热节点有关的连接,根据新增的节点重新确定分配关系。也就是说,不受影响的接入请求对应的分配关系按策略保持不变,受影响的接入请求对应的分配关系,则根据新增节点重新确定。同样,如果有节点出现故障,不受影响的接入请求对应的分配关系按策略保持不变,受影响的接入请求应切换到新节点,即重新确定该受影响的接入请求对应的分配关系。
48.平衡性:将接入请求平均分配到各个节点,从算法上实现负载均衡的效果。
49.其中,单调性对应组网过程中的较佳的自适应能力,平衡性可以对应组网过程中的较佳的负载均衡表现。
50.关于背景技术中记载的负载均衡,互联网领域则已有相关的应用实例。随着互联网业务发展,涌现了超大量的互联网访问,为了支持大量的访问对应的接入请求,互联网公司一般会在全国建立几个分数据中心(即服务器或者服务器节点,其功能类似本技术实施例中的边缘计算节点),通过数据分发机制,再根据用户访问地域就近将接入分配给对应的分数据中心,以满足用户低时延接入互联网的体验,进而从全局角度实现了负载均衡。其中,该数据分发机制中用到的负载均衡算法主要包括三大类:
51.1)静态负载均衡算法:主要包括轮询法、比例法、session保持法、优先权法。具体地:轮询法,以循环顺序的方式将接入请求依次分配给每个服务器节点,且每一次的接入请求需分配一个服务器;比例法,根据服务器节点处理能力,为每个服务器分配一个加权值为比例,根椐这个比例,把每个接入请求依次分配到每个服务器;session保持法,根据设置在连接的有效设定时间段内,同一接入请求分配到同一服务器节点;优先权法指根据用户的接入级别和服务器服务级别,对用户和服务器分别做分类处理,接入级别高的用户对应的接入请求将被分配服务级别高的服务器,同等接入级别的用户对应的接入请求将按轮询法或比例法分配服务器。
52.此类算法的优点是简洁、高效,并且有成型软件服务支持。
53.2)基础动态负载均衡算法:主要包括最少连接法、最快反馈法、观察法、预测法。具体地:最少连接法,指接入请求被分配到连接最少服务器。最快反馈法,当有请求时,同时向可用服务器发起请求,接入请求分配给答复最快的服务器。观察法,指根据每个服务器的连接数和平均响应速度简单计算给出可用性评估值,根据这个评估值为接入请求分配服务器。预测法,根据每个服务器的本身性能指标,并通过算法计算出每个服务的可用性,根据可用性为接入请求分配服务器。
54.此类算法的有点是简洁,能根据服务器节点动态调整,并且市场上有成型的软件支持,还支持针对不同业务进行个性化定制的效果。
55.3)用户动态特征值算法:hash(user)%n。具体地,根据访问用户user的属性计算出hash值,然后根据系统内找总的服务器节点数n,采用计算出的hash值模n,根据模结果为接入请求分配服务器。
56.此类算法的优点是简洁、易维护和高效。
57.尽管5g网络中边缘云的组网过程所面临的问题和互联网中组网过程所面临的问题很相似,但是5g网络中的业务需求和技术要求,例如低时延、临时大带宽、单调性、平衡性、接入方式等,与互联网中的业务需求和技术要求存在着较大的区别。因此,上述应用于传统互联网中的负载均衡算法,不能够在5g网络中的边缘云的组网过程中发挥优势了。
58.针对相关领域中的负载均衡算法不能解决5g网络中的边缘云的组网过程中面临的问题,本技术提出一种处理连接分配的方法、装置、设备及存储介质,可以实现负载均衡效果,以及满足企业、公司等组织的业务需求和5g网络中的技术要求。其中,该处理连接分配的方法可以应用于调度中心终端设备,以及该处理连接分配的装置可以配置于该调度中心设备。该调度中心设备,可以是计算机设备、服务器、服务器集群等具备执行本技术实施例所示的预设算法、预设距离算法的终端设备;还可以具备存储功能,以存储多个边缘计算节点的信息;还可以具备显示功能,以显示当前连接请求和边缘计算节点的分配情形。该调度中心设备还可以具备其他功能,本技术对此并不限制。
59.下面通过对几个示例性实施方式的描述,对本技术实施例的技术方案以及本技术的技术方案产生的技术效果进行说明。需要指出的是,下述实施方式之间可以相互参考、借鉴或结合,对于不同实施方式中相同的术语、相似的特征以及相似的实施步骤等,不再重复描述。
