物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算服務(wù)容災(zāi)算法分析與驗證
發(fā)布時間:2022-01-25 14:44
物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算服務(wù)部署的密集性和多樣性等,導(dǎo)致服務(wù)存在數(shù)據(jù)保護(hù)和服務(wù)可靠性方面的問題,為此設(shè)計物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算的服務(wù)容災(zāi)架構(gòu)和容災(zāi)算法。對物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算架構(gòu)及服務(wù)容災(zāi)框架進(jìn)行設(shè)計,對物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算的服務(wù)容災(zāi)算法進(jìn)行設(shè)計,提出物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算的服務(wù)容災(zāi)算法;對算法的時間、空間和可靠性等進(jìn)行分析與實驗驗證,對算法在負(fù)載變化的適應(yīng)性和數(shù)據(jù)丟失率等容災(zāi)特性進(jìn)行驗證。對所提物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算服務(wù)容災(zāi)算法的分析與驗證結(jié)果表明,該算法在時間和可靠性等方面具有一定的先進(jìn)性。
【文章來源】:計算機(jī)工程與設(shè)計. 2020,41(07)北大核心
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
建立tblNB表的流程
隨著邊緣計算概念的提出和不斷發(fā)展,以使物聯(lián)網(wǎng)由集中式向邊緣計算模式進(jìn)化。物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算在靠近感知層增加邊緣服務(wù)節(jié)點,能夠?qū)Υ蟛糠謹(jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行處理、卸載與計算任務(wù)調(diào)度等,從而使車聯(lián)網(wǎng)、增強(qiáng)現(xiàn)實和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等延遲敏感型應(yīng)用成為可能。此外,通過靠近用戶的邊緣服務(wù)節(jié)點處理數(shù)據(jù),減少傳到云中心的數(shù)據(jù)流量,從而降低云中心數(shù)據(jù)存儲量和減少網(wǎng)絡(luò)帶寬等。物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算的邊緣服務(wù)容災(zāi)是針對邊緣服務(wù)節(jié)點層,通過邊緣服務(wù)節(jié)點間協(xié)作而成為一個自組織的容災(zāi)子系統(tǒng),以實現(xiàn)系統(tǒng)遭遇區(qū)域性災(zāi)害時的保護(hù)數(shù)據(jù),同時,提高邊緣服務(wù)的可靠性、延伸服務(wù)的連續(xù)性。因此,增加邊緣服務(wù)節(jié)點后的物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算體系結(jié)構(gòu),如圖1(a)所示。物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算的邊緣服務(wù)容災(zāi)后,容災(zāi)體系結(jié)構(gòu)如圖1(b)所示。容災(zāi)組成架構(gòu)中的源服務(wù)器(source server,Ss),在用戶購買容災(zāi)服務(wù)時,由通信人員指定,主要為用戶提供相關(guān)服務(wù),并將用戶數(shù)據(jù)同步或異步復(fù)制到災(zāi)備服務(wù)器;近距離災(zāi)備服務(wù)器(short-range disaster recovery server,S-DRS),由Ss根據(jù)相鄰服務(wù)器的鏈路情況選擇,正常情況下,Ss將數(shù)據(jù)同步復(fù)制到S-DRS,保證在節(jié)點或網(wǎng)絡(luò)故障時RPO、RTO接近0,Ss故障時,S-DRS接替其工作,具體如何切換到備用服務(wù)器不是本項工作的內(nèi)容,可參考Ayari等[11]的研究;遠(yuǎn)距離災(zāi)備服務(wù)器(remote disaster recovery server,R-DRS)通過相鄰最遠(yuǎn)的服務(wù)器之間傳遞Req數(shù)據(jù)報協(xié)作得到,用于異地保存Ss的數(shù)據(jù),在發(fā)生區(qū)域性災(zāi)難時,如地震、洪水、停電等,能夠根據(jù)用戶需求,不同程度地保護(hù)數(shù)據(jù)不被丟失。S-DRS和R-DRS同時也作為其他用戶的Ss,每個邊緣服務(wù)器處于熱備用狀態(tài),不會浪費(fèi)邊緣服務(wù)器的計算能力。
在create算法中,創(chuàng)建了一個tblDR表并插入了一條UserIP為‘192.168.56.109’的數(shù)據(jù)。源服務(wù)器通過遍歷tblNB表得到S-DRS和最遠(yuǎn)的鄰接服務(wù)器(farthest adjacent server,Fas),再向Fas發(fā)送Req數(shù)據(jù)報,等待符合要求的服務(wù)器返回ReqACK數(shù)據(jù)報。接收到Req數(shù)據(jù)報的服務(wù)器,根據(jù)數(shù)據(jù)報中的Dmax和Distance,以及自身的存儲能力,判斷是否滿足容災(zāi)要求,若滿足則返回ReqACK數(shù)據(jù)報,源服務(wù)器接收到ReqACK數(shù)據(jù)報則更新tblDR表中的R-DRS。其流程如圖3所示。建立tblDR表:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于負(fù)載預(yù)測的自適應(yīng)權(quán)值負(fù)載均衡算法[J]. 王宇耕,肖鵬,張力,王激揚(yáng),孫濤. 計算機(jī)工程與設(shè)計. 2019(04)
