边缘计算平台中任务迁移算法研究
发布时间：2021-03-04 08:25
在边缘计算环境中,由终端设备产生的任务会被封装到特定的虚拟机,通过操作虚拟机在边缘计算平台中灵活的部署和迁移来提升整个平台的服务质量。本文研究了边缘计算平台中动态任务迁移问题。通过构建动态任务迁移系统来为边缘计算平台中的任务迁移算法的研究提供实验平台。任务管理器在边缘计算环境模拟器中生成并部署动态任务,资源预测器对平台未来一段时间资源使用量进行预测,并配合迁移决策器进行任务迁移操作。本文提出了基于图着色的高效任务迁移（GC-ETM）算法,在实现任务均匀分配的前提下,将降低能耗开销、通信开销、迁移开销以及三者的综合开销作为优化目标。算法以物理网络拓扑的转化及涂色的预处理操作以及资源预测为前提,预处理过程主要是实现服务器信息的实时记录,资源预测主要通过预测未来一段时间的任务动态变化对资源需求的影响来实现对服务器资源使用情况进行准确的划分。GC-ETM算法通过迁移“过载”服务器上的部分任务来降低通信开销;通过迁移“欠载”服务器上的全部任务并将其关闭来降低能耗开销;在制定迁移决策时会综合任务选择结果以及预处理结果来实现快速准确的确定出最优迁移方案,并降低迁移开销。实验中,在边缘计算环境模拟器中...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１云边协同的联合式网络结构［４】??随着移动设备以及移动网络的不断发展，有关移动边缘计算的研究也得到了??越来越多的关注，但移动边缘计算只是边缘计算众多应用之一，其上的研究并不具??
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唷禽学０：学碼士警偉变??计算不仅没有意义，而ｆｌ无形的延长了制定迁移决策的时间。??在进行迀移过程中，每次制定迁移决策都会童复进行大量的路径长度计算，为??了缩短这部分所需要的时间，提升边缘计算平台在任务迁移时的服务性能，我们考??虑一种特殊的结构来对路径长度进行保存记录。由于任意两服务器节点之间是杏??可达的不确定性，为了避免存储冲突，对于有｜ｉ＾丨个服务器节点的边缘计算平台，??采用个节点、条边的带权完全图结构［叫来对任意可达的两点之间的??最短路径长度进行记录，即对应于如图３－１所示的—??过程。，代表边缘计算平合中服务器节点的集合，＃代表任意两节点之间的链路??的集合，即各服务器之间都存在一个“虚拟的”通信关系；链路的权重是一个｛ｄｉｓ，Ｃ｝??构成的二元组，ｄｉｓ代表通过Ｄｉｊｋｓｔｒａ算法计算出的两个服务器之间的最短路径的??长度，Ｃ代表该条路径上的最小儒道容量如果某两个服务器节点之间找不到??可达路径，则其ｄｉｓ值为〇〇，Ｃ值为０。??Ｄ云恥麟器????（〇■＿??〇．９?—ｈ８〇－ｌ—?０?４?ｄ?｜?＾?＜５＼?Ｘ＾Ｖ??！?＇?Ｗ?！转化??／°?２＼ｃ?］?＼ｅ／°?１５Ｖｆ｜?＇?－Ｎ?３?０．９?｜．８〇＾—］?０．４?｜ｄ??数据中心１?数据中心２?６０??图３－１物理网络拓扑转化过程??上述完全图结构避免了大量重复计算，提升了路径选择的速度。但选取目标服??务器仍旧是一个需要贪心遍历的过程，其时间复杂度仍旧为为了解决这??一问题，本文将所有的服务器节点按照其资源使用率情况，将ｃｄｄｓｐｏｔ节点、??ｗａｒｍｓｐｏｔ．节点和ｈｏｔｓｐｏｔ节点分另（Ｊ存入ｃｏｌｄ、ｗａ
【参考文献】：
期刊论文
[1]边缘计算的架构、挑战与应用[J]. 李林哲,周佩雷,程鹏,史治国. 大数据. 2019(02)
[2]基于贝叶斯网络的MEC随机任务迁移算法[J]. 薛宁,霍如,刘江. 信息通信技术. 2018(05)
[3]边缘计算技术发展与对策研究[J]. 洪学海,汪洋. 中国工程科学. 2018(02)
[4]移动边缘计算综述[J]. 李子姝,谢人超,孙礼,黄韬. 电信科学. 2018(01)
[5]移动边缘计算的移动性管理研究[J]. 王秋宁,谢人超,黄韬. 中兴通讯技术. 2018(01)
[6]边缘计算:万物互联时代新型计算模型[J]. 施巍松,孙辉,曹杰,张权,刘伟. 计算机研究与发展. 2017(05)
[7]面向业务动态变化的虚拟机迁移技术研究[J]. 刘鎏,虞红芳,郑少平. 计算机应用研究. 2016(02)
[8]云计算环境下软硬件节能和负载均衡策略[J]. 钱育蓉,于炯,王卫源,孙华,廖彬,杨兴耀. 计算机应用. 2013(12)
[9]基于虚拟机迁移的虚拟机集群资源调度[J]. 周文煜,陈华平,杨寿保,方君. 华中科技大学学报(自然科学版). 2011(S1)
本文编号：3062892
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１云边协同的联合式网络结构［４】??随着移动设备以及移动网络的不断发展，有关移动边缘计算的研究也得到了??越来越多的关注，但移动边缘计算只是边缘计算众多应用之一，其上的研究并不具??
