[发明专利]一种分布式边缘云系统架构

说明书

本发明属于边缘云计算系统技术领域，公开了一种分布式边缘云系统架构；该架构包括边缘节点、边缘计算智脑平台层、边缘安全边界层，边缘节点通过边缘专网与边缘计算智脑平台层进行通信；边缘计算智脑平台层的智脑平台对接多个不同边缘节点，实现分布式部署；通过边缘节点接入的外部终端设备获取数据并上传给边缘节点进行处理；边缘计算智脑平台层通过边缘安全边界层与中心云或行业云进行通信；边缘安全边界层作为边缘云系统与中心云或行业云进行通信的接口，用于保障边缘云与中心云或行业云之间的通信安全；本系统架构具有低时延、安全性高的特点，满足敏捷联接、实时业务、数据优化、应用智能、安全与隐私保护方面的需求。

技术领域

本发明属于云计算技术领域，更具体地，涉及一种分布式边缘云系统架构。

背景技术

传统的云中心解决方案由大量网络资源、存储资源和计算资源构成，向外提供软件级(SaaS)、平台级(PaaS)、数据库级(DaaS)、基础设施级(IaaS)；服务器、存储、网络、应用等皆通过虚拟化技术，使用户可以按需调用各种资源。这类中心云的技术方案，存储和应用等资源都在云端，给用户数据的存储和使用带来极大安全隐患；而且存在时延，由于用户的每个服务请求皆由云端提供，很难满足具有高实时性业务的需求，在工业领域尤为明显；另一方面，由于包含大量网络、存储和计算资源，需要较高的建设成本。

而随着5G、物联网技术的快速发展，中心云所提供的服务无法满足终端侧“大连接、低时延、大带宽”的需求；急需提供一种融合网络、计算、存储、应用核心能力的分布式开放平台，就近提供服务，满足行业数字化在敏捷联接、实时业务、数据优化、应用智能、安全与隐私保护等方面的关键需求；边缘云即为解决这些问题而被提出，边缘计算产业联盟与工业互联网产业联盟推出了定义边缘计算框架的《边缘计算参考框架3.0》、以及《边缘计算产业联盟白皮书》。

然而，这些现有技术所提出的边缘云方案还存在待改进之处；在安全隐私方面：由于边缘节点本身存储计算能力一般，数据大都存储在中心云或边缘数据中心，而不再存储在用户侧，脱离用户的直接管控，具有安全风险。而运营商方案虽能提供一个中心云之外的边缘数据中心，但是对运营商资源譬如基站的依赖性较强，其他用户想独立部署出这类方案很难实现。另外，现有的边缘云框架里采用边缘靠近设备的一层结构包括边缘节点或边缘网关来提供计算处理能力，该架构下，针对计算复杂度高的情况譬如机器学习、深度学习等任务则需要部署计算力更高的边缘节点，将使得系统变得臃肿，而且带来成本的增加；而若是将这类复杂的任务提交到中心云来处理，则会增大通信压力，而且会增加由于网络数据访问、数据传输所带来的时延。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种分布式边缘云系统架构，通过增加具有智能处理能力的边缘计算智脑平台层来提供智能分析和计算服务，智脑平台下对接多个边缘节点实现分布式处理，实现在业务侧就近提供服务，降低延时、提高安全性。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种分布式边缘云系统架构，包括边缘节点、边缘计算智脑平台层、边缘安全边界层；

外部终端通过边缘节点接入到分布式边缘云系统，边缘节点通过边缘专网与边缘计算智脑平台层进行通信；边缘计算智脑平台层通过边缘安全边界层与中心云或行业云进行通信；

边缘计算智脑平台层所包括的智脑平台与边缘节点数量为1：N的关系，N为自然数；

接入到分布式边缘云系统的外部终端将用户数据、传感数据、业务数据等终端数据上传到边缘节点；对用户请求的任务则根据任务的复杂度和/或实时性要求分配到边缘节点或边缘计算智脑平台层进行处理；边缘安全边界层作为边缘云系统与中心云或行业云进行通信的接口，设置有安全访问机制保障边缘云与中心云或行业云之间的通信安全。