在邊緣計(jì)算環(huán)境中,由終端設(shè)備產(chǎn)生的任務(wù)會(huì)被封裝到特定的虛擬機(jī),通過(guò)操作虛擬機(jī)在邊緣計(jì)算平臺(tái)中靈活的部署和遷移來(lái)提升整個(gè)平臺(tái)的服務(wù)質(zhì)量。本文研究了邊緣計(jì)算平臺(tái)中動(dòng)態(tài)任務(wù)遷移問(wèn)題。通過(guò)構(gòu)建動(dòng)態(tài)任務(wù)遷移系統(tǒng)來(lái)為邊緣計(jì)算平臺(tái)中的任務(wù)遷移算法的研究提供實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。任務(wù)管理器在邊緣計(jì)算環(huán)境模擬器中生成并部署動(dòng)態(tài)任務(wù),資源預(yù)測(cè)器對(duì)平臺(tái)未來(lái)一段時(shí)間資源使用量進(jìn)行預(yù)測(cè),并配合遷移決策器進(jìn)行任務(wù)遷移操作。本文提出了基于圖著色的高效任務(wù)遷移（GC-ETM）算法,在實(shí)現(xiàn)任務(wù)均勻分配的前提下,將降低能耗開銷、通信開銷、遷移開銷以及三者的綜合開銷作為優(yōu)化目標(biāo)。算法以物理網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞霓D(zhuǎn)化及涂色的預(yù)處理操作以及資源預(yù)測(cè)為前提,預(yù)處理過(guò)程主要是實(shí)現(xiàn)服務(wù)器信息的實(shí)時(shí)記錄,資源預(yù)測(cè)主要通過(guò)預(yù)測(cè)未來(lái)一段時(shí)間的任務(wù)動(dòng)態(tài)變化對(duì)資源需求的影響來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)服務(wù)器資源使用情況進(jìn)行準(zhǔn)確的劃分。GC-ETM算法通過(guò)遷移“過(guò)載”服務(wù)器上的部分任務(wù)來(lái)降低通信開銷;通過(guò)遷移“欠載”服務(wù)器上的全部任務(wù)并將其關(guān)閉來(lái)降低能耗開銷;在制定遷移決策時(shí)會(huì)綜合任務(wù)選擇結(jié)果以及預(yù)處理結(jié)果來(lái)實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)確的確定出最優(yōu)遷移方案,并降低遷移開銷。實(shí)驗(yàn)中,在邊緣計(jì)算環(huán)境模擬器中... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：75 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１云邊協(xié)同的聯(lián)合式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)［４】??隨著移動(dòng)設(shè)備以及移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，有關(guān)移動(dòng)邊緣計(jì)算的研究也得到了??越來(lái)越多的關(guān)注，但移動(dòng)邊緣計(jì)算只是邊緣計(jì)算眾多應(yīng)用之一，其上的研究并不具??

??ｍｍｔ?：〕?二化、〕??硬件資源?＼?硬件資源??Ｍｅｍ?、?ＲＭ?ｙ?、、??源服務(wù)器１?、?ｔ?’?＼目的服務(wù)器１??（?遷移控制器?ｍ?遷移決策中心??資源更新控制器＾??＼?ＭＣ?廣?ＭＤＭ?１?ＲＲＣ?）???１???＾￣?ｉ?ｉｉ——１｜?ＩＩ???ｉ?ｉｉ?ｉ??ｔａｓｋ????ｔａｓｋ?丨丨?ｔａｓｋ?丨?ｔａｓｋ?ｔａｓｋ?????！??！ｌ?｜｜??硬件資源?硬件資源??源服務(wù)器２?目的服務(wù)器２??圖２－１邊緣計(jì)算平臺(tái)任務(wù)迀移示意圖??固此，遷移過(guò)程可以定義為：ｚｆＳｐ，其中ｉ和Ｚ’分別代表遷移前后各個(gè)任??務(wù)節(jié)點(diǎn)＾所處的物理主機(jī)為＾?Ｊｏｅ構(gòu)成的集合。針對(duì)上述“過(guò)載”以及“資源利用率過(guò)??低”的情況，可將邊緣計(jì)算乎會(huì)上各服務(wù)器記為ｈｏｔｓｐｏｔ、ｗａｒｍｓｐｏｔ以及ｃｏｌｄｓｐｏｔ三??種。因此，本文研宄的遷移問(wèn)題可以等效為將“過(guò)載”的ｈｏｔｓｐｏｔ節(jié)點(diǎn)以及“資源利用??率過(guò)低”的ｃｏｌｄｓｐｏｔ節(jié)點(diǎn)通過(guò)任務(wù)遷移手段調(diào)整為資源使用鷥適中的ｗａｒｍｓｐｏｔ，??點(diǎn)。??在邊緣計(jì)算甲臺(tái)中進(jìn)行任務(wù)遷移的過(guò)程具體可以分成ｗ／ｉｅｎ、ｗ／ｉｉｃ／ｉ以及／ｉｏ?ｗ三??部分，分別對(duì)應(yīng)遷移條件的觸發(fā)、待迀移任務(wù)的選擇以及具體的迀移決策。??遷移條件的觸發(fā)（ｗ／ｉｅｎ）：首先，對(duì)邊緣計(jì)算肀臺(tái)中各物理節(jié)點(diǎn)設(shè)置資源使用??量＿霞下限？和，上｜５艮ｎ２，并據(jù)此來(lái)發(fā)現(xiàn)乎脅中的ｃｏｌｄｓｐｏｔ節(jié)和．ｈｏｔｓｐｏｔ節(jié)．點(diǎn)！＾資．??源監(jiān)控器ＲＭ對(duì)邊緣計(jì)算環(huán)境中各節(jié)點(diǎn)在整個(gè)生命周期中的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，??＾眞發(fā)現(xiàn)ｈｏｔｓｐｏｔ節(jié)點(diǎn)＿和ｃｏｌｄｓｐｏｔ：節(jié)慮，．就