60.参见图1,本技术实施例提供了一种处理连接分配的方法的流程示意图,在图1中,该方法包括s110-s130,具体地:
61.s110,根据预设算法对连接请求进行处理,得到组网环中对应的第一哈希值,其中,组网环中包括根据预设算法确定的与至少一个边缘计算节点中每个边缘计算节点相对应的第二哈希值;
62.其中,该预设算法为一致性哈希算法,关于一致性哈希算法和所用到的组网环如下:
63.一致性哈希算法:同样也可以进行上述哈希算法中的映射操作,然而,相较于普通的哈希算法,一致性哈希算法能够适应分布式应用中的动态变化。组网过程实质为负载分配(建立连接请求和mec节点之间的分配关系)的过程,也属于一种分布式应用过程。若是通过普通哈希算法来进行负载分配,例如通过上述用户动态特征值算法:hash(待处理值)%n,n表示活跃的mec节点的个数,即根据模的结果进行负载分配,即为连接请求分配mec节点。而当mec节点出现变化时(新增或者减少),n则发生改变,那么原先建立的负载分配关系将失效。而一致性哈希算法,虽然也采用取模运算,但是其取模的算法为:hash(待处理值)%2
32
,最后所得的结果处于0~2
32-1的范围之内。
64.组网环:由2
32
个数值组成的一个首尾相连的圆环,该圆环上的数值从小到大依次为0,1,2,3,4
……232-1,其中“0”值相邻的两个值为“1”和“2
32-1”,具体可以参见图2a。因此,任意长度的待处理值经过一致性哈希算法的处理后,所得的固定长度的映射值就在该组网环上。也就是说,无论是根据连接请求获得的待处理值,还是根据mec节点获得的待处理值,经过一致性哈希算法处理之后,都可以在该组网环上找到对应的固定长度的映射值。因此,通过一致性哈希算法可以将mec节点和连接请求映射值同一值域空间,从而方便地计算它们之间的匹配关系。应当指出,本技术实施例中针对组网环上的数值的个数定义,是基
于ipv4协议下,所能传输的最大的值为2
32-1。
65.示例性地,参见图2a所示的一种组网环应用示例的示意图,该图中包括根据mec节点映射的第二哈希值,即节点映射值,以及连接请求映射的第一哈希值,连接映射值。
66.s120,根据预设距离算法和连接请求,确定与第一哈希值相匹配的第二哈希值;
67.s130,将连接请求分配至目标边缘计算节点,其中,目标边缘计算节点与相匹配的第二哈希值相对应。
68.本技术实施例提供了一种处理连接分配的方法,通过设置组网环,根据预设算法计算边缘计算节点的第二哈希值,从而将系统中正常运行的边缘计算节点全部映射到该组网环中。当接收到新的连接请求时,根据该预设算法得到该连接请求对应的第一哈希值,并根据预设距离算法和连接请求确定与第一哈希值相匹配的第二哈希值,将该第二哈希值对应的边缘计算节点确定为目标边缘计算节点,从而确定将该连接请求分配至目标边缘计算节点上。该方法的设计思想是希望通过组网环和预设算法将边缘计算节点和连接请求映射至同一维度,以便站在同一维度处理连接的分配问题,从而在细节上按照业务需求和技术要求更方便地进行匹配操作,并为每个连接请求匹配到目标边缘计算节点,最终在5g边缘云组网中实现负载均衡效果,以及满足企业用户的业务需求和5g网络中的技术要求。
69.本技术实施例还提供了一种可能的实现方式,在根据预设算法对连接请求进行处理之前,还包括初始化组网环。其中,初始化组网环的过程包括s101-s103(图中未示出):
70.s101,获取多组连接需求,其中,每组连接需求中包括一个区域;
71.示例性地,以背景技术中记载的国内某企业为例,该企业有4个办公园区,分别在北京、天津、南京、乌鲁木齐,为了实现集中办公,多个区域中的员工的工作设备需进行连网操作,而且每个区域的连网需求不同。按照固定指标收集每个区域的连接需求,并确定每个区域为一组连接需求,并发送给调度中心设备。因此,每组连接需求中存在一个区域的信息。此外,每组连接需求还可以包括其他信息,例如,预估用户数量、延迟程度、带宽、域名和端口等。应当指出,连接需求中包括的信息,还可以包括其他信息,对此,本技术并不限制。
72.示例性地,该连接需求信息可按照固定的指标收集,该指标的格式可以为:area(城市-地区,人数,延迟,带宽,域名,端口),延迟按:低,中,高。企业a提供了4个区域的连接需求信息,具体地:
