边缘计算场景下异构虚拟网关的管理系统及方法与流程

技术特征：
1.一种边缘计算场景下异构虚拟网关的管理系统，其特征在于包括控制模块、网关模块和转发模块，所述控制模块部署于云端作为服务端，所述网关模块部署于边缘端作为客户端，所述转发模块部署于云端和边缘端用于实现控制模块和网关模块的交互：所述控制模块用于基于网关模块上传的网关模型信息构建初始网关模型，基于用户指令修改所述初始网关模型，并将得到的修改后网关模型通过转发模块下发至所述网关模块；用于维护对自身运行状态，并维护其与网关模块的连接；所述网关模块用于建立并维护其与控制模块的连接，用于检测自身状态变化并将对应的网关模型信息上传所述控制模块，用于基于修改后网关模型配置数据转发策略和数据流处理策略，并基于数据转发策略和数据流处理策略对接收的数据包进行路由转发和数据流处理。2.根据权利要求1所述的一种边缘计算场景下异构虚拟网关的管理系统，其特征在于所述控制模块包括：应用程序接口，所述应用程序接口用于供用户调用，获取用户指令；指令处理单元，所述指令处理单元与所述应用程序接口交互，用于转发所述用户指令；数据处理单元，所述数据处理单元与所述转发模块交互，用于通过提供网关模型构建服务，基于所述网关模型构建服务主动从转发模块获取网关模块信息并基于网关模块信息构建初始网关模型，用于提供网关模型修改服务，基于所述网关模型修改服务获取用户指令、并基于用户指令对所述初始网关模型进行修改，得到修改后网关模型，并将所述修改后网关模型通过转发模块下发至所述网关模块；系统检查单元，所述系统检查单元用于提供模块探测服务和网关连接探测服务，基于所述网关探测服务检测自身运行状态，并在运行出现问题时，记录问题日志并进行重启修复，基于所述网关连接探测服务检测所述控制模块与所述网关模块的连接状态，并在连接出现问题时，记录问题日志并进行重启修复。3.根据权利要求1所述的一种边缘计算场景下异构虚拟网关的管理系统，其特征在于所述网关模块包括：网关处理单元，所述网关处理单元用于提供连接探测服务、动态监测服务、网关同步服务，网关模块启动后，基于所述连接探测服务向所述控制模块发送连接请求并与控制模块建立连接，并检测其与控制模块的连接状态，断连时，重新向所述控制模块发送连接请求与控制模块建立连接；基于所述动态检测服务检测自身状态变化，并将对应的网关模型信息实时上传所述控制模块；数据流处理单元，所述数据流处理单元与所述网关处理单元连接，在网关模块与控制模块建立连接后，基于所述网关同步服务、网关处理单元实时从控制模块获取对应的修改后网关模型，并基于修改后网关模型调整所述数据流处理单元，所述调整后数据流处理单元用于提供数据包转发服务和数据策略控制服务，所述数据包转发服务用于根据数据包的源目地址、匹配预先定义的数据流转发策略完成数据包的路由和转发、以及数据业务识别；所述数据策略控制服务用于根据数据包的信息执行对应的数据流动作和策略，所述数据包的信息包括源目地址、端口号、协议和应用。4.根据权利要求1-3任一项所述的一种边缘计算场景下异构虚拟网关的管理系统，其特征在于所述转发模块包括：
