基于物联网的资源动态分配系统

本发明涉及资源分配，具体为基于物联网的资源动态分配系统。

背景技术：

1、随着互联网技术的快速发展，在企业运行过程中会出现大量需要进行传输的数据，目前，大多数企业都是采取自由分配或静态分配的方式，将服务器资源分配到传输节点进行数据传输，少数企业采取的资源动态分配方法，然而，由于上述资源分配方法容易出现部分节点占据大量资源，造成部分节点资源占据量较大，无法使资源得到充分利用，导致整体的资源利用率较低，而且，数据在传输过程中需要经过多次跳转后传输至目标设备，在数据跳转过程中由于跳转节点的资源限制，容易出现数据流传输冲突，造成数据流传输拥堵甚至停滞，需要等待系统编排数据帧对数据流重新进行传输，导致数据传输出现较大时延和传输速度缓慢，数据传输实时性较差，因此，设计提高资源利用率和降低传输时延的基于物联网的资源动态分配系统是很有必要的。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供基于物联网的资源动态分配系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：基于物联网的资源动态分配系统，包括数据收集模块、资源管理模块和传输管理模块，其特征在于：所述数据收集模块用于收集传输节点的数据传输量和资源占有量，将各节点的历史传输数据量和待传输数据录入系统，所述资源管理模块用于分析传输节点的资源需求量、资源利用率和传输节点的负载，根据分析结果对传输节点进行资源补偿，所述传输管理模块用于根据当前设备的传输效率与目标设备的传输效率对节点资源进行调度，所述数据收集模块、资源管理模块和传输管理模块相互电连接；

3、所述节点管理模块包括负载计算子模块、资源检测子模块和资源补偿子模块，所述负载计算子模块用于计算传输节点传输数据量的负载情况，所述资源检测子模块用于分析传输节点的资源占用情况和资源利用率，所述资源补偿子模块用于根据传输节点的负载情况和资源利用率对传输节点进行资源补偿；

4、所述资源分配模块包括需求分析子模块和分配修正子模块，所述需求分析子模块用于分析待传输数据包中的字节数，根据分析结果对资源进行预分配，所述分配修正子模快用于分析待传输数据包中的数据类型与历史传输记录进行对比，根据分析结果对预分配资源进行调节。

5、根据上述技术方案，所述数据收集模块包括数据录入模块和数据采集模块，所述数据录入模块用于将当前设备各传输节点的历史数据传输量和对应的资源占用量及待传输数据录入系统，所述数据采集模块用于实时收集各传输节点的资源占用量。

6、根据上述技术方案，所述资源管理模块包括节点管理模块和资源分配模块，所述节点管理模块用于计算传输节点的负载、资源利用率，根据分析结果对传输节点进行资源补偿，所述资源分配模块用于分析传输节点的资源需求量和跳转节点的可用性，并根据分析结果评定数据的优先级，根据优先级对数据进行传输。

7、根据上述技术方案，所述传输管理模块包括数据缓冲模块，所述数据缓冲模块用于对数据进行缓存并绑定索引值。

8、根据上述技术方案，所述传输管理模块还包括传输效率分析模块，所述传输效率分析模块用于分析当前设备与目标设备的数据传输效率，根据分析结果调整当前设备和目标设备的传输效率。

9、根据上述技术方案，所述资源动态分配系统的运行方法主要包括以下步骤：

10、步骤s1：通过数据录入模块，将各传输节点的历史数据传输量及对应的资源占用量录入系统，通过数据采集模块，实时收集各传输节点的资源占用量；

11、步骤s2：在数据录入系统后，系统发出电信号触发资源分配模块启动，开始分析各节点的历史数据传输量和对应的资源占用量，根据分析结果为传输节点分配资源；

12、步骤s3：在传输节点资源分配完成后，系统启动节点管理模块，开始分析节点的负载和资源利用率及数据包数量，根据根系结果对传输节点资源进行再分配；

13、步骤s4：在数据传输的过程中，传输管理模块启动，开始分析当前设备的上行传输效率和目标设备的下行传输效率，根据分析结果对数据传输节点及传输链的资源进行补偿调整。

14、根据上述技术方案，所述步骤s2进一步包括以下步骤：

15、步骤s21：调取待传输数据，将待传输数据进行封装，读取待传输数据包中的信息，识别待传输数据包中的字节数，根据待传输数据包中的字节数检索历史数据库，并计算历史数据传输记录中传输数据的字节数与待传输数据包中字节数的差值，若调取与待传输数据包中字节数差值小于阈值，则对该历史传输记录进行标记，反之则系统继续检测，识别历史传输记录中标记，识别被标记传输记录中分配的资源量，通过公式计算平均资源分配量式中，i＝1,2,3......n，p1表示平均资源分配量，m表示被标记历史传输记录中分配的资源量，将p1作为第一分配方案对资源进行预分配；

