[发明专利]一种基于LXC容器技术的边缘计算网关管理系统及方法

说明书

本发明涉及边缘计算领域，尤其是一种基于LXC容器技术的边缘计算网关管理系统。本发明提供的边缘计算网关管理系统包括：边缘计算网关集群和云服务器；边缘计算网关集群包括若干个边缘计算网关，边缘计算网关中部署有若干个LXC容器；云服务器中设置有IoT云管理平台和LXC容器镜像库，其中IoT云管理平台负责对整个网关集群进行统一管理和监控，LXC容器镜像库中存有LXC容器基础镜像；边缘计算网关集群中的各个边缘计算网关与云服务器建立通讯连接，共同构成一种轻量级、灵活、可定制的容器化平台。本发明还公开了一种应用本系统的边缘计算网关管理方法，基于该方法，用户可以快速批量部署应用，实现应用间的资源隔离，能够满足多种物联网应用场景。

技术领域

本发明涉及边缘计算领域，尤其是一种基于LXC容器技术的边缘计算网关管理系统。

背景技术

目前，随着物联网的快速发展和5G无线网络的逐渐普及，万物互联成为一种趋势。随着网络边缘设备数量的迅速增加，传统的以云计算模型为核心的集中式大数据处理方式已经不能高效及时的处理海量数据。边缘计算提出将数据在边缘进行处理，能够高效、及时、安全的处理终端数据，极大的减轻了云计算中心的压力，成为了物联网领域一种新的趋势。

在云计算平台上，通常采用以Docker为代表的容器技术。Docker容器是一个开源的应用容器引擎，让开发者可以打包他们的应用以及依赖包到一个可移植的容器中，然后发布到任何流行的Linux机器上，从而实现虚拟化，具有高资源利用率与资源隔离、跨平台、易于部署、统一管理等优点。但是在边缘计算领域，由于边缘计算网关设备功能单一，资源有限，功能复杂的Docker容器显得过于庞大和冗余，需针对边缘计算网关的特点设计出一种轻量级、灵活、可定制的容器化管理系统。

发明内容

本发明针对上述技术问题，提出了具有轻量级、灵活、可定制特点的一种基于LXC容器技术的边缘计算网关管理系统及其管理方法。

本发明提供的基于LXC容器技术的边缘计算网关管理系统，包括：

边缘计算网关集群和云服务器；边缘计算网关集群包括若干个边缘计算网关，边缘计算网关中部署有若干个LXC容器；云服务器中设置有IoT云管理平台和LXC容器镜像库，其中IoT云管理平台负责对整个网关集群进行统一管理和监控，LXC容器镜像库中存有基础镜像；边缘计算网关集群中的各个边缘计算网关与云服务器建立通讯连接。

优选的，还包括用户终端：用户终端用于通过IoT云管理平台对系统中的各个边缘计算网关进行统一管理和监控。

优选的，所述边缘计算网关还包括底层硬件、连接底层硬件和LXC容器的Linux内核层、容器管理进程和即时通讯协议代理；

所述底层硬件用于完成存储、计算和通信功能；

所述Linux内核层用于通过设备描述的方式抽象边缘计算网关的所有通信接口，并根据需要将设备描述挂载到相应的容器当中；

所述容器管理进程负责对LXC容器进行管理和监控，并且作为边缘计算网关和IoT云管理平台之间交互的接口，用以接收来自IoT云管理平台的相关命令并执行，以及上传LXC容器的相关信息。

优选的，每一个LXC容器中设置有一个应用程序。

优选的，边缘计算网关还设置有管理容器的API调用接口。

一种基于LXC容器技术的边缘计算网关管理方法，所述方法应用于上述系统，所述方法包括以下步骤：

用户通过应用终端选择镜像方式创建LXC容器镜像，或者选定既定边缘计算网关通过克隆方式在原有LXC容器基础上克隆一个新的LXC容器；