云端转发模块，所述云端转发模块部署于云端，并与控制模块连接；边缘端转发模块，每个边缘节点或每组边缘节点上均部署有边缘端转发模块，所述边缘端转发模块和对应在同一个边缘节点或同一组边缘节点的网关模块连接，并通过websocket通信协议与所述云端转发模块连接。5.根据权利要求1-3任一项所述的一种边缘计算场景下异构虚拟网关的管理系统，其特征在于所述网关模块以docker容器的方式部署于边缘端。6.一种边缘计算场景下异构虚拟网关的管理方法，其特征在于应用于如权利要求1-5任一项所述的一种边缘计算场景下异构虚拟网关的管理系统，所述方法包括如步骤：网关模块建立并维护其与控制模块的连接，检测自身状态变化并将对应的网关模型信息上传控制模块；控制模块维护对自身运行状态，并维护其与网关模块的连接；控制模块基于网关模块上传的网关模型信息构建初始网关模型，并基于用户指令修改所述初始网关模型，将得到的修改后网关模型通过转发模块下发至网关模块；网关模块基于所述修改后网关模型配置数据转发策略和数据流处理策略，并基于所述数据转发策略和所述数据流处理策略对接收的数据包进行路由转发和数据流处理。7.根据权利要求6所述的一种边缘计算场景下异构虚拟网关的管理方法，其特征在于所述网关模块建立并维护其与控制模块的连接，步骤为：网关模块启动后，基于连接探测服务向所述控制模块发送连接请求并与控制模块建立连接，并检测其与控制模块的连接状态，断连时，重新向所述控制模块发送连接请求与控制模块建立连接；控制模块维护对自身运行状态，并维护其与网关模块的连接，步骤为：基于所述网关探测服务检测自身运行状态，并在运行出现问题时，记录问题日志并进行重启修复，基于所述网关连接探测服务检测所述控制模块与所述网关模块的连接状态，并在连接出现问题时，记录问题日志并进行重启修复。8.根据权利要求6所述的一种边缘计算场景下异构虚拟网关的管理方法，其特征在于控制模块基于网关模块上传的网关模型信息构建初始网关模型，并基于用户指令修改所述初始网关模型，步骤为：数据处理单元基于所述网关模型构建服务主动从转发模块获取网关模块信息并基于网关模块信息构建初始网关模型；基于应用程序接口获取用户指令，并通过指令处理单元将所述指令转发至数据处理单元，数据处理单元基于所述网关模型修改服务获取用户指令、并基于用户指令对所述初始网关模型进行修改，得到修改后网关模型。9.根据权利要求6所述的一种边缘计算场景下异构虚拟网关的管理方法，其特征在于网关模块基于所述修改后网关模型配置数据转发策略和数据流处理策略，并基于所述数据转发策略和所述数据流处理策略对接收的数据包进行路由转发和数据流处理，包括如下步骤：在网关模块与控制模块建立连接后，基于所述网关同步服务、网关处理单元实时从控制模块获取对应的修改后网关模型，并基于修改后网关模型调整所述数据流处理单元，调整后数据流处理单元提供数据包转发服务和数据策略控制服务；基于数据包转发服务，根据数据包的源目地址、匹配预先定义的数据流转发策略完成
数据包的路由和转发、以及数据业务识别；基于所述数据策略控制服务，根据数据包的信息执行对应的数据流动作和策略，所述数据包的信息包括源目地址、端口号、协议和应用。

技术总结
本发明公开了边缘计算场景下异构虚拟网关的管理系统及方法，属于网关管理技术领域，要解决的技术问题为如何实现边缘计算场景下虚拟异构网关的管理。包括控制模块、网关模块和转发模块，控制模块用于基于网关模块上传的网关模型信息构建初始网关模型，基于用户指令修改所述初始网关模型，并将得到的修改后网关模型通过转发模块下发至网关模块；用于维护对自身运行状态，并维护其与网关模块的连接；网关模块用于建立并维护其与控制模块的连接，用于检测自身状态变化并将对应的网关模型信息上传所述控制模块，用于基于修改后网关模型配置数据转发策略和数据流处理策略，并基于数据转发策略和数据流处理策略对接收的数据包进行路由转发和数据流处理。行路由转发和数据流处理。行路由转发和数据流处理。


技术研发人员：曲国庆 李明 金伟毅 王中明 廖琦
受保护的技术使用者：苏州思萃工业互联网技术研究所有限公司
技术研发日：2022.05.05
技术公布日：2022/8/30