16、步骤s22：识别待传输数据包中的数据类型，对比历史传输记录中的数据类型，当相似度小于系统第一阈值时，则系统继续检测，当相似度大于系统第二阈值时，则计算待传输数据包中各数据类型的占比，计算与历史传输记录中对应数据类型占比的差值，根据差值调取对应的对资源分配量的影响系数α，当相似度大于第一阈值小于第二阈值时，则将待传输数据包中的数据类型与历史传输记录中的数据类型进行一一对应，若数据类型能够对应，则调取资源分配量影响系数α，反之则根据该数据类型调取数据库中对应的资源分配量影响系数β；

17、步骤s23：当相似度大于第二阈值时，则通过公式计算调整后的资源分配量p2＝p1·α，式中，p2表示修正后的资源分配量，系统将p2作为资源预分配量分配到各传输节点，当相似度大于低于阈值且小于第二阈值时，则根据公式计算调整后的资源分配量p3＝p1(α·k+β·t)，式中，p3表示修正后的资源分配量，k表示影响系数α的加权系数，t表示影响系数β的加权系数，将修正后的资源分配量p3作为资源预分配量分配到各传输节点。

18、根据上述技术方案，所述步骤s3包括获取目标节点待传输数据包中的数据字节数，调取目标节点分配的资源总量，根据分配的资源总量调取数据中对应的数据处理量，通过公式计算目标节点的负载率式中，j＝1,2,3......n，f1表示目标节点的负载率，m表示目标节点待传输数据的总量，w表示目标节点的数据处理量，若目标节点的负载率小于阈值，则系统继续检测，反之则调取资源池中的资源对目标节点进行补偿。

19、根据上述技术方案，所述步骤s3还包括调取目标节点的负载率，根据目标节点的负载率调取数据库中对应的目标节点资源利用率影响系数φ，获取目标节点的实时资源占用数据，识别目标节点的实时资源占用量，通过公式计算目标节点的资源利用率式中，q表示目标节点的资源利用率，s表示目标节点的实时资源占用量，p4表示目标节点分配的资源量，若目标节点的资源利用率小于第一阈值，则将目标节点的资源进行释放，使其回归资源池，若目标节点的资源利用率大于第二阈值，则调取资源池中的资源对目标节点进行补偿，反之则系统继续检测。

20、根据上述技术方案，所述步骤s4进一步包括以下步骤：

21、步骤s41：建立数据缓冲区，在数据缓冲区中将数据进行缓存，同时识别缓冲数据包中的数据类型，根据缓冲数据包中的数据类型分别调取数据库中对应的对数据上传速度和下载速度的影响系数μ和η；

22、步骤s42：获取目标节点分配的资源量，根据目标节点分配的资源量调取数据库中对应的理论数据传输速度v1，获取目标设备接收节点分配的资源量，根据目标设备接收节点的资源分配量调取目标设备数据库中对应的理论数据传输速度v2，通过公式计算目标节点的实际数据上传速度和目标设备接收节点的实际接收速度v3＝v1·μ，v4＝v2·η，式中，v3表示目标节点的实际数据上传速度，v4表示目标设备接收节点的实际接收速度，计算v3与v4的差值，当v3小于v4时，若差值小于阈值，则系统继续检测反之则调取资源池中的资源对目标节点进行补偿，若补偿后v3仍小于v4，则将目标设备接收节点中的资源进行释放，使上传速度与接收速度相匹配；

23、步骤s43：当v3大于v4时，则通过公式计算目标设备接收节点需要补偿的传输速度根据计算的补偿传输速度调取数据库中对应的资源补偿量，对目标设备接收节点进行资源补偿，若补偿后的接收节点数据传输速度仍小于目标节点，则释放目标节点中的部分资源，使使上传速度与接收速度相匹配。

24、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，通过分析历史传输记录对应的资源分配量对资源进行预分配，能够避免资源分配与数据量不匹配，造成资源浪费，导致资源利用率低下，进而大大提高资源利用率，通过分析各数据类型的占比得到资源需求量的影响系数，避免在分配资源时出现资源分配过多或资源分配不足，导致资源浪费或传输拥堵，进一步提高资源利用率和传输效率，通过影响系数对预分配资源量进行修正，能够更加准确的为各传输节点预分配资源，进而极大地提高了资源分配的准确性，通过分析目标节点的负载率，能够避免目标节点出现负载过大，造成数据传输出现拥堵，导致数据传输缓慢，数据传输延时大，进一步降低数据传输时延，通过分析目标节点的资源利用率，并根据分析结果对目标节点的资源进行补偿和释放，能够避免节点占据大量资源和节点资源不足，导致资源利用率不高和数据传输拥堵，进一步提高资源利用率，降低传输时延，通过分析上传速度与接受速度，并根据分析结果对节点资源进行再分配，能够避免上传速度与下载速度不匹配，造成跳转节点缓存大量数据，导致跳转节点传输速度降低，使目标设备浪费大量时间接收数据，进一步降低数据传输时延。