[发明专利]云边端异构边缘计算网络的分布式计算架构及方法

说明书

本发明公开了一种云边端异构边缘计算网络的分布式计算架构及方法，网络边缘设备：用于采集原始数据并对原始数据进行预处理，将处理后的处理数据传输到边缘节点模块；边缘节点模块：包括多个分布在网络逻辑上的边缘节点；网络传输模块：用于将数据从网络边缘设备传输到边缘节点，以及将处理结果从边缘节点传输回网络边缘设备；应用程序和服务管理模块：用于管理边缘节点上的应用程序和服务，确保边缘节点的负载均衡和高可用性；安全与隐私模块：用于保护计算架构的安全和隐私。本发明能解决边缘计算无效传输问题。

技术领域

本发明涉及计算机安全技术领域，特别涉及一种云边端异构边缘计算网络的分布式计算架构及方法。

背景技术

云边端异构边缘计算网络架构的数据量在激增。相比云计算处理，边缘侧采集的原始数据，如环境感知、工况感知等数据，很多都是无效数据、不需存储的数据和运算完即可扔的数据，这部分会达到总数据的50％～75％，它们的传输均算无效传输，无效传输加重了网络的负荷压力。

发明内容

为了解决以上问题，本发明提供了一种云边端异构边缘计算网络的分布式计算方法及架构。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一方面，本发明公开一种云边端异构边缘计算网络的分布式计算方法，包括：网络边缘设备：用于采集原始数据并对原始数据进行预处理，将处理后的处理数据传输到边缘节点模块；边缘节点模块：包括多个分布在网络逻辑上的边缘节点，其中每个边缘节点包括边缘服务器、存储设备和计算设备，边缘服务器用于接收和处理来自网络边缘设备的数据，并将处理结果存储到存储设备中，计算设备用于执行应用程序和服务的运算；网络传输模块：用于将数据从网络边缘设备传输到边缘节点，以及将处理结果从边缘节点传输回网络边缘设备；应用程序和服务管理模块：用于管理边缘节点上的应用程序和服务，确保边缘节点的负载均衡和高可用性；安全与隐私模块：用于保护计算架构的安全和隐私。

进一步的：所述对原始数据进行预处理包括：网络边缘设备获取数据并解析数据包头，以确定数据的类型和内容；网络边缘设备将数据包中的时间戳与当前时间进行比较，以确定数据是否过期，如果数据已经过期，则该数据被视为无用数据并被丢弃；如果数据未过期，则根据数据类型和内容进行阈值过滤；经过过滤后的数据传输到边缘节点模块。

进一步的：所述边缘服务器用于接收来自网络边缘设备的数据，并根据预设规则和算法对数据进行处理和分析，包括如下模块：

数据接收模块：边缘服务器通过网络接口和无线接口方式，接收来自各种传感器和设备的数据；

数据处理模块：收到数据后，边缘服务器会进行数据处理和分析，根据数据类型、内容和预设规则，对数据进行过滤处理；

数据存储模块：经过处理后的数据存储到本地或远程的存储设备上，以备后续分析和应用；

所述存储设备用于存储边缘节点收集的各种数据，所述存储设备包括本地存储和云端存储两种，包括如下模块：

数据存储模块：存储设备通过网络接口方式，接收边缘节点传送的数据，并将数据存储到本地或远程的存储介质中；

数据管理模块：存储设备对存储的数据进行管理和维护，包括数据备份、数据恢复、数据迁移、存储空间管理；

数据访问模块：经过存储的数据可以通过网络接口或其他方式，被边缘节点或云端服务器访问和使用；

所述计算设备用于用于执行应用程序和服务的运算，计算设备包括本地计算和云端计算两种，包括如下模块：

数据处理模块：计算设备通过网络接口方式，获取边缘节点上传的数据，并对数据进行分析、计算和建模；

计算任务管理模块：计算设备对各种计算任务进行管理和调度，确保计算任务在适当的时间和地点得到执行；