一种物联网动态分配设备服务器优化方法与流程

本发明涉及电通信技术的技术领域，特别涉及一种物联网动态分配设备服务器优化方法。

背景技术：

物联网（theinternetofthings，简称iot）是指通过各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，通过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛连接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。

物联网作为基于互联网、传统电信网等的信息承载体，它让所有能够被独立寻址的普通物理对象形成互联互通的网络，可见，物联网的规模将快速膨胀、扩大，在可以预见的将来，关于物联网的服务器分配问题将是物联网面对的一大难题。

现有技术中，以消防物联网系统开发为例，每台服务器连接的设备都是有限的，面对千万级设备的物联网系统快速崛起，由于单一服务器无法支撑大量设备的连接，将及其容易导致网络阻滞、错发，进而将导致物联网系统的崩溃，更严重地，将影响实际的、如消防领域的安全隐患。

技术实现要素：

本发明解决了现有技术中，每台服务器连接的设备都是有限的，而导致的单一服务器无法支撑大量设备的连接，将及其容易导致网络阻滞、错发，进而将导致物联网系统的崩溃，更严重地，将影响实际的、如消防领域的安全隐患的问题，提供了一种优化的物联网动态分配设备服务器优化方法。

本发明所采用的技术方案是，一种物联网动态分配设备服务器优化方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1：初始化选择服务器和设备服务器；

步骤2：在选择服务器和设备服务器中构建连接关系；

步骤3：当存在1个或多个设备需要接入设备服务器，则进行下一步，否则重复步骤3；

步骤4：选择服务器接受当前1个或多个设备的请求，对所有的请求进行排序；

步骤5：选择服务器对当前空闲或处于可接入状态的设备服务器进行处理，将处理后的对应密钥按排序的顺序发送至设备；

步骤6：收到密钥的设备与设备服务器尝试连接，若连接成功，则脱离选择服务器，否则，等待下一次分配，返回步骤3。

优选地，所述步骤1中，选择服务器的初始化包括配置接入端口和输出端口。

优选地，所述步骤1中，所述设备服务器的初始化包括配置接入端口和输出端口，所述设备服务器中设置用于标识可接入状况的标识位。

优选地，所述步骤4包括以下步骤：

步骤4.1：选择服务器接到1个或多个设备发送的分配请求报文；

步骤4.2：选择服务器验证设备的可接入性，若为可接入，则将设备接入，发送接收请求报文至设备，否则，发送拒绝请求报文；

步骤4.3：选择服务器基于预设的排序规则对设备进行排序。

优选地，所述步骤5包括以下步骤：

步骤5.1：选择服务器发送标识位识别请求报文至设备服务器；

步骤5.2：设备服务器将对应的标识位发送至选择服务器，选择服务器基于标识位的信息对当前空闲或处于可接入状态的设备服务器构建集合；

步骤5.3：对当前集合中的所有设备服务器的ip进行处理，构建密钥；

步骤5.4：将处理后的对应密钥按排序的顺序发送至设备；

步骤5.5：所述选择服务器将密钥发送至设备服务器。

优选地，所述步骤5.3中，处理为hash计算。

优选地，所述步骤6包括以下步骤：

步骤6.1：收到密钥的设备基于密钥查找对应的设备服务器；

步骤6.2：任一设备向对应的设备服务器发出连接请求，设备服务器收到请求后核对密钥信息；

步骤6.3：若密钥匹配，则同意连接，向设备发送接收连接报文，进行下一步，否则，等待下一次分配，返回步骤3；

步骤6.4：设备与设备服务器连接成功，脱离选择服务器。

优选地，所述步骤6中，若设备在预设时间内未收到设备服务器返回的信息，则重试，重试三次后还未收到的，分配失败，等待下一次分配。

优选地，所述步骤6.4中，连接成功则设备服务器修改对应的标识位。

本发明涉及一种优化的物联网动态分配设备服务器优化方法，通过初始化选择服务器和设备服务器并构建连接关系，当存在1个或多个设备需要接入设备服务器时，选择服务器接受请求并对所有的请求进行排序，同时对当前空闲或处于可接入状态的设备服务器进行处理，将处理后的对应密钥按排序的顺序发送至设备，收到密钥的设备与连接服务器尝试连接，若连接成功，则脱离选择服务器，直至所有的设备完成尝试连接。

本发明是一种针对设备连接服务器的优化方案，以此来支撑千万级设备连接可以做到在各个服务器负载均衡，极大程度上解决了服务器动态扩容问题，物联网稳定、设备接入快，确保物联网实际应用场合的应用到位，提高接入效率。

附图说明

图1为本发明的流程图；

图2为本发明中设备、选择服务器和设备服务器间的初始状态关联示意图；

图3为本发明中设备、选择服务器和设备服务器间的一次处理后的关联示意图；

图2和图3中的箭头表示信息传输的方向。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细描述，但本发明的保护范围并不限于此。