唷禽學(xué)０：學(xué)碼士警偉變??計(jì)算不僅沒(méi)有意義，而ｆｌ無(wú)形的延長(zhǎng)了制定遷移決策的時(shí)間。??在進(jìn)行迀移過(guò)程中，每次制定遷移決策都會(huì)童復(fù)進(jìn)行大量的路徑長(zhǎng)度計(jì)算，為??了縮短這部分所需要的時(shí)間，提升邊緣計(jì)算平臺(tái)在任務(wù)遷移時(shí)的服務(wù)性能，我們考??慮一種特殊的結(jié)構(gòu)來(lái)對(duì)路徑長(zhǎng)度進(jìn)行保存記錄。由于任意兩服務(wù)器節(jié)點(diǎn)之間是杏??可達(dá)的不確定性，為了避免存儲(chǔ)沖突，對(duì)于有｜ｉ＾丨個(gè)服務(wù)器節(jié)點(diǎn)的邊緣計(jì)算平臺(tái)，??采用個(gè)節(jié)點(diǎn)、條邊的帶權(quán)完全圖結(jié)構(gòu)［叫來(lái)對(duì)任意可達(dá)的兩點(diǎn)之間的??最短路徑長(zhǎng)度進(jìn)行記錄，即對(duì)應(yīng)于如圖３－１所示的—??過(guò)程。，代表邊緣計(jì)算平合中服務(wù)器節(jié)點(diǎn)的集合，＃代表任意兩節(jié)點(diǎn)之間的鏈路??的集合，即各服務(wù)器之間都存在一個(gè)“虛擬的”通信關(guān)系；鏈路的權(quán)重是一個(gè)｛ｄｉｓ，Ｃ｝??構(gòu)成的二元組，ｄｉｓ代表通過(guò)Ｄｉｊｋｓｔｒａ算法計(jì)算出的兩個(gè)服務(wù)器之間的最短路徑的??長(zhǎng)度，Ｃ代表該條路徑上的最小儒道容量如果某兩個(gè)服務(wù)器節(jié)點(diǎn)之間找不到??可達(dá)路徑，則其ｄｉｓ值為〇〇，Ｃ值為０。??Ｄ云恥麟器????（〇■＿??〇．９?—ｈ８〇－ｌ—?０?４?ｄ?｜?＾?＜５＼?Ｘ＾Ｖ??！?＇?Ｗ?！轉(zhuǎn)化??／°?２＼ｃ?］?＼ｅ／°?１５Ｖｆ｜?＇?－Ｎ?３?０．９?｜．８〇＾—］?０．４?｜ｄ??數(shù)據(jù)中心１?數(shù)據(jù)中心２?６０??圖３－１物理網(wǎng)絡(luò)拓?fù)滢D(zhuǎn)化過(guò)程??上述完全圖結(jié)構(gòu)避免了大量重復(fù)計(jì)算，提升了路徑選擇的速度。但選取目標(biāo)服??務(wù)器仍舊是一個(gè)需要貪心遍歷的過(guò)程，其時(shí)間復(fù)雜度仍舊為為了解決這??一問(wèn)題，本文將所有的服務(wù)器節(jié)點(diǎn)按照其資源使用率情況，將ｃｄｄｓｐｏｔ節(jié)點(diǎn)、??ｗａｒｍｓｐｏｔ．節(jié)點(diǎn)和ｈｏｔｓｐｏｔ節(jié)點(diǎn)分另（Ｊ存入ｃｏｌｄ、ｗａ

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]邊緣計(jì)算的架構(gòu)、挑戰(zhàn)與應(yīng)用[J]. 李林哲,周佩雷,程鵬,史治國(guó).  大數(shù)據(jù). 2019(02)
[2]基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的MEC隨機(jī)任務(wù)遷移算法[J]. 薛寧,霍如,劉江.  信息通信技術(shù). 2018(05)
[3]邊緣計(jì)算技術(shù)發(fā)展與對(duì)策研究[J]. 洪學(xué)海,汪洋.  中國(guó)工程科學(xué). 2018(02)
[4]移動(dòng)邊緣計(jì)算綜述[J]. 李子姝,謝人超,孫禮,黃韜.  電信科學(xué). 2018(01)
[5]移動(dòng)邊緣計(jì)算的移動(dòng)性管理研究[J]. 王秋寧,謝人超,黃韜.  中興通訊技術(shù). 2018(01)
[6]邊緣計(jì)算:萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代新型計(jì)算模型[J]. 施巍松,孫輝,曹杰,張權(quán),劉偉.  計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2017(05)
[7]面向業(yè)務(wù)動(dòng)態(tài)變化的虛擬機(jī)遷移技術(shù)研究[J]. 劉鎏,虞紅芳,鄭少平.  計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2016(02)
[8]云計(jì)算環(huán)境下軟硬件節(jié)能和負(fù)載均衡策略[J]. 錢育蓉,于炯,王衛(wèi)源,孫華,廖彬,楊興耀.  計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2013(12)
[9]基于虛擬機(jī)遷移的虛擬機(jī)集群資源調(diào)度[J]. 周文煜,陳華平,楊壽保,方君.  華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(S1)



本文編號(hào)：3062892