一种边缘计算网关网络管理系统的制作方法

本发明涉及边缘计算技术领域，特别涉及一种边缘计算网关网络管理系统。

背景技术：

边缘计算是一种使计算机数据存储更接近需要的位置的分布式计算模式。计算主要或完全在分布式设备节点上执行。边缘计算将促进应用程序、数据和计算能力(服务)更靠近用户，而不是更靠近集中点。边缘计算的目标是需要更接近分布式系统技术与物理世界交互的动作源的应用程序或一般功能。尽管它可以与集中式云交互，边缘计算不需要与任何集中式云联系。与云计算不同，边缘计算指的是网络边缘的分散数据处理。边缘应用服务减少了必须移动的数据量、随之而来的流量以及数据必须传输的距离。这提供了更低的延迟并降低了传输成本。

由于边缘计算需要获取前端设备的数据，因此需要通过边缘计算网关连接前端设备，实现数据传输，汇总到边缘计算的服务器中，前端设备的种类较多，因此采用的接口协议也较多，传统的边缘计算网关需要提供不同协议的接口保证与前端设备的连接，从而提供了成本，并且传统的边缘计算网关分配传输带宽的时候采用平均的分配方式，前端设备的工作并不是统一的，所以对于空闲的设备还需要占用一定的带宽，不仅降低了数据传输效率，还造成了资源浪费。

技术实现要素：

本发明的目的就在于为了解决上述边缘计算网关需要提供不同的接口协议服务提高成本，适用范围窄以及空闲设备占用网关带宽，降低传输效率造成资源浪费的问题而提供一种边缘计算网关网络管理系统，具有可将不同协议的前端设备转换为统一协议，节约成本，适用不同的设备，智能分配网络带宽，减少浪费和提高网络传输效率的优点。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种边缘计算网关网络管理系统，包括连接各个前端设备的终端接口模块、与所述终端接口模块连接的协议转换单元和连接所述协议转换单元的网络管理单元；

所述协议转换单元用于将不同前端设备的数据传输协议转换为可被所述网络管理单元识别的统一传输协议；

所述网络管理单元包括处理器模块以及与所述处理器模块连接的网关模块、节点扫描模块和网络分配模块，其中所述网关模块用于提供网络连接服务，所述节点扫描模块用于扫描空闲的前端设备，所述网络分配模块用于分配每个前端设备的网络带宽。

优选的，所述节点扫描模块与终端接口模块连接，通过采集终端接口模块的接口流量获取空闲前端设备的数量，网关模块与终端接口模块连接，通过网关模块提供终端接口模块的网络带宽。

优选的，所述节点扫描模块的扫描时间间隔为1ms-5ms。

优选的，所述网络分配模块分配网关模块的网络方法为：

s1、获取空闲节点的数量；

s2、根据总结点计算出工作节点的数量；

s3、将网络总带宽平均分配到每个工作节点数量；

s4、若再扫描过程中存在新增/减的空闲节点，则重复步骤s2。

优选的，所述网络管理单元还连接安全防护模块。

优选的，所述网络管理单元连接存储模块、访问控制模块和系统管理模块。

优选的，所述访问控制模块和系统管理模块与客户端连接。

优选的，所述协议转换单元包括与终端接口模块连接的网络接入模块，网络接入模块连接数据分析模块，数据分析模块连接协议适配模块和协议转换模块。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过设置协议转换单元使得不同的前端设备可以在不需要转换接口协议的情况下接入网络管理单元，节约成本，使前端设备连接更加的方便，便于管理人员配置。

2、通过在网络管理单元中增加网络分配模块，先通过节点扫描模块扫描终端接口模块的流量信息，从而判断前端设备的空闲数量，再将网关模块提供的总的网络带宽平均分配给处于不空闲状态的前端设备，大大提高了网络的效率，且不会造成网络资源的浪费，满足用户的需求。

附图说明

图1为本发明的整体系统内部连接示意图。

图2为本发明的网络分配方法流程图。

图3为本发明的协议转换单元内部模块连接示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1所示，一种边缘计算网关网络管理系统，包括连接各个前端设备的终端接口模块、与所述终端接口模块连接的协议转换单元和连接所述协议转换单元的网络管理单元；所述协议转换单元用于将不同前端设备的数据传输协议转换为可被所述网络管理单元识别的统一传输协议，协议转换单元可将蓝牙接口、wifi接口、ethernet接口、3g/4g接口、lora接口、nb-iot接口和rs-232接口，转换成可被网关管理单元识别的统一接口，可以是上述众多接口中的一种，也可以是新的接口，具体接口根据网关管理单元自定义配置，因此可以将终端接口模块设置呈统一的接口形状，前端设备只需要通过连接线与终端接口模块连接即可，适合不同类型的前端设备，如图3所示，所述协议转换单元包括与终端接口模块连接的网络接入模块，网络接入模块连接数据分析模块，数据分析模块连接协议适配模块和协议转换模块，数据分析模块可以通过分析前端设备上传的文件格式来识别出该前端设备数据传输属于哪种协议，在分析出使用的协议过后，若是与网络管理单元所采用的的协议相同，则进行适配，若是与网络管理单元所采用的协议不同，则通过协议转换模块进行转换成相同的协议，进行适配。

所述网络管理单元包括处理器模块以及与所述处理器模块连接的网关模块、节点扫描模块和网络分配模块，其中所述网关模块用于提供网络连接服务，所述节点扫描模块用于扫描空闲的前端设备，所述网络分配模块用于分配每个前端设备的网络带宽，通过网络分配模块可以将网关模块的网络带宽分配，所述节点扫描模块与终端接口模块连接，通过采集终端接口模块的接口流量获取空闲前端设备的数量，网关模块与终端接口模块连接，通过网关模块提供终端接口模块的网络带宽，所述节点扫描模块的扫描时间间隔为3ms，节点扫描模块每3毫秒扫描一次终端接口模块，查询处于空闲的前端设备，对于空闲的前端设备，网络分配模块暂时断开空闲前端设备的网络，将节约的带宽分配给处于工作状态的前端设备，这样可以提高前端设备的数据传输效率，也不造成带宽浪费，在统一传输协议的管理下，带宽分配起来更加的容易可靠。

如图2所示，所述网络分配模块分配网关模块的网络方法为：

s1、获取空闲节点的数量；

s2、根据总结点计算出工作节点的数量；

s3、将网络总带宽平均分配到每个工作节点数量；

s4、若再扫描过程中存在新增/减的空闲节点，则重复步骤s2。

所述网络管理单元还连接安全防护模块，安全防护模块是在提供网络数据传输过程中，检测数据是否携带漏洞，或者网络是否遭受到攻击，起到整个边缘网关的一种防护作用，所述网络管理单元连接存储模块、访问控制模块和系统管理模块，存储模块用来存储网络分配规则的执行程序或者接收前端设备上传数据的一个缓存，防止在数据未上传给后台服务器时，出现故障，造成数据丢失，所述访问控制模块和系统管理模块与客户端连接，访问控制模块用来控制用户的访问规则，通过分配权限的方式，将用户划分成管理员和普通用户，方便普通用户访问整个网络管理单元，进行前端设备的配置和更改，也能保证管理员可通过系统管理模块配置整个系统。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。