边缘计算后台系统与云边协同系统的交互方法和装置与流程

1.本发明涉及云边协同技术领域，尤其是一种边缘计算后台系统与云边协同系统的交互方法和装置。


背景技术：

2.在边缘计算行业领域中，云边协同系统通常具有边缘节点接入功能，对边缘节点统一管理、监控和运维。在用户侧，边缘计算后台系统通常作为一个web服务，将用户在web页面对边缘节点的操作指令进行处理包装发送到云边协同系统完成指令的下发，以及接收云边协同系统的消息。但是，由于边缘计算后台系统和云边协同系统经常因为外界因素导致连接中断，从而降低通信效率。并且，目前边缘计算后台系统和云边协同系统的交互过程，没有对交互对象进行验证，从而无法保证交互过程的安全性。


技术实现要素：

3.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，本发明提出一种边缘计算后台系统与云边协同系统的交互方法和装置，能够有效提高通信效率和通信过程的安全性。
4.一方面，本发明实施例提供了一种边缘计算后台系统与云边协同系统的交互方法，所述方法应用于服务端，所述服务端部署有边缘计算后台系统和云边协同系统，所述方法包括以下步骤：
5.通过tcp长链接建立所述边缘计算后台系统与云边协同系统的连接关系，所述边缘计算后台系统和所述云边协同系统通过json数据格式进行数据交互；
6.确定所述边缘计算后台系统与所述云边协同系统连接成功后，获取所述云边协同系统中所有在线的边缘节点信息；
7.根据所述所有在线的边缘节点信息与数据库内的边缘节点信息的比较结果，更新数据库内边缘节点信息；
8.当用户终端进行边缘计算业务时，将所述用户终端、在线的边缘节点和应用进行绑定，并在所述边缘计算后台系统与云边协同系统进行交互时，通过绑定关系进行操作鉴权。
9.在一些实施例中，所述根据所述所有在线的边缘节点信息与数据库内的边缘节点信息的比较结果，更新数据库内边缘节点信息，包括：
10.获取所述在线的边缘节点信息中的边缘节点id；
11.根据所述边缘节点id判断所述边缘节点id对应的边缘节点是否需要插入数据库内的边缘节点信息；或者，
12.根据所述边缘节点id判断是否需要更新所述数据库内的边缘节点信息。
13.在一些实施例中，所述将所述用户终端、在线的边缘节点和应用进行绑定，包括：
14.获取在线的边缘节点的序列号；
15.将所述用户终端绑定所述序列号对应的边缘节点；
16.所述边缘计算后台系统通过所述序列号激活绑定的边缘节点，并在数据库中记录所述用户终端与边缘节点的绑定关系。
17.在一些实施例中，在确定边缘节点激活成功后，所述方法还包括以下步骤：
18.通过所述云边协同系统检测所述边缘节点的运行状态，并将所述边缘节点的节点资源发送到所述边缘计算后台系统；所述节点资源包括cpu利用率、内存使用量、gpu利用率和网络带宽信息。
19.在一些实施例中，所述通过绑定关系进行操作鉴权，包括：
20.当所述边缘计算后台系统获取到web页面发送的边缘节点id和操作命令参数时，根据存储在数据库中的绑定关系，对用户终端和边缘节点的绑定关系进行鉴权；对当前边缘节点的当前状态和操作命令参数进行校验；
21.当鉴权和校验通过后，将符合边缘节点的业务逻辑的操作命令参数发送到所述云边协同系统。
22.在一些实施例中，所述将所述用户终端、在线的边缘节点和应用进行绑定，包括：
23.所述边缘计算后台系统获取在web面上使用边缘节点id和用户终端id完成的应用下发操作指令和应用配置信息；将所述应用下发操作指令和所述应用配置信息发送到云边协同系统，并在数据库中存储用户终端和应用id的关联关系以及应用id、用户终端id和边缘节点id的绑定关系。
24.在一些实施例中，在应用程序配置成功后，所述方法还包括以下步骤：
25.所述边缘节点将运算结果实时上报到所述云边协同系统，所述云边协同系统将所述运算结果结合应用id和边缘节点id发送到所述边缘计算后台系统；
26.所述边缘计算后台系统根据所述应用id，将所述边缘节点的运算结果进行归类存储，并根据用户终端与所述边缘节点的绑定关系，将存储结果在web页面上进行可视化显示。
27.在一些实施例中，所述方法还包括以下步骤：
28.当所述tcp长链接处于断开状态时，所述云边协同系统将所有边缘节点上报的数据存储到本地消息队列；
29.当所述tcp长链接恢复正常后，所述云边协同系统根据所述边缘计算后台系统的数据接收处理速率，将所述本地队列中存储的数据传输到所述边缘计算后台系统。
30.另一方面，本发明实施例提供了一种边缘计算后台系统与云边协同系统的交互装置，所述装置应用于服务端，所述服务端部署有边缘计算后台系统和云边协同系统，所述装置包括：
31.建立模块，用于通过tcp长链接建立所述边缘计算后台系统与云边协同系统的连接关系，所述边缘计算后台系统和所述云边协同系统通过json数据格式进行数据交互；
32.获取模块，用于确定所述边缘计算后台系统与所述云边协同系统连接成功后，获取所述云边协同系统中所有在线的边缘节点信息；
33.更新模块，用于根据所述所有在线的边缘节点信息与数据库内的边缘节点信息的比较结果，更新数据库内边缘节点信息；
