跨区域网络通信方法、服务器及存储介质

技术领域

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种跨区域网络通信方法、服务器及存储介质。

背景技术

电子设备(如，智能家居设备)可以配置联网功能，以作为一个物联网(Internetof things，IOT)设备通过传输控制协议(Transmission Control Protocol,TCP)与服务器集群建立长连接。当跨区域通信或者跨洲通信时，这类连接方式可能会出现网络波动、丢失数据包或者网络延迟等情况。为了加强这类通信方式的网络稳定性，相关技术中，通常利用域名系统(Domain Name System,DNS)去解析需要通信的电子设备的域名，再通过域名连接对应区域的网络。然而，如果当前网络出现故障，这类方法只能连接区域内的其他网络，无法有效地保障跨区域网络通信的质量。

发明内容

本申请实施例公开了一种跨区域网络通信方法、服务器及存储介质，解决了跨区域通信时，无法保障网络质量的技术问题。

本申请提供一种跨区域网络通信方法，应用于调度服务器，所述方法包括：所述调度服务器与服务器集群以及多个接入服务器通信连接，所述方法包括：接收目标设备的接入请求，确定所述目标设备所在的区域；计算所述目标设备与每个接入服务器之间的位置权重；向所述服务器集群发送测试命令，指示所述服务器集群选取相同区域的多个测试设备；接收所述多个测试设备与每个接入服务器之间的网络开销；获取所述多个接入服务器的接入状态；基于所述接入状态、所述网络开销与所述位置权重，确定目标接入服务器；将所述目标接入服务器的连接地址发送至所述目标设备，使所述目标设备与所述目标接入服务器建立跨区域网络通信。

在一些可选的实施方式中，所述计算所述目标设备与每个接入服务器之间的位置权重，包括：获取所述目标设备所在的第一位置；获取所述每个接入服务器所在的第二位置；根据所述第一位置与每个第二位置之间的距离，确定所述接入服务器相应的位置权重。

在一些可选的实施方式中，所述获取所述多个接入服务器的接入状态，包括：获取所述每个接入服务器的处理器的占用率、负载率以及宽带占用比；获取与所述每个接入服务器连接的设备数量；根据所述占用率、所述负载率、所述宽带占用比以及所述设备数量，确定所述接入状态；所述接入状态包括健康状态与不健康状态。

在一些可选的实施方式中，所述方法还包括：若所述占用率、所述负载率、所述宽带占用比以及所述设备数量中任意一个指标超过对应的指标阈值，确定所述接入状态为所述不健康状态；若所述占用率、所述负载率、所述宽带占用比以及所述设备数量均不超过对应的指标阈值，确定所述接入状态为所述健康状态。

在一些可选的实施方式中，所述基于所述接入状态、所述网络开销与所述位置权重，确定目标接入服务器，包括：获取处于所述健康状态的多个接入服务器的网络开销与所述位置权重，将所述网络开销最小且所述位置权重最大的接入服务器确定为所述目标接入服务器。

在一些可选的实施方式中，所述基于所述接入状态、所述网络开销与所述位置权重，确定与所述目标设备连接的目标接入服务器，还包括：获取处于所述健康状态的多个接入服务器的网络开销，将所述网络开销最小的接入服务器确定为所述目标接入服务器。

在一些可选的实施方式中，所述方法还包括：若所述目标接入服务器发出故障预警，确定除所述目标接入服务器之外的剩余接入服务器中具有最小网络开销且最大位置权重的接入服务器作为更新的目标接入服务器。

本申请还提供了一种跨区域网络通信方法，应用于服务器集群，所述服务器集群与调度服务器通信连接，所述服务器集群与多个接入服务器通信连接，所述方法包括：接收所述调度服务器发送的测试命令，选取多个测试设备；所述测试设备所在的区域与目标设备所在的区域相同；向每个测试设备发送网络开销测试指令；计算所述多个测试设备与每个接入服务器之间的网络开销；向所述调度服务器发送所述网络开销，以使所述调度服务器确定与所述目标设备通信连接的目标接入服务器，并建立所述目标设备与所述目标接入服务器的跨区域网络通信。

本申请还提供一种服务器，所述服务器包括处理器和存储器，所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机程序时实现所述的跨区域网络通信方法。