73.area(北京-海淀,1万,低,2g,www.work.cn,18000);
74.area(天津-宝坻,100,中,100m,www.work.cn,18000);
75.area(南京-雨花台区,5000,低,1.5g,www.work.cn,18000);
76.area(乌鲁木齐-新市区,1000,低,1g,www.work.cn,18000);
77.s102,根据多组连接需求确定在至少一个区域中设置边缘计算节点,得到至少一个边缘计算节点;
78.具体地,针对每组连接需求进行以下操作:
79.当连接需求中预估用户数量、延迟程度和带宽满足预设条件时,确定在连接需求对应的区域中配置边缘计算节点。
80.具体地,当预估用户数量、延迟程度和带宽满足以下条件中至少一个时,确定符合预设条件:
81.预估用户数量超过第一数量阈值;
82.延迟程度为第二级别;
83.带宽超过第一带宽阈值;
84.示例性地,可以设置第一数量阈值为1000人;可以设置高延迟程度为第一级别的延迟,可以设置低或者中延迟程度为第二级别的延迟;可以设置1g的带宽为第一带宽阈值。应当指出,本技术实施例中设置阈值的方式仅作为示例还说明本技术实施例,并不能作为对本技术进行限制。本领域中其他通过设置阈值以确定边缘计算节点的方式也适用于本技术实施例,但是应当确定出至少一个mec节点。
85.根据设置阈值可知,北京、南京、乌鲁木齐的区域的预估人数、延迟程度、带宽达到了要求,因此,可以在北京、南京、乌鲁木齐中的办公园区中设置边缘计算节点。由于天津地区的预估人数等均未达标,不宜设立边缘计算节点,但是,天津和北京距离较近,天津地区的办公人员可以就近连接在北京地区设置的边缘计算节点。
86.在一种可能的实现方式中,在确定在至少一个区域中设置边缘计算节点之后,还包括:
87.确定该边缘计算节点的配置,其中,该配置信息包括:节点位置,服务器数量,带宽,域名,端口。
88.示例性地,配置信息的格式可以为:mec-node(城市-地区,主机数,带宽,域名,端口)。由于该企业在北京的办公地点为海淀区的软件园,在南京的办公地点为雨花台区的大数据园区,在乌鲁木齐的办公地点为新市区的新疆软件园。因此,可以分别在这3个办公园区设置边缘计算节点,根据上述提供的连接需求等信息可以设置的边缘计算节点的配置信息为:
89.mec-node(北京-软件园,10,2.5g,www.work.cn,18000);
90.mec-node(南京-大数据,8,2g,www.work.cn,18000);
91.mec-node(乌鲁木齐-新疆软件园,4,1.5g,www.work.cn,18000)。
92.s103,根据至少一个边缘计算节点初始化组网环。
93.具体地,针对至少一个边缘计算节点中每个边缘计算节点执行以下操作,以确定至少一个第二哈希值:
94.获取为边缘计算节点配置的区域、域名和端口;
95.根据预设算法对区域、域名和端口进行处理,得到第二哈希值,并在组网环中确定第二哈希值的位置。
96.示例性地,通过一致性哈希算法处理区域、域名、端口。具体地,可以将一个32位的二进制数分成18位、10位、4位这3段,分别填入区域(例如,城市-地区:北京-软件园)、域名、端口的哈希值,形成总的哈希值,该总的哈希值即为该边缘计算节点对应的节点映射值。如图2a所示,根据上述实施例中确定的节点配置信息,分别进行计算,并获得在北京区域设置的边缘计算节点对应的节点映射值1、在南京区域设置的边缘计算节点对应的节点映射值2、在乌鲁木齐区域设置的边缘计算节点对应的节点映射值3。
97.本技术实施例还提供了一种可能的实现方式,根据预设哈希算法对连接请求进行处理,得到组网环中对应的第一哈希值,包括s106-s107(图中未示出):
98.s106,获取连接请求中携带的源ip地址、目标域名和目标端口;
99.s107,根据预设哈希算法对源ip地址、目标域名、目标端口进行处理,得到组网环
中与连接请求相对应的第一哈希值。