34.绑定模块，用于当用户终端进行边缘计算业务时，将所述用户终端、在线的边缘节
点和应用进行绑定，并在所述边缘计算后台系统与云边协同系统进行交互时，通过绑定关系进行操作鉴权。
35.另一方面，本发明实施例提供了一种边缘计算后台系统与云边协同系统的交互装置，包括：
36.至少一个存储器，用于存储程序；
37.至少一个处理器，用于加载所述程序以执行前述的边缘计算后台系统与云边协同系统的交互方法。
38.本发明实施例提供的一种边缘计算后台系统与云边协同系统的交互方法，具有如下有益效果：
39.本实施例通过tcp长链接建立所述边缘计算后台系统与云边协同系统的连接关系，从而可以利用tcp长链接的特性提高边缘计算过程的通信效率，并在边缘计算后台系统和所述云边协同系统之间通过json数据格式进行数据交互，从而可以缩短传输过程的数据长度，然后根据所有在线的边缘节点信息与数据库内的边缘节点信息的比较结果更新数据库内边缘节点信息，并在用户终端进行边缘计算业务时，将所述用户终端、在线的边缘节点和应用进行绑定，在边缘计算后台系统与云边协同系统进行交互时，通过绑定关系进行操作鉴权，从而可以有效提高边缘通信的安全性。
40.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
41.下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：
42.图1为本发明实施例一种边缘计算后台系统与云边协同系统的交互方法的流程图；
43.图2为本发明实施例一种边缘计算后台系统与云边协同系统的交互示意图；
44.图3为本发明实施例一种用户使用边缘节点序列号绑定边缘节点的流程图；
45.图4为本发明实施例一种边缘计算后台系统对边缘节点的操作认证的流程图；
46.图5为本发明实施例一种边缘计算后台系统下发边缘节点应用程序配置的流程图；
47.图6为本发明实施例一种云边协同系统发送边缘计算后台系统消息发送的流程图。
具体实施方式
48.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
49.在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
50.在本发明的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
51.本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
52.本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
53.参照图1，本发明实施例提供了一种边缘计算后台系统与云边协同系统的交互方法，具体地，图1所示方法应用于服务端，所述服务端部署有边缘计算后台系统和云边协同系统。
54.在应用过程中，图1所示方法包括以下步骤：
55.步骤s110、通过tcp长链接建立所述边缘计算后台系统与云边协同系统的连接关系，所述边缘计算后台系统和所述云边协同系统通过json数据格式进行数据交互；
56.步骤s120、确定所述边缘计算后台系统与所述云边协同系统连接成功后，获取所述云边协同系统中所有在线的边缘节点信息；
57.步骤s130、根据所述所有在线的边缘节点信息与数据库内的边缘节点信息的比较结果，更新数据库内边缘节点信息；
58.步骤s140、当用户终端进行边缘计算业务时，将所述用户终端、在线的边缘节点和应用进行绑定，并在所述边缘计算后台系统与云边协同系统进行交互时，通过绑定关系进行操作鉴权。
59.在一些实施例中，如图2所示，边缘计算后台系统使用tcp长链接与云边协同系统进行通信，并通过云边协同系统提供的密钥进行鉴权认证。若因为网络或系统故障导致连接失败，则根据设定的间隔时间内重复尝试连接，从而保证通信链接的可靠性。具体地，密钥可以是用户终端与边缘节点的绑定关系或边缘节点id、用户终端id和应用id的绑定关系等等。其中，tcp长链接通常用于点对点之间的通信中，使用tcp长链接可以提高通信效率和减少通信成本。
60.在双方服务成功建立连接后，边缘计算后台系统主动请求，获取云边协同系统所有在线的边缘节点信息，与数据库中的边缘节点信息进行比对，根据在线的边缘节点id，判断边缘节点是否需要插入数据库内的边缘节点信息，或者据边缘节点id判断是否需要更新数据库内的边缘节点信息，例如在线状态、cpu类型、操作系统类型、主机名称、ip地址等，从而实现双端边缘节点数据的一致性。
61.在一些实施例中，用户在边缘计算业务中，必须先绑定边缘节点，作为边缘业务的起点。如图3所示，用户根据在线的边缘节点序列号进行绑定边缘节点的业务绑定后，边缘计算后台系统使用边缘节点序列号作为标识发送激活指令，主动激活边缘节点。并在数据
库中记录用户与边缘节点的关联信息，实现边缘系统web业务侧用户的绑定关系。