本申请还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的跨区域网络通信方法。

在上述跨区域网络通信方法中，首先，接收到目标设备的接入请求时，计算目标设备与每个接入服务器之间的位置权重，为了能够获取接入服务器的网络开销，触发服务器集群利用多个测试设备测试每个接入服务器。其次，为了能够快速确定所需的目标接入服务器，能够利用获取到的多个接入服务器的接入状态进行筛选。最后，通过多个接入服务器的接入状态、网络开销与位置权重，确定与目标设备连接的目标接入服务器，在一定程度上有效地保障跨区域网络通信的网络质量。

附图说明

图1是本申请实施例提供的跨区域网络通信方法的应用场景示意图。

图2是本申请实施例提供的跨区域网络通信方法的流程图。

图3是本申请实施例提供的跨区域网络通信方法的流程图。

图4是本申请实施例提供的调度服务器的结构图。

具体实施方式

为了便于理解，示例性的给出了部分与本申请实施例相关概念的说明以供参考。

需要说明的是，本申请中“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或多于两个。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况，其中A，B可以是单数或者复数。本申请的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不是用于描述特定的顺序或先后次序。

电子设备(如，智能家居设备)可以配置联网功能，以作为一个物联网(Internetof things，IOT)设备通过传输控制协议(Transmission Control Protocol,TCP)与服务器集群建立长连接。当跨区域通信或者跨洲通信时，这类连接方式可能会出现网络波动、丢失数据包或者网络延迟等情况。为了加强这类通信方式的网络稳定性，相关技术中，通常利用域名系统(Domain Name System,DNS)去解析需要通信的电子设备的域名，再通过域名连接对应区域的网络。然而，如果当前网络出现故障，这类方法只能连接区域内的其他网络，无法有效地保障网络的质量。

为了保障跨区域网络通信的网络质量，本申请实施例提供了跨区域网络通信方法、服务器及存储介质，下面首先对本申请跨区域网络通信方法的应用场景进行描述。

图1是本申请实施例提供的跨区域网络通信方法的应用场景示意图。本申请实施例提供的跨区域网络通信方法应用于调度服务器100中，调度服务器100分别与服务器集群200、多个接入服务器300、多个电子设备400通信连接。其中，通信连接的方式可以包括：长连接通信，长连接通信可以是通过超文本传输协议(HTTP)建立的长连接，也可以指基于传输控制协议(Transmission Control Protocol,TCP)、用户数据报协议(User DatagramProtocol,UDP)、快速UDP互联网连接(Quick UDP Internet Connection,QUIC)、Web套接字(Web Socket)等一个或多个协议建立的连接，建立长连接通信后可以形成持续收发消息的数据通路。

调度服务器100与服务器集群200通信连接时，用于向服务器集群200发送测试命令，还用于接收服务器集群200发送的网络开销(Network Overhead)，该网络开销表示电子设备400经过接入服务器300到达服务器集群所产生的网络开销，网络开销指的是通信传输过程中额外的开销，针对网络开销的说明可参考下文实施例的描述。

调度服务器100与多个电子设备400通信连接，用于接收多个电子设备400(如，目标设备)的接入请求，所述接入请求包括每个电子设备400所在的位置信息。

调度服务器100与多个接入服务器300通信连接，用于接收多个接入服务器300所在的位置，以及接入服务器300的接入状态，该接入状态包括健康状态与不健康状态，针对健康状态与不健康状态的说明可参考下文实施例的描述。

在一示例中，当调度服务器100接收到电子设备400与接入服务器300所在的位置时，可以根据电子设备400与接入服务器300之间的距离，确定接入服务器300的位置权重。

在一示例中，当服务器集群200接收到调度服务器100发送的测试命令时，服务器集群200向电子设备400(如，测试设备)发送网络开销测试指令，以触发电子设备400开启测试流程，电子设备400通过接入服务器300连接到服务器集群，完成测试流程。

调度服务器100可以是用于集成用户部署的各类服务的服务器。

服务器集群200可以是集成了多个服务器的一个服务平台，用于管理多个设备的数据，或者为多个设备提供服务，如，登录服务，认证服务等。

接入服务器300可以是部署在不同区域的服务器，用于通过专线与服务器集群200连接，以达到跨区域通信的目的。

电子设备400可以是智能家居设备、手机、平板电脑、便携式手表等。

为了解决上述问题，请参阅图2所示，图2是本申请实施例提供的跨区域网络通信方法的流程图，应用在调度服务器(例如图1的调度服务器100)中。根据不同的需求，该流程图中步骤的顺序可以改变，某些步骤可以省略。