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唷禽学０：学碼士警偉变??计算不仅没有意义，而ｆｌ无形的延长了制定迁移决策的时间。??在进行迀移过程中，每次制定迁移决策都会童复进行大量的路径长度计算，为??了缩短这部分所需要的时间，提升边缘计算平台在任务迁移时的服务性能，我们考??虑一种特殊的结构来对路径长度进行保存记录。由于任意两服务器节点之间是杏??可达的不确定性，为了避免存储冲突，对于有｜ｉ＾丨个服务器节点的边缘计算平台，??采用个节点、条边的带权完全图结构［叫来对任意可达的两点之间的??最短路径长度进行记录，即对应于如图３－１所示的—??过程。，代表边缘计算平合中服务器节点的集合，＃代表任意两节点之间的链路??的集合，即各服务器之间都存在一个“虚拟的”通信关系；链路的权重是一个｛ｄｉｓ，Ｃ｝??构成的二元组，ｄｉｓ代表通过Ｄｉｊｋｓｔｒａ算法计算出的两个服务器之间的最短路径的??长度，Ｃ代表该条路径上的最小儒道容量如果某两个服务器节点之间找不到??可达路径，则其ｄｉｓ值为〇〇，Ｃ值为０。??Ｄ云恥麟器????（〇■＿??〇．９?—ｈ８〇－ｌ—?０?４?ｄ?｜?＾?＜５＼?Ｘ＾Ｖ??！?＇?Ｗ?！转化??／°?２＼ｃ?］?＼ｅ／°?１５Ｖｆ｜?＇?－Ｎ?３?０．９?｜．８〇＾—］?０．４?｜ｄ??数据中心１?数据中心２?６０??图３－１物理网络拓扑转化过程??上述完全图结构避免了大量重复计算，提升了路径选择的速度。但选取目标服??务器仍旧是一个需要贪心遍历的过程，其时间复杂度仍旧为为了解决这??一问题，本文将所有的服务器节点按照其资源使用率情况，将ｃｄｄｓｐｏｔ节点、??ｗａｒｍｓｐｏｔ．节点和ｈｏｔｓｐｏｔ节点分另（Ｊ存入ｃｏｌｄ、ｗａ
【参考文献】：
期刊论文
[1]边缘计算的架构、挑战与应用[J]. 李林哲,周佩雷,程鹏,史治国. 大数据. 2019(02)
[2]基于贝叶斯网络的MEC随机任务迁移算法[J]. 薛宁,霍如,刘江. 信息通信技术. 2018(05)
[3]边缘计算技术发展与对策研究[J]. 洪学海,汪洋. 中国工程科学. 2018(02)
[4]移动边缘计算综述[J]. 李子姝,谢人超,孙礼,黄韬. 电信科学. 2018(01)
[5]移动边缘计算的移动性管理研究[J]. 王秋宁,谢人超,黄韬. 中兴通讯技术. 2018(01)
[6]边缘计算:万物互联时代新型计算模型[J]. 施巍松,孙辉,曹杰,张权,刘伟. 计算机研究与发展. 2017(05)
[7]面向业务动态变化的虚拟机迁移技术研究[J]. 刘鎏,虞红芳,郑少平. 计算机应用研究. 2016(02)
[8]云计算环境下软硬件节能和负载均衡策略[J]. 钱育蓉,于炯,王卫源,孙华,廖彬,杨兴耀. 计算机应用. 2013(12)
[9]基于虚拟机迁移的虚拟机集群资源调度[J]. 周文煜,陈华平,杨寿保,方君. 华中科技大学学报(自然科学版). 2011(S1)
本文编号：3062892
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