[发明专利]支持Web高并发访问的工业互联网边缘网关设计方法

说明书

本发明涉及基于IPv6领域，具体涉及一种支持Web高并发访问的工业互联网边缘网关设计方法，包括边缘计算节点在IPv6环境下对边缘设备数据进行实时采集；边缘计算节点在IPv6环境下通过交换机将采集的数据上传到网关Sqlite数据库；根据当前密集计算所占时间比重设置线程池的大小，令线程池中每一个线程为一个事件循环，即一个线程为线程和事件绑定的事件循环，一个事件为一个任务请求；采用Reactor反应模型对客户端的连接请求进行处理并使用主线程将其分发给子线程；使用Round Robin控制线程池中线程的负载，使其达到均衡状态；利用基于边沿触发模型的epoll IO多路复用机制对事件进行监听；本发明即使在资源受限的边缘网关也能支持客户端高并发访问，方便了用户对边缘设备进行实时管理。

技术领域

本发明涉及基于IPv6领域，具体涉及一种支持Web高并发访问的工业互联网边缘网关设计方法。

背景技术

随着万物互联概念的发展，工业互联网将渗透到工业现场的各个角落、连接所有终端和设备，实现网络中每个设备(终端、节点)均可寻址、可通信、可控制，而IPv4已经远远不能满足工业互联网发展的需求。为使得这些终端和设备能够连入网络，必须加快推进工业互联网IPv6的应用部署，以满足工业互联网对海量地址空间的需求。而IPv6工业互联网在智能化生产、网络化协同、个性化定制和预测性维护同等创新应用上面临大量工业设备的接入和管理问题，而传统集中管控或云计算模式缺乏实时、全局协同能力，无法适应IPv6工业互联网背景下工业设备接入管理的低开销、实时性等需求。

Web服务器能够提供管理和调节应用程序的管理网络状态和平衡负载,可以连接多个数据库,可以集成来源不同的数据从而作出不同的处理,这是Web应用服务器的强大优势。从Web应用服务器应用的现状来看,它已经成为了人们关注的重点,在网络软件平台中占据了重要地位,被广泛应用于电子商务、电子政务、企业信息化等领域。现如今出现了许许多多的Web服务器，但它们普遍存在延迟高、易宕机、少的连接数等问题，因此设计一个能够支持高并发访问并结合IPv6网络使用的Web高性能服务器迫在眉睫。

物联网边缘网关是近年来物联网兴起后产生的新型网络设备。不同于互联网时代的路由器网关，除了联通互联网络外，还需要兼容各种物联网协议智能，组建一个设备互联的网络。但是有别于传统路由器类网关，它还面临更多协议的转化，并且不能完全依赖于互联网(云端)去实现各种场景功能，因为物联网是需要驱动更多本地设备，对网络的延迟比TCP/IP时代要求更加严格，所以需要很多本地计算能力，在企业级环境中更是如此，一个基于边缘计算的企业级物联网网关设计显得尤为重要。

发明内容

为了解决工业设备数据无法进行统一管理以及对资源受限网关无法实现并发访问等问题，本发明提出一种支持Web高并发访问的工业互联网边缘网关设计方法，该方法具体包括以下步骤：

边缘计算节点在IPv6环境下对边缘设备数据进行实时采集；

边缘计算节点在IPv6环境下通过交换机将采集的数据上传到网关Sqlite数据库；

设置线程池的大小，令线程池中每一个线程为一个事件循环，即一个线程为线程和事件绑定的事件循环，一个事件为一个任务请求；

采用Reactor反应模型对客户端的连接请求进行处理并使用主线程将其分发给子线程；

使用Round Robin控制线程池中线程的负载，使其达到均衡状态；

利用基于边沿触发模型的epoll IO多路复用机制对事件进行监听。

进一步的，网关Sqlite数据库与Web服务器之间设置有Redis缓存数据库，将常用数据存放于Redis缓存数据库中，当请求到来时，先从Redis缓存数据库中读取，如果能够直接在Redis缓存数据库中获取需要的信息，则不对网关Sqlite数据库进行读取操作。