步骤S201，接收目标设备的接入请求，确定目标设备所在的区域。

在本申请的一些实施例中，目标设备可以是智能家居设备，该智能家居设备可以是出口产品。当目标设备被出口至其他国家时，目标设备需要与服务器集群可以建立长连接通信，服务器集群指的是能够提供登录服务、认证服务、设备控制服务、缓存服务以及数据库服务等具有计算器服务系统的管理平台。

在本申请的一些实施例中，当目标设备需要激活或者启动工作时，可以向调度服务器发送接入请求，以获取网络连接信息。调度服务器在接收到目标设备的接入请求时，可以获取接入请求所携带的目标设备信息，目标设备信息可以包括目标设备的互联网协议地址、目标设备所在的区域、目标设备的位置、目标设备所在区域的家庭网络互联网协议地址等。

步骤S202，计算目标设备与每个接入服务器之间的位置权重。

在本申请的一些实施例中，调度服务器与目标设备建立通信连接以后，调度服务器可以获取目标设备所在的位置，如，第一位置。调度服务器还与每一个接入服务器通信连接，调度服务器可以获取每一个接入服务器所在的位置，如，第二位置。其中，调度服务器通信连接的多个接入服务器可以来自不同区域或者不同的国家。

在本申请的一些实施例中，在得到目标设备的第一位置与接入服务器的第二位置以后，计算第一位置与第二位置的距离，根据距离的大小确定接入服务器相应的位置权重，比如，距离目标设备越近的接入服务器的位置权重越高。

在一示例中，调度服务器接收到目标设备发送的第一位置，以及第一接入服务器发送的位置A、第二接入服务器发送的位置B时，根据第一位置与位置A计算得到第一距离，根据第一位置与位置B计算得到第二距离，如果第一距离小于第二距离，表示第一接入服务器比第二接入服务器距离目标设备更近，则第一接入服务器的位置权重大于第二接入服务器的位置权重。相反，如果第一距离大于第二距离，表示第二接入服务器比第一接入服务器距离目标设备更近，则第二接入服务器的位置权重大于第一接入服务器的位置权重。

在另一示例中，可以预先设置第一距离阈值，将小于或等于该第一距离阈值的至少一个接入服务器作为位置权重最高的接入服务器，若存在两个以上这类接入服务器，可以再设置第二距离阈值，对满足小于或等于该第一距离阈值的接入服务器进行重新划分，将小于或等于第二距离阈值的至少一个接入服务器作为新的位置权重最高的接入服务器，以此类推，以最终确定位置权重最高的接入服务器，其中，第一距离阈值大于第二距离阈值。

步骤S203，向服务器集群发送测试命令，指示服务器集群选取相同区域的多个测试设备。

在本申请的一些实施例中，在接收到目标设备的接入请求后，调度服务器可以向服务器集群发出测试命令，该测试命令可以指示服务器集群选取多个测试设备。服务器集群可以利用缓存服务预先存储多个设备的相关设备信息，比如，设备地址，服务器集群在选取多个测试设备时，可以基于测试设备的设备地址确定是否归属于目标设备所在区域，从而选择目标设备所在区域内的多个设备作为测试设备。测试设备可以是与目标设备同一型号的设备，也可以在同一个服务器集群里管理的设备，本申请对此不予限制。

在本申请的另一实施例中，在计算得到位置权重以后，可以利用位置权重从多个接入服务器中选择多个待测接入服务器，以减小测试的复杂度，比如，从10个接入服务器中选择位置权重前5的接入服务器作为待测服务器。本申请对此不予限制。

步骤S204，接收多个测试设备与每个接入服务器之间的网络开销。

在本申请的一些实施例中，网络开销(Network Overhead)指的是在计算机网络中，因为通信协议、数据传输和网络拓扑结构等原因，使得通信传输所需要的额外开销，包括但不限于协议头部、错误检测和纠错、数据压缩和解压缩等。这些额外的开销会占用网络资源，降低网络性能，增加网络延迟和带宽消耗。

在本申请的一些实施例中，在计算得到多个接入服务器的位置权重以后，可以按照位置权重的大小为多个接入服务器设置序号，为了提高测试的效率，以及目标设备的接入效率，在一示例中，可以从多个接入服务器中选取序号1至序号5的接入服务器作为待测服务器，并指示服务器集群计算待测服务器的网络开销，以减少服务器集群的计算量。在其他示例中，也可以选择其他序号的接入服务器进行测试，本申请对此不予限制。