62.在边缘节点激活成功后，表示边缘节点功能正式开始启用。云边协同系统开始检测边缘节点运行状态，并主动推送节点资源到边缘计算后台系统。其中，节点资源包括cpu利用率、内存使用量、gpu利用率和网络带宽。边缘计算后台系统根据边缘节点id分类存储到对应数据库表中，最后在web界面中以图表形式展示给用户。
63.在一些实施例中，如图4所示，边缘计算后台系统将web页面发送的边缘节点id和操作命令参数进行判断。根据存储在数据库中的绑定关系，对用户与边缘节点的绑定关系进行鉴权；对当前边缘节点的当前状态和操作命令参数进行校验判断，将符合边缘节点业务逻辑的操作命令参数发送到云边协同系统，例如，将重启和删除等操作指令发送到云边协同系统。
64.在一些实施例中，使用用户终端的各项功能，必须将用户终端与边缘节点进行绑定。本实施例通常需要在web界面上先配置好用户终端的相关信息，随后将指定的用户终端和边缘节点进行绑定操作，边缘计算后台系统通过指令发送到云边协同系统进行绑定，最后在数据库中记录绑定关系，并在web页面上展示终端设备绑定边缘节点的信息。
65.在web页面上进行用户终端的操作时，边缘计算后台系统通过请求参数中的用户终端id和边缘节点id，与数据库中的绑定关系进行查询和鉴权。鉴权成功后，将在web页面上对用户终端的操作指令，发送到云边协同系统，从而实现终端设备的远程操作。
66.在一些实施例中，如图5所示，边缘节点的应用程序需要一系列的流程来进行参数配置。在web界面上使用边缘节点id和用户终端id完成应用的下发操作，边缘计算后台系统将应用下发操作指令和相关的应用配置发送到云边协同系统，并在数据库中存储用户终端和应用id的关联关系以及应用id、用户终端id和边缘节点id的绑定关系。
67.在边缘节点中应用程序配置成功后，在web页面上对应用程序的一系列操作，都需要边缘计算后台系统进行操作鉴权。通过与web请求中的用户终端id、应用id和边缘节点id在数据库中进行对应的绑定关系，进行鉴权。鉴权通过后，将在web页面上的对应用的配置、删除、修改、暂停和重启的操作指令，发送到云边协同系统，从而实现边缘应用的远程操作和配置管理。
68.在一些实施例中，在应用程序配置成功后，边缘节点中应用程序会将运行中的运算结果，实时上报到云边协同系统，云边协同系统将运算结果携带应用id和边缘节点id等参数一起发送到边缘计算后台系统。边缘计算后台系统根据应用id和边缘节点id，将边缘节点的运算结果进行归类存储，并根据用户与边缘节点的绑定关系，展示在web页面上，从而实现边缘计算业务流程的闭环。
69.在一些实施例中，如图6所示，当边缘计算后台系统与云边协同系统因网络或者程序问题，出现tcp长链接断开的情况，导致边缘计算后台系统会接收不到云边协同系统的消息，从而使整个边缘计算的通信链路断开。当云边协同系统与边缘计算后台系统断开tcp长链接时，云边协同系统会将所有边缘节点上报的数据信息存储到本地消息队列服务。当边缘计算后台系统重新链接后，云边协同系统根据边缘计算后台系统的数据接收处理速率，最大限度的把本地队列中的存储的消息进行快速传输，从而保证边缘计算后台系统与云边协同系统数据的一致性。
70.综上可知，本实施例通过采用tcp长链接建立所述边缘计算后台系统与云边协同
系统的连接关系，通过json数据格式数据交互，并在传输过程中进行鉴权，从而降低了边缘计算后台系统与云边协同系统通信成本和复杂度，为边缘节点、终端设备的监测和应用程序的运行提供了完整闭环的体系。
71.本发明实施例提供了一种边缘计算后台系统与云边协同系统的交互装置，所述装置应用于服务端，所述服务端部署有边缘计算后台系统和云边协同系统，所述装置包括：
72.建立模块，用于通过tcp长链接建立所述边缘计算后台系统与云边协同系统的连接关系，所述边缘计算后台系统和所述云边协同系统通过json数据格式进行数据交互；
73.获取模块，用于确定所述边缘计算后台系统与所述云边协同系统连接成功后，获取所述云边协同系统中所有在线的边缘节点信息；
74.更新模块，用于根据所述所有在线的边缘节点信息与数据库内的边缘节点信息的比较结果，更新数据库内边缘节点信息；
75.绑定模块，用于当用户终端进行边缘计算业务时，将所述用户终端、在线的边缘节点和应用进行绑定，并在所述边缘计算后台系统与云边协同系统进行交互时，通过绑定关系进行操作鉴权。
76.本发明方法实施例的内容均适用于本装置实施例，本装置实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法达到的有益效果也相同。
77.本发明实施例提供了一种边缘计算后台系统与云边协同系统的交互装置，包括：
78.至少一个存储器，用于存储程序；
79.至少一个处理器，用于加载所述程序以执行图1所示的边缘计算后台系统与云边协同系统的交互方法。
80.本发明方法实施例的内容均适用于本装置实施例，本装置实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法达到的有益效果也相同。
81.上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。