100.示例性地,该企业的员工李某的工作设备向调度中心设备发送了一个连接请求,其中该连接请求中可以携带的信息有:源ip地址、目标域名、目标端口,延迟程度等,该李某的工作设备所发送的连接请求的实例可以是:(202.168.0.1,www.work.cn,18000,低)。通过dns服务器解析源ip地址,得到李某所在的办公区域,即城市-地区,最后确定李某在该企业的位于北京的软件园办公园区内。通过一致性哈希算法处理确定的北京-软件园、目标域名、目标端口,得到该连接请求对应的连接映射值。具体地,可以将一个32位的二进制数分成18位、10位、4位这3段,分别填入区域(例如,北京-软件园)、目标域名、目标端口的哈希值,形成总的哈希值,该总的哈希值即为该连接请求对应的连接映射值。如图2b所示,经计算获得李某的工作设备发送的连接请求对应连接映射值1。
101.本技术实施例还提供了一种可能的实现方式,根据预设距离算法和连接请求,确定与第一哈希值相匹配的第二哈希值,包括s121-s124(图中未示出):
102.s121,当至少一个边缘计算节点的总数大于一时,确定与第一哈希值相邻的两个第二哈希值,并从相邻的两个第二哈希值中确定与第一哈希值的差值较大的第二哈希值和差值较小的第二哈希值;
103.s122,获取连接请求的目标延迟程度;
104.s123,当目标延迟程度为第一级别时,确定差值较大的第二哈希值为相匹配的第二哈希值;
105.s124,当目标延迟程度为第二级别时,确定差值较小的第二哈希值为相匹配的第二哈希值,其中,第一级别对应的延迟程度高于第二级别对应的延迟程度。
106.示例性地,参见图2b所示,李某的工作设备发出的连接请求对应连接映射值1,确定与连接映射值1最相邻的节点映射值1和节点映射值2。经计算,节点映射值1为差值较小的第二哈希值,节点映射值2为差值较大的第二哈希值。由于李某的工作设备发送的连接请求中设置的延迟程度为低延迟,那么节点映射值1为与连接映射值1相匹配的节点映射值,也就是说在北京地区设置的边缘计算节点为目标边缘计算节点。因此,李某的工作设备所发送的连接请求应被分配至在北京地区设置的边缘计算节点,即连接至该节点处的服务器。
107.本技术实施例提供的示例中,以区域作为影响因素,影响第一哈希值和第二哈希值的计算,使得计算的结果和区域相关因素较高。在对第一哈希值和第二哈希值进行匹配时,若实际的区域差异越小时,两者的差值越小。从而更容易确定哪个节点距离连接请求所在的办公区域更近。在此基础上,还可以进一步根据连接请求的延迟程度来进一步地确认,哪个节点是更匹配的。若延迟程度为低或者中,那么近一点的节点更匹配。若延迟程度高,那么远一点的节点更适配一些。当然,还可以参考节点上的负载的数量,若节点的负载过多,则需要从另一个角度去解决这个问题,具体可以参考下面的实施例。
108.由于在该企业的3个办公园区分别设置了边缘计算节点,因此,该企业的每个园区的员工可以通过配置的边缘计算节点进行协同工作。但是,在协同办公过程中,可能会出现以下两种情形:某些边缘计算节点上的负载过多,导致该边缘计算节点成为热点;某些边缘计算节点上的负载过少,导致该边缘计算节点又成为冷点。不论怎样,这都是该企业不愿意看到的现象。
109.本技术实施例还提供了一种可能的实现方式,该处理连接分配的方法还可以包括s141或者s142(图中均未示出):
110.s141,当至少一个边缘计算节点中出现热边缘计算节点时,在组网环上增加虚拟边缘计算节点对应的第二哈希值,其中,虚拟边缘计算节点的虚拟区域与热边缘计算节点的区域的距离小于或者等于第一阈值,热边缘计算节点为分配的连接数量大于第二阈值的边缘计算节点。
111.其中,该虚拟边缘计算节点,是至少一个边缘计算节点中任一个。在本技术实施例中,可以通过对某个边缘计算节点的区域进行虚拟,以得到虚拟计算节点。在本技术实施例中,可以将连接数量排名靠后的边缘计算节点作为虚拟边缘计算节点的候选条件。应当指出,还可以存在其他方式确定虚拟边缘计算节点的候选条件,本技术对此不限制。
112.示例性地,当前在北京区域设置的边缘计算节点上负载已达到最大负载数的80%。根据预设置的规则,超过最大负载数的75%即可确定为热边缘计算节点了。另一方面,北京区域的办公地点作为该企业的总部,经常会举办远程员工培训、远程市场推介活动等,因此北京区域的边缘计算节点,其负载有可能会逼近极限。因此,需要设置虚拟边缘计算节点来缓解这种状况。刚好,该企业在乌鲁木齐设置的边缘计算节点则由于分部的业务范围与总部不同,其上的负载数经常不超过30%,可以将乌鲁不齐设置的节点作为虚拟边缘计算节点,具体设置如下:
113.将mec-node(乌鲁木齐-新疆软件园,4,1.5g,www.work.cn,18000)修改为mec-node(天津-京滨工业园,4,1.5g,www.work.cn,18000)。通过一致性哈希算法处理mec-node(天津-京滨工业园,4,1.5g,www.work.cn,18000)得到该虚拟边缘计算节点的第二哈希值,即图2b中的虚拟节点映射值4。
114.当来自天津地区的张某的工作设备发送了一个连接请求,该连接请求的延迟程度为高延迟,该连接请求对应连接映射值3,通过计算,发现连接映射值3最匹配的值为虚拟节点映射值4,因此在该组网图中,连接映射值3是与虚拟节点映射值4连接在一起。而且实际上,张某的工作设备的连接请求被分配至在乌鲁木齐设置的边缘计算节点上。
115.s142,当至少一个边缘计算节点中出现热边缘计算节点时,在组网环上增加新的边缘计算节点对应的第二哈希值,其中,新的边缘计算节点的区域与热边缘计算节点的区域的距离小于或者等于第一阈值。
116.其中,计算新的边缘计算节点的节点映射值的过程可以参考上述实施例,在此不再赘述。
117.上述虚拟边缘计算节点或者新的边缘计算节点被添加到网络中之后,其地位和功能与其他的边缘计算节点没有差异。由于设置的虚拟边缘计算节点距离北京或者天津的实际位置还是比较远,实际在进行匹配时,还是应当多考虑延迟程度为高延迟的连接请求。
118.基于上述实施例提供的方法,热点和冷点的问题得到解决,该企业的4个办公园区的员工的协同工作也更加的顺利。但是,在协同办公过程中,还可能会出现以下情形:所设置的至少一个边缘计算节点中出现了故障边缘计算节点,若出现这种问题,那么势必有部分负载受到影响,如何处理受影响负载也是需要解决的问题。
119.本技术实施例还提供了一种可能的实现方式,该处理连接分配的方法还可以包括s151-s153(图中均未示出):
120.s151,当至少一个边缘计算节点中出现故障边缘计算节点时,删除故障边缘计算节点在组网环中对应的第二哈希值;
121.s152,为故障边缘计算节点上的连接分配新的目标边缘计算节点;
122.s153,当故障边缘计算节点修复完毕时,将故障边缘计算节点重新映射到组网环中。
123.示例性地,当南京地区的边缘计算节点成为故障边缘计算节点时,首先需要删除该故障边缘节点在组网环上对应的节点映射值2,避免该故障边缘计算节点参与接下来的连接请求的匹配过程。其次,需要将该故障边缘计算节点上连接,分配新的目标边缘计算节点。其中,该分配新的目标边缘计算节点的过程与本技术中提供的分配目标边缘计算节点的过程类似,为描述简便,在此不再赘述。最后,需要启动针对该故障边缘计算节点的修复工作,并且在修复完毕之后,还需要将故障边缘计算节点重新映射到组网环中,即将节点映射值2增加到组网环上。
124.在图2b中,由于在南京的边缘计算节点上分配了一个王某的工作设备发送的连接请求,该连接请求对应连接映射值2,当南京的边缘计算节点成为故障边缘计算节点之后,调度中心设备重新为该连接请求匹配的目标边缘计算节点为在北京设置的边缘计算节点,那么连接映射值2与节点映射值1相连接,具体参见图2c所示。实际上,王某的工作设备将与在北京设置的边缘计算节点相连接。
125.虽然故障边缘节点的出现会导致部分连接收到影响,但其他与该故障边缘计算节点无关的连接并未收到影响。同时,与故障节点相关的连接可以重新寻找目标边缘计算节点,将故障边缘计算节点对整个网络的影响降至最低。
126.本技术实施例中针对边缘计算节点出现的各种问题,设置新的边缘计算节点、虚拟边缘计算节点,并针对故障边缘计算节点提供修改的方案,有效保证了组网的单调性和平衡性。
127.参见图3,本技术实施例提供的一种处理连接分配的装置的结构示意图,如图3所示,该装置300可以包括:
128.第一算法处理模块320,用于根据预设算法对连接请求进行处理,得到组网环中对应的第一哈希值,其中,组网环中包括与至少一个边缘计算节点中每个边缘计算节点相对应的第二哈希值;