本发明涉及一种物联网动态分配设备服务器优化方法，所述方法包括以下步骤。

步骤1：初始化选择服务器和设备服务器。

所述步骤1中，选择服务器的初始化包括配置接入端口和输出端口。

所述步骤1中，所述设备服务器的初始化包括配置接入端口和输出端口，所述设备服务器中设置用于标识可接入状况的标识位。

本发明中，选择服务器需要获得来自设备和设备服务器的信息，且需要下发命令到设备，故需要同时设置接入端和输出端口；同理，设备服务器亦需要配置接入端口和输出端口。

本发明中，为了便于选择服务器和设备服务器间的通信，故直接将设备服务器的可接入状况设置标识位进行标识，一般来说，0为可接入，1为不可接入。

步骤2：在选择服务器和设备服务器中构建连接关系。

步骤3：当存在1个或多个设备需要接入设备服务器，则进行下一步，否则重复步骤3。

本发明中，步骤3用于获取需要接入的设备。

本发明中，可以实时获取需要接入的设备的请求，也可以基于实际的分配效率、以时间段的形式获取需要接入的设备的请求。

步骤4：选择服务器接受当前1个或多个设备的请求，对所有的请求进行排序。

所述步骤4包括以下步骤：

步骤4.1：选择服务器接到1个或多个设备发送的分配请求报文；

步骤4.2：选择服务器验证设备的可接入性，若为可接入，则将设备接入，发送接收请求报文至设备，否则，发送拒绝请求报文；

步骤4.3：选择服务器基于预设的排序规则对设备进行排序。

本发明中，一般来说，预设的排序规则为按照分配请求报文的提交由早至晚排序；在消防应用场合等存在优先级的应用场合中，则应当视当前接入请求的优先级逐次比对、排序，同级别的情况下再按照时间先后进行处理。

步骤5：选择服务器对当前空闲或处于可接入状态的设备服务器进行处理，将处理后的对应密钥按排序的顺序发送至设备。

所述步骤5包括以下步骤：

步骤5.1：选择服务器发送标识位识别请求报文至设备服务器；

步骤5.2：设备服务器将对应的标识位发送至选择服务器，选择服务器基于标识位的信息对当前空闲或处于可接入状态的设备服务器构建集合；

步骤5.3：对当前集合中的所有设备服务器的ip进行处理，构建密钥；

所述步骤5.3中，处理为hash计算。

步骤5.4：将处理后的对应密钥按排序的顺序发送至设备；

步骤5.5：所述选择服务器将密钥发送至设备服务器。

本发明中，由选择服务器通过hash算法动态，以任一选择服务器的hash散列值进行加密，将密钥发送到设备处，即视为分配了一个设备服务器ip。

本发明中，步骤5.4的将密钥按排序的顺序发送至设备是指按照设备的排序顺序；步骤5.5中，选择服务器将密钥发送至对应的设备服务器。

步骤6：收到密钥的设备与设备服务器尝试连接，若连接成功，则脱离选择服务器，否则，等待下一次分配，返回步骤3。

所述步骤6包括以下步骤：

步骤6.1：收到密钥的设备基于密钥查找对应的设备服务器；

步骤6.2：任一设备向对应的设备服务器发出连接请求，设备服务器收到请求后核对密钥信息；

步骤6.3：若密钥匹配，则同意连接，向设备发送接收连接报文，进行下一步，否则，等待下一次分配，返回步骤3；

步骤6.4：设备与设备服务器连接成功，脱离选择服务器。

所述步骤6.4中，连接成功则设备服务器修改对应的标识位。

所述步骤6中，若设备在预设时间内未收到设备服务器返回的信息，则重试，重试三次后还未收到的，分配失败，等待下一次分配。

本发明中，设备收到密钥后，基于此密钥即可获得对应的设备服务器的hash散列值，进而获得设备服务器的端口或ip，随后可以发起请求，请求过程中仍旧以密钥作为匹配工具。

本发明中，若经历三次还没有连接成功，则表示此设备服务器可能断线或连接了其他设备，则重新分配。

本发明中，给出一种实施方式，如附图2和3所示：

初始状态下，设备1、设备2和设备3都要连接设备服务器，设备服务器为两个，分配后，预计设备1连接设备服务器a、设备2连接设备服务器b；

一次分配后，设备1成功连接设备服务器a，设备2丢失或已经已经连接了其他的服务器（均存在可能），设备3尚未处理，出现新的设备4和设备5都要连接设备服务器，设备服务器包括尚未分配的设备服务器b和新增加的设备服务器c，分配后，预计设备3连接设备服务器b、设备4连接设备服务器c，设备5继续等待下一次分配。

本发明中，如果存在其他优先级更高的情况，设备服务器和设备间的分配关系非必须基于预设顺序。

本发明通过初始化选择服务器和设备服务器并构建连接关系，当存在1个或多个设备需要接入设备服务器时，选择服务器接受请求并对所有的请求进行排序，同时对当前空闲或处于可接入状态的设备服务器进行处理，将处理后的对应密钥按排序的顺序发送至设备，收到密钥的设备与设备服务器尝试连接，若连接成功，则脱离选择服务器，直至所有的设备完成尝试连接。

本发明是一种针对设备连接服务器的优化方案，以此来支撑千万级设备连接可以做到在各个服务器负载均衡，极大程度上解决了服务器动态扩容问题，物联网稳定、设备接入快，确保物联网实际应用场合的应用到位，提高接入效率。