在本申请的一些实施例中，在确定多个接入服务器的位置权重以及确定用于测试的多个测试设备以后，调度服务器可以接收到服务器集群发送的网络开销，该网络开销为多个测试设备与每一个接入服务器之间的网络开销，用于测试不同位置权重的接入服务器的网络性能。

在一示例中，第一测试设备、第二测试设备以及第三测试设备同时通过第一接入服务器连接至服务器集群的第一网络开销，第一测试设备、第二测试设备以及第三测试设备同时通过第二接入服务器连接至服务器集群的第二网络开销。

步骤S205，获取多个接入服务器的接入状态。

在本申请的一些实施例中，调度服务器可以通过获取每个接入服务器的处理器的占用率、负载率、宽带占用比以及与每个接入服务器连接的设备数量，来确定相应接入服务器的接入状态，接入状态包括健康状态与不健康状态。

在本申请的一些实施例中，若占用率、负载率、宽带占用比以及设备数量中任意一个指标超过对应的指标阈值，确定接入状态为不健康状态。例如，如果接入服务器的处理器的占用率大于预设的占用率指标阈值，表示该接入服务器当前的运行速度较慢，不适合接入新的设备，则该接入服务器可以判定为不健康状态。若占用率、负载率、宽带占用比以及设备数量均不超过对应的指标阈值，表示，确定接入状态为健康状态。

步骤S206，基于接入状态、网络开销与位置权重，确定目标接入服务器。

在本申请的一些实施例中，在得到接入服务器的接入状态后，滤除不健康状态的接入服务器，再通过网络开销以及位置权重，确定目标接入服务器。

在一示例中，将网络开销最小且位置权重最大的接入服务器确定为目标接入服务器。假设存在第一网络开销、第二网络开销、第一位置权重以及第二位置权重，第一网络开销小于第二网络开销，第一位置权重大于第二位置权重，若第一网络开销与第一位置权重为同一个接入服务器，将该接入服务器确定为目标接入服务器。

在另一示例中，将网络开销最小的接入服务器确定为目标接入服务器。假设存在第一网络开销、第二网络开销、第一位置权重以及第二位置权重，第一网络开销小于第二网络开销，第一位置权重大于第二位置权重，若第一网络开销属于第一接入服务器，第一位置权重属于第二接入服务器，则可以创建网络开销的设定优先权大于位置权重，以此确保目标设备优先连接距离最近的网络，将第一接入服务器确定为目标接入服务器。

在另一示例中，将网络开销最小的接入服务器确定为目标接入服务器。假设存在第一网络开销、第二网络开销、第一位置权重以及第二位置权重，第一网络开销小于第二网络开销，第一位置权重大于第二位置权重，若第一网络开销属于第一接入服务器，第一位置权重属于第二接入服务器，则可以创建位置权重的设定优先权大于网络开销，以此确保目标设备优先连接所在区域的网络，将第二接入服务器确定为目标接入服务器。

步骤S207，将目标接入服务器的连接地址发送至目标设备，使目标设备与目标接入服务器建立跨区域网络通信。

在本申请的一些实施例中，调度服务器在确定目标接入服务器以后，获取目标服务器的连接地址，并将目标服务器的连接地址发送至目标设备，使得目标设备与目标接入服务器建立跨区域网络通信，能够确保目标设备能够与最优的接入服务器通信连接。

在其他的一些实施例中，若目标设备与目标接入服务器建立了通信连接以后，目标接入服务器出现故障，调度服务器在接收到目标接入服务器发出的故障预警时，获取除所述目标接入服务器之外的剩余接入服务器中具有最小网络开销且最大位置权重的接入服务器，作为新的目标接入服务器。

在一示例中，第一接入服务器的网络开销小于第二接入服务器的网络开销，且第一接入服务器的位置权重大于第二接入服务器的位置权重，则第一接入服务器被确定为目标接入服务器，若第一接入服务器出现故障，则将第二接入服务器确定为新的目标接入服务器。其中，第二接入服务器的位置权重小于第一接入服务器的位置权重，大于其他接入服务器的位置权重，第二接入服务器的网络开销大于第一接入服务器的网络开销，小于其他接入服务器的网络开销。

在另一示例中，当目标接入服务器出现故障时，可以从剩余接入服务器中选择位置权重最大的接入服务器作为新的目标接入服务器，或者，从剩余接入服务器中选择网络开销最小的接入服务器作为新的目标接入服务器，本申请对此不予限制。