129.第二算法处理模块330,用于根据预设距离算法和连接请求,确定与第一哈希值相匹配的第二哈希值;
130.分配模块340,用于将连接请求分配至目标边缘计算节点,其中,目标边缘计算节点与相匹配的第二哈希值相对应。
131.在一种可能的实现方式中,第一算法处理模块320在根据预设算法对连接请求进行处理,得到组网环中对应的第一哈希值中,具体用于:
132.获取连接请求中携带的源ip地址、目标域名和目标端口;
133.根据预设哈希算法对源ip地址、目标域名、目标端口进行处理,得到组网环中与连接请求相对应的第一哈希值。
134.在一种可能的实现方式中,该装置还包括初始化模块310,该初始化模块310在根据预设算法对连接请求进行处理之前,具体用于:
135.获取多组连接需求,其中,每组连接需求中包括一个区域;
136.根据多组连接需求确定在至少一个区域中设置边缘计算节点,得到至少一个边缘计算节点;
137.根据至少一个边缘计算节点初始化组网环。
138.在一种可能的实现方式中,每组连接需求中还包括预估用户数量、延迟程度、带宽、域名和端口,初始化模块310在根据多组连接需求确定在至少一个区域中设置边缘计算节点中,具体用于:
139.针对每组连接需求进行以下操作:
140.当连接需求中预估用户数量、延迟程度和带宽满足预设条件时,确定在连接需求对应的区域中配置边缘计算节点。
141.在一种可能的实现方式中,初始化模块310在根据至少一个边缘计算节点初始化组网环中,具体用于:
142.针对至少一个边缘计算节点中每个边缘计算节点执行以下操作,以确定至少一个第第二哈希值:
143.获取为边缘计算节点配置的区域、域名和端口;
144.根据预设算法对区域、域名和端口进行处理,得到第二哈希值,并在组网环中确定第二哈希值的位置。
145.在一种可能的实现方式中,第二算法处理模块330在根据预设距离算法和连接请求,确定与第一哈希值相匹配的第二哈希值中,具体用于:
146.当至少一个边缘计算节点的总数大于一时,确定与第一哈希值相邻的两个第二哈希值,并从相邻的两个第二哈希值中确定与第一哈希值的差值较大的第二哈希值和差值较小的第二哈希值;
147.获取连接请求的目标延迟程度;
148.当目标延迟程度为第一级别时,确定差值较大的第二哈希值为相匹配的第二哈希值;
149.当目标延迟程度为第二级别时,确定差值较小的第二哈希值为相匹配的第二哈希值,其中,第一级别对应的延迟程度高于第二级别对应的延迟程度。
150.在一种可能的实现方式中,装置300还包括热处理模块350(图中未示出),热处理模块350用于:
151.当至少一个边缘计算节点中出现热边缘计算节点时,在组网环上增加虚拟边缘计算节点对应的第二哈希值,其中,虚拟边缘计算节点的虚拟区域与热边缘计算节点的区域的距离小于或者等于第一阈值,热边缘计算节点为分配的连接数量大于第二阈值的边缘计算节点。
152.在一种可能的实现方式中,装置300还包括故障处理模块360(图中未示出),故障处理模块360用于:
153.当至少一个边缘计算节点中出现故障边缘计算节点时,删除故障边缘计算节点在组网环中对应的第二哈希值;
154.为故障边缘计算节点上的连接分配新的目标边缘计算节点;
155.当故障边缘计算节点修复完毕时,将故障边缘计算节点重新映射到组网环中。
156.本技术实施例的装置300可执行本技术实施例所提供的方法,其实现原理相类似,本技术各实施例的装置中的各模块所执行的动作是与本技术各实施例的方法中的步骤相对应的,对于装置的各模块的详细功能描述具体可以参见前文中所示的对应方法中的描述,此处不再赘述。
157.本技术实施例中还提供了一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序,处理器执行该计算机程序以本技术实施例中所示的消息转发的方法的步骤。
158.参见图4,本技术实施例还提供了一种电子设备具体示例。图4所示的电子设备4000包括:处理器4001和存储器4003。其中,处理器4001和存储器4003相连,如通过总线4002相连。可选地,电子设备4000还可以包括收发器4004,收发器4004可以用于该电子设备与其他电子设备之间的数据交互,如数据的发送和/或数据的接收等。需要说明的是,实际应用中收发器4004不限于一个,该电子设备4000的结构并不构成对本技术实施例的限定。
