边缘计算网关关键技术——可维护性与可靠性工业物联网核心技术（边缘计算网关）5.1可维护性概述5.2可靠性概述5.3网关维护技术学习要点5.4网关可靠性技术5.1可维护性概述边缘计算网关的维护分为软件维护和硬件维护。“边缘”硬件维护硬件维护有存储器维护、CPU维护、外围接口维护等；软件维护软件维护主要是网关系统的维护和网关应用功能的维护。一般包括三大类：一是纠正性维护，二是适应性维护，三是完善性维护。5.1可维护性概述提高可维护性有以下3种方法。提升软件模块化如果需要改变一个功能模块，只需要改变这个模块，而不会影响到其他模块。如果需要添加一些功能，只需要增加一个完成这些功能的模块。制定精准的软件品质目标和优先级因为不可能同时满足所有的要求，所以要根据不同的环境特点，制定合适的目标，以实现更好的可维护性。选择可维护性高的程序设计语言低层次语言性能高但是难以理解和编写，维护就更是难上加难。因此应选择高层次语言，如面向对象程序设计语言。这样可以大大提高开发速度，降低维护难度。1235.1可维护性概述维护的方法分为本地维护与远程维护。本地维护本地维护是指管理员通过网关本地登录接口（比如Web、SSH、串口）执行维护操作。由于边缘计算设备是分布式部署的，本地维护相对困难，需要大量人力物力，因此，下一代维护技术——远程维护应运而生。远程维护远程维护是指工作人员通过局域网或者互联网连接到需要进行维护管理的目标网关，对网关进行安装、配置、维护、监控等操作。即通过在云端部署控制器对网关进行远程维护。工程师不需要亲临现场就能查看并处理问题，大大降低了网关维护的成本，最大限度减少了用户损失，实现高效率、低成本的服务方式。5.2可靠性概述AB元器件的选型制作的工艺和流C环境因素的考量硬件可靠性01OPTION软件可靠性02OPTION软件可靠性是在底层硬件合格的条件下，对整个设备正常运行的另一层保障。要检验硬件与软件是否可靠，设计周全详细的可靠性测试验证方法是必不可少的。从硬件性能与可承受范围的统计，到软件对硬件调用方案的对比，再到面对突发故障时恢复能力的强弱，都能判断整个边缘计算网关的可靠性如何，得出评定后再对比事先制订的可靠性需求级别表，从而有针对性地进行改进。5.2可靠性概述可靠性的实现除了故障检测，还包括故障隔离。即在实时的工作环境下，对设备的各个部分进行检测，从而以最快速度锁定故障部件的措施。系统冗余则是最快的解决故障的手段。故障自恢复这种方式不仅可以处理硬件故障（例如自恢复故障处理电路可以在故障发生时锁定硬件进行保护，待故障解除再清除锁定状态），还可以根据预先设定的故障跳转方案，保存故障现场，再用备份匹配对应的问题或类似问题进行模拟处理。通过这些手段可以让设备尽快恢复工作，减轻业务受阻带来的影响。5.3.1软件维护本地维护01OPTION本地维护的优点是当存在一些硬件问题时，可以及时有效地来解决，并且在一些只有私有内部网络的场景。本地维护的流程是：运维人员近端接触设备，通过网关的本地操作维护终端（LocalMaintenanceTerminal）的串口连接到网关的调试串口，或者通过管理网口以Web方式与SSH方式登录网关，登录到设备上后进行设备的升级、设备状态查询、业务状态查询、设备配置和调试。为了简化运维人员的操作，网关还可以支持U盘运维和远程主站功能，实现网关的升级，而无须登录到设备内。5.3.1软件维护远程维护02OPTION针对大量部署的边缘计算网关后期的维护问题，可以采用将工业网关接入设备管理云平台的办法解决。在设备管理平台后端可实时监控工业网关通信状态，实现远程配置、远程故障排查、操作历史记录统计、用户权限控制、设备追踪定位等功能，并且通过基站定位的方法实现资产追踪，从而减少不必要的现场服务次数。远程维护流程如图所示。5.3.1软件维护远程维护02OPTION实现不同局域网内的主机之间通过互联网进行通信的技术叫内网穿透。常见的内网穿透产品有花生壳、nat123、NATAPP、frp等。其中frp是一个高性能的反向代理应用（如图所示），可以轻松地进行内网穿透，对外网提供服务，支持TCP、HTTP、HTTPS等协议类型，并且Web服务...