在本申请的实施例中，为了优化目标设备所连接的接入服务器，通过调度服务器确定所要连接的目标服务器的接入地址，具体可以包括：调度服务器通过计算多个接入服务器的位置权重、获取网络开销以及获取多个接入服务器的接入状态，得到目标接入服务器的判定依据，若处于健康状态的接入服务器的网络开销最小且位置权重最大，则将该接入服务器确定为目标接入服务器，确保目标设备能够连接到距离最近且网络最优的接入服务器，在一定程度上保障了跨区域网络的通信质量。

图3是本申请实施例提供的跨区域网络通信方法的流程图，应用在服务器集群，包括如下步骤：

步骤S301，接收调度服务器发送的测试命令，选取多个测试设备。

在本申请的一些实施例中，服务器集群与调度服务器通信连接，服务器集群可以接收到调度服务器发送的测试命令，测试命令可以携带有目标设备所在的区域信息，当服务器集群接收到测试命令时，解析得到目标设备所在的区域，从服务器集群的缓存服务中选取具有与目标设备所在区域相同的多个测试设备，以便利用多个测试设备测试接入服务器的网络性能。

步骤S302，向每个测试设备发送网络开销测试指令。

在本申请的一些实施例中，在确定多个测试设备以后，服务器集群可以根据测试设备的设备地址，向测试设备发出网络开销测试指令。其中，网络开销(Network Overhead)指的是在计算机网络中，因为通信协议、数据传输和网络拓扑结构等原因，使得通信传输所需要的额外开销，包括但不限于协议头部、错误检测和纠错、数据压缩和解压缩等。这些额外的开销会占用网络资源，降低网络性能，增加网络延迟和带宽消耗。

步骤S303，计算多个测试设备与每个接入服务器之间的网络开销。

在本申请的一些实施例中，测试设备在接收到网络开销测试指令时，触发测试流程，测试流程可以包括测试设备经过接入服务器到达服务器集群的过程。在向测试设备发送网络开销测试指令之后，服务器集群可以接收到每个接入服务器在接收到每个测试设备的测试数据，基于测试数据，可以计算出网络开销。

在一示例中，服务器集群接收到第一测试设备经过第一接入服务器产生的第一测试数据，还接收到第二测试设备经过第一接入服务器产生的第二测试数据，根据第一测试数据与第二测试数据，可以计算出第一接入服务器的网络开销。可以根据实际应用设定，本申请对此不予限制。

在本申请的其他一些实施例中，网络开销测试指令可以指示测试设备经过指定的待测服务器，以减少服务器集群计算网络开销的计算量。其中，待测服务器可以是多个接入服务器中位置权重较高的前几台接入服务器，本申请对此不予限制。

步骤S304，向调度服务器发送网络开销。

在本申请的一些实施例中，在计算得到网络开销以后，可以向调度服务器发送网络开销，以使调度服务器确定与目标设备通信连接的目标接入服务器，并建立目标设备与目标接入服务器的跨区域网络通信。其中，如何确定目标接入服务器，可以结合参考如图2所示实施例，在此不再重复描述。

在本申请的实施例中，能够通过服务器集群计算接入服务器的网络开销，选择最优的接入服务器作为目标接入服务器，在一定程度上可以提高跨区域网络通信的网络质量。

图4是本申请实施例提供的调度服务器的结构图，本实施例中，调度服务器100可以包括但不限于存储器101与处理器102。所述示意图4仅仅是调度服务器100示例，并不构成对调度服务器100的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如调度服务器100还可以包括输入输出设备、网络接入设备等。

所述存储器101可以是调度服务器100的内部存储器，即内置于所述调度服务器100的存储器。在其他实施例中，所述存储器101也可以是调度服务器100的外部存储器，即外接于所述调度服务器100的存储器。

在一些实施例中，所述存储器101用于存储程序代码和各种数据，并在调度服务器100的运行过程中实现高速、自动地完成程序或数据的存取。

所述存储器101可以包括随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘、智能存储卡(Smart Media Card，SMC)、安全数字(Secure Digital，SD)卡、闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

在一实施例中，所述处理器102可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者所述处理器也可以是其它任何常规的处理器等。

所述存储器101中的程序代码和各种数据如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，例如跨区域网络通信方法，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于计算机可读存储介质中，所述计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)等。

可以理解的是，以上所描述的模块划分，为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在相同处理单元中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在相同单元中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能模块的形式实现。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本申请进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本申请技术方案的精神和范围。