159.处理器4001可以是cpu(central processing unit,中央处理器),通用处理器,dsp(digital signal processor,数据信号处理器),asic(application specific integrated circuit,专用集成电路),fpga(field programmable gate array,现场可编程门阵列)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本技术公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框,模块和电路。处理器4001也可以是实现计算功能的组合,例如包含一个或多个微处理器组合,dsp和微处理器的组合等。
160.总线4002可包括一通路,在上述组件之间传送信息。总线4002可以是pci(peripheral component interconnect,外设部件互连标准)总线或eisa(extended industry standard architecture,扩展工业标准结构)总线等。总线4002可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图4中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
161.存储器4003可以是rom(read only memory,只读存储器)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备,ram(random access memory,随机存取存储器)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备,也可以是eeprom(electrically erasable programmable read only memory,电可擦可编程只读存储器)、cd-rom(compact disc read only memory,只读光盘)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质、其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储计算机程序并能够由计算机读取的任何其他介质,在此不做限定。
162.存储器4003用于存储执行本技术实施例的计算机程序,并由处理器4001来控制执行。处理器4001用于执行存储器4003中存储的计算机程序,以实现前述方法实施例所示的步骤。
163.其中,电子设备包括但不限于:服务器。
164.本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时可实现本技术实施例所示的处理连接分配的方法的步骤。
165.应该理解的是,虽然本技术实施例的流程图中通过箭头指示各个操作步骤,但是
这些步骤的实施顺序并不受限于箭头所指示的顺序。除非本文中有明确的说明,否则在本技术实施例的一些实施场景中,各流程图中的实施步骤可以按照需求以其他的顺序执行。此外,各流程图中的部分或全部步骤基于实际的实施场景,可以包括多个子步骤或者多个阶段。这些子步骤或者阶段中的部分或全部可以在同一时刻被执行,这些子步骤或者阶段中的每个子步骤或者阶段也可以分别在不同的时刻被执行。在执行时刻不同的场景下,这些子步骤或者阶段的执行顺序可以根据需求灵活配置,本技术实施例对此不限制。
166.以上所述仅是本技术部分实施场景的可选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术的方案技术构思的前提下,采用基于本技术技术思想的其他类似实施手段,同样属于本技术实施例的保护范畴。
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