基于容器的无边界应用系统研究与实现

发布时间：2023-04-08 21:15

　　网络延迟和昂贵的成本正在推动云计算向网络边缘发展。边缘计算,是云计算的扩展。边缘计算通过整合网络边缘的计算节点,使计算更加靠近终端数据,一定程度上解决了传统云计算体系对网络依赖性强的不足。随着物联网的发展,边缘计算设备日益增多、计算能力逐步增强,边缘计算的范围也在逐步扩大。当前的边缘计算无法很好地解决对边缘计算体系的拓展所引发的变化和问题。本文提出一个基于容器技术的边缘计算架构,称为无边界应用系统。无边界应用系统将原有边缘计算的两层架构拓展到三层架构,旨在拓展边缘计算的边界,容纳更多的边缘节点,增强边缘计算架构的计算能力,使计算更加靠近终端。无边界应用系统解决了以下问题:一、无边界应用系统基于容器技术和容器编排技术实现。系统使用容器技术作为边缘计算虚拟化解决方案,优化容器编排技术实现对边缘云中的应用服务和资源的精准编排。解决了复杂的边缘环境中资源编排的问题。二、无边界应用系统提出动态边缘云聚合算法(Dynamic Clustering on Edge,简称DCE)。能够使得边缘节点动态地聚合成边缘云,将边缘计算架构中的边缘层划分为更小、更容易管理的多个边缘云。解决了随着边缘节点增多,应...

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究工作
        1.2.1 边缘计算
        1.2.2 边缘计算中的容器
    1.3 论文研究内容
    1.4 论文组织结构
第二章 无边界应用系统设计
    2.1 总体设计方案
        2.1.1 总体架构
        2.1.2 无边界应用系统中的边缘云
    2.2 核心技术
        2.2.1 容器和容器编排技术
        2.2.2 边缘计算节点管理
第三章 边缘云的动态划分和弹性伸缩策略
    3.1 问题描述
    3.2 相关模型设计
        3.2.1 无边界应用系统的边缘节点模型
        3.2.2 边缘节点的距离模型
        3.2.3 边缘节点的资源均衡模型
    3.3 无边界应用系统的边缘云聚合策略
        3.3.1 边缘云聚合模型
        3.3.2 动态边缘云聚合算法
        3.3.3 边缘云的二次聚合
第四章 基于容器的边缘计算编排策略
    4.1 问题描述
    4.2 边缘云容器调度的基础模型
        4.2.1 资源感知模型
        4.2.2 边缘节点价格模型
        4.2.3 调度发生的判定
        4.2.4 多级调度机制
    4.3 COE调度算法
第五章 无边界应用系统实现
    5.1 详细架构实现
        5.1.1 模块设计
        5.1.2 系统顺序图
    5.2 模块实现
        5.2.1 镜像仓库
        5.2.2 监控模块
        5.2.3 节点管理模块
        5.2.4 边缘调度模块
        5.2.5 客户端
    5.3 边缘云动态聚类算法实验
        5.3.1 实验环境设置
        5.3.2 算法测试
        5.3.3 实验总结
    5.4 COE调度算法验证和系统性能实验
        5.4.1 实验设定
        5.4.2 算法和系统测试
        5.4.3 实验总结
第六章 总结和展望
    6.1 论文工作总结
    6.2 研究展望
参考文献
致谢
攻读学位期间取得的研究成果



本文编号：3786485