[2]移動邊緣計算綜述[J]. 李子姝,謝人超,孫禮,黃韜. 電信科學(xué). 2018(01)
[3]邊緣計算:萬物互聯(lián)時代新型計算模型[J]. 施巍松,孫輝,曹杰,張權(quán),劉偉. 計算機(jī)研究與發(fā)展. 2017(05)
本文編號:3608722
【文章來源】:計算機(jī)工程與設(shè)計. 2020,41(07)北大核心
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
建立tblNB表的流程
隨著邊緣計算概念的提出和不斷發(fā)展,以使物聯(lián)網(wǎng)由集中式向邊緣計算模式進(jìn)化。物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算在靠近感知層增加邊緣服務(wù)節(jié)點,能夠?qū)Υ蟛糠謹(jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行處理、卸載與計算任務(wù)調(diào)度等,從而使車聯(lián)網(wǎng)、增強(qiáng)現(xiàn)實和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等延遲敏感型應(yīng)用成為可能。此外,通過靠近用戶的邊緣服務(wù)節(jié)點處理數(shù)據(jù),減少傳到云中心的數(shù)據(jù)流量,從而降低云中心數(shù)據(jù)存儲量和減少網(wǎng)絡(luò)帶寬等。物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算的邊緣服務(wù)容災(zāi)是針對邊緣服務(wù)節(jié)點層,通過邊緣服務(wù)節(jié)點間協(xié)作而成為一個自組織的容災(zāi)子系統(tǒng),以實現(xiàn)系統(tǒng)遭遇區(qū)域性災(zāi)害時的保護(hù)數(shù)據(jù),同時,提高邊緣服務(wù)的可靠性、延伸服務(wù)的連續(xù)性。因此,增加邊緣服務(wù)節(jié)點后的物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算體系結(jié)構(gòu),如圖1(a)所示。物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算的邊緣服務(wù)容災(zāi)后,容災(zāi)體系結(jié)構(gòu)如圖1(b)所示。容災(zāi)組成架構(gòu)中的源服務(wù)器(source server,Ss),在用戶購買容災(zāi)服務(wù)時,由通信人員指定,主要為用戶提供相關(guān)服務(wù),并將用戶數(shù)據(jù)同步或異步復(fù)制到災(zāi)備服務(wù)器;近距離災(zāi)備服務(wù)器(short-range disaster recovery server,S-DRS),由Ss根據(jù)相鄰服務(wù)器的鏈路情況選擇,正常情況下,Ss將數(shù)據(jù)同步復(fù)制到S-DRS,保證在節(jié)點或網(wǎng)絡(luò)故障時RPO、RTO接近0,Ss故障時,S-DRS接替其工作,具體如何切換到備用服務(wù)器不是本項工作的內(nèi)容,可參考Ayari等[11]的研究;遠(yuǎn)距離災(zāi)備服務(wù)器(remote disaster recovery server,R-DRS)通過相鄰最遠(yuǎn)的服務(wù)器之間傳遞Req數(shù)據(jù)報協(xié)作得到,用于異地保存Ss的數(shù)據(jù),在發(fā)生區(qū)域性災(zāi)難時,如地震、洪水、停電等,能夠根據(jù)用戶需求,不同程度地保護(hù)數(shù)據(jù)不被丟失。S-DRS和R-DRS同時也作為其他用戶的Ss,每個邊緣服務(wù)器處于熱備用狀態(tài),不會浪費(fèi)邊緣服務(wù)器的計算能力。
在create算法中,創(chuàng)建了一個tblDR表并插入了一條UserIP為‘192.168.56.109’的數(shù)據(jù)。源服務(wù)器通過遍歷tblNB表得到S-DRS和最遠(yuǎn)的鄰接服務(wù)器(farthest adjacent server,Fas),再向Fas發(fā)送Req數(shù)據(jù)報,等待符合要求的服務(wù)器返回ReqACK數(shù)據(jù)報。接收到Req數(shù)據(jù)報的服務(wù)器,根據(jù)數(shù)據(jù)報中的Dmax和Distance,以及自身的存儲能力,判斷是否滿足容災(zāi)要求,若滿足則返回ReqACK數(shù)據(jù)報,源服務(wù)器接收到ReqACK數(shù)據(jù)報則更新tblDR表中的R-DRS。其流程如圖3所示。建立tblDR表:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于負(fù)載預(yù)測的自適應(yīng)權(quán)值負(fù)載均衡算法[J]. 王宇耕,肖鵬,張力,王激揚(yáng),孫濤. 計算機(jī)工程與設(shè)計. 2019(04)
[2]移動邊緣計算綜述[J]. 李子姝,謝人超,孫禮,黃韜. 電信科學(xué). 2018(01)
[3]邊緣計算:萬物互聯(lián)時代新型計算模型[J]. 施巍松,孫輝,曹杰,張權(quán),劉偉. 計算機(jī)研究與發(fā)展. 2017(05)
本文編號:3608722
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