[发明专利]一种基于智能路由器的分级式互联网系统

说明书

技术领域

本发明涉及互联网及物联网技术领域，具体涉及一种基于智能路由器的分级式互联网系统及其构建方法。

背景技术

互联网产生于1969年初，起初只是为了少数计算机能够互联。经过几十年的信息技术的发展和电脑的普及，互联网迅速发展壮大，已经成为一个覆盖全球的网络，它好像一个巨大的神经系统，连接着地球上的每一个点，通过这个神经网络，世界上巨量的人(大脑)能够瞬间互通信息，发挥协同运作的功能与效率。

由于互联网的建设是逐步形成的，所以每个地区的网络布置是按照当时的技术条件及经济实力做为考量的标准。网络的物理或硬件设备包括：1)最基层的传送媒体，如有线类的光纤、多股电缆(Cat5、Cat6等)、同轴电缆等及各类相对应的信号转换器，和无线类的Wi-Fi设备；2)网络通讯路径分配设备，如路由器(Router)、网关(Gateway)等；3)用户终端(Terminal)，通常是PC机；4)网络服务器(Server)，通常都是高性能计算机。在各种网络硬件设备上，各自安装了自己的操作软件以维持各自设备的自行运转。不同操作系统和不同硬件体系结构的互联网络之间的通信则依赖于网络通信协议，目前主流的通信协议是TCP/IP以及以它为基础衍生出的系列协议。

多年来网络技术不断的进步，通过在硬件的改进，网络的传输速度和可靠性获得大幅度提升。在软件方面，配合用户的需要，通信协议经过了一连串的修改、升级。通信的内容从一开始的文件，扩展到实时的语音、视频传输，然后包括流媒体。但是网络操作的基本方式，仍然是属于点对点(P2P)的方式，如图1所示，为现有云计算服务在互联网上的链接示意图，网路服务器4连接于其中某一个路由器3，路由器3则通过现有的互联网网路与其它的路由器相连接，用户端1通过当地的路由器2接入互联网，用户端1的 信息通过路由器2进入互联网，再通过路径上其它的路由器抵达路由器3，然后再传递至网络服务器4，网络服务器4至用户端1的信息则逆向通行。这样在传输信息时，在互联网上完全是以点对点P2P的方式连接、传输。所以它可以被看成是平面的拓扑结构。在这种链接的网路上，所有的路由器都是透明的，它们只用一种简单的算法将信息送到下一个路由器，然后这个路由器继续重复这个传递过程，直到信息抵达终点，所有的数据或命令由两端直接处理，中间环节并不参与。换句话说，在处理信息传输的时候，网络设备都无法受信息内容的指挥，以路由器为例，信息的传输方向是由其自身的CPU使用预设的算法计算所获得，和数据流的内容或者其它相连的路由器无关，这是因为对发生在互联网的传输事件而言，发起端和接收端是随机的，传输的信息内容也是随机的，信息的起点、终点和内容对路由器而言都是不可预测的。例如：一个用户用互联网在国内的销售网站进行采购；另一在千里之外的用户去国外网站查询论文资料，这些用户会在何时使用互联网，在哪里使用互联网，使用的目的是什么，指向哪一个最终网站地址等，都是不可预测的。由于这个不可预测的特性，所以互联网的设备，如路由器，只能设计成为对于用户而言是透明的。它们并不阅读数据流内的数据，当然更不会更改数据，也不会依据数据的内容来影响数据的流动方向、最终目的地或流动的先后次序。

基于互联网的应用拓展，物联网(IoT，Internet of things)随之出现，是新一代信息技术的重要组成部分。物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络，物联网的覆盖范围将远大于互联网，有别于互联网，物联网将接收巨额的传感器信息，而这些传感器又会带来各种不同的应用。所以物联网将对网络负荷造成巨大的冲击。举例来说，当一个应用中覆盖全国的传感器，在同一时段，与该应用的云服务器联系时，可以想象其惊人的数据量，将会给现有的网络传输体系带来很大的压力，造成信息传输线路的负载率增加、传输速度下降等问题。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于智能路由器的分级式互联网系统及其构建方法，通过该系统能够有效提高互联网中数 据的处理效率，避免网络数据传输堵塞的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于智能路由器的分级式互联网系统，包括客户端设备和网络服务器，客户端设备通过路由器与第一网络服务器连接，所述路由器包括智能路由器；智能路由器中装载有用于对物联网数据进行处理的应用程序；所述智能路由器包括：