雾计算仿真平台设计与资源管理算法研究
发布时间：2020-04-07 04:04
【摘要】：雾计算作为一种新兴的计算模式,将计算服务扩展到位于网络边缘的设备,能够弥补传统云计算在时延、网络带宽、移动性等方面的不足,在物联网大数据需求下有广泛的应用前景。论文在对OpenFog雾计算标准架构调研的基础上,采用去中心化模型对雾层计算节点进行拓扑设计,并对雾层分布式系统中的领导者选举模块,基于PUSH心跳机制的故障检测模块以及节点能量模块等系统关键模块进行了设计与实现,并设计测试用例对系统分模块进行功能测试,验证了仿真系统的可用性。为了解决雾计算节点资源受限问题,提高系统资源利用率,降低服务延迟,本文建立了雾计算资源分配模型,以服务延迟为优化目标,提出了基于模拟退火算法的资源分配方法,仿真结果表明,本文提出的资源分配方法在降低服务延迟方面具有良好性能。论文设计并实现了物联网应用场景下的雾计算仿真系统,并且对系统关键功能模块进行了测试,为下一步雾计算关键技术的研究打下基础。另外论文提出了以降低时延为优化目标的雾计算资源管理模型,并提出一种以启发式算法为基础的分布式资源分配方案,该方案相比随机资源分配方案能够得到较低的服务延迟。
【图文】：
础架构的情况下进行应用程序的开发、运行和管理。ＯｐｅｎＦｏｇ架构试图对所需要逡逑的基础设施进行定义，以使构建的Ｆｏｇ－ａｓ－Ｓｅｒｖｉｃｅ邋（ＦＡＡＳ）能够应对一系列特定逡逑的商业挑战。基础设施和架构建设模块如图２－１所示，说明ＦａａＳ在架构中的实逡逑现和拓展方法：逡逑８逡逑
逑有中心化和去中心化两种方式。逡逑中心化模型的雾层计算节点逻辑拓扑如图２－２所示。在中心化模型中，一个逡逑雾节点位于网络中心，其他计算节点与网络中心节点建立通信连接，，计算节点通逡逑过网络中心节点对外进行信息的传输和处理。在中心化模型中，信息的同步和传逡逑递机制较为简单，网络中心节点对节点的运行状态和信息处理进行监控和管理，逡逑但是由于所有节点都通过网络中心节点与终端应用进行数据传输，容易受到网络逡逑中心节点的处理能力以及通信带宽限制。一旦网络中心节点发生故障，整个中心逡逑化系统也陷入瘫痪［４２］。逡逑Ｊｒ－ｎ．逡逑｜邋ｓ；逡逑＼邋／逡逑－Ｊｒｐｎ；逦＼邋．Ｊｒ＾ｊｉ逦－Ｊｒ＝ｎｉ逡逑ｍｆ邋—邋＼邋ｍ逡逑图２－２中心化|庑吐呒仄隋义显谌ブ行幕Ｐ椭校聿慵扑憬诘慵湎嗷ゴ嬖诹樱聿慵扑憬诘憧梢灾苯渝义嫌胫斩擞τ媒诘憬型ㄐ牛扑憬诘慵湓诜植际较低持薪械淖试垂蚕硪约叭挝皴义洗聿换崾艿街行慕诘愕淖试聪拗啤５窃谌ブ行幕姆植际较低衬Ｐ椭
本文编号：2617421
【图文】：
础架构的情况下进行应用程序的开发、运行和管理。ＯｐｅｎＦｏｇ架构试图对所需要逡逑的基础设施进行定义，以使构建的Ｆｏｇ－ａｓ－Ｓｅｒｖｉｃｅ邋（ＦＡＡＳ）能够应对一系列特定逡逑的商业挑战。基础设施和架构建设模块如图２－１所示，说明ＦａａＳ在架构中的实逡逑现和拓展方法：逡逑８逡逑
逑有中心化和去中心化两种方式。逡逑中心化模型的雾层计算节点逻辑拓扑如图２－２所示。在中心化模型中，一个逡逑雾节点位于网络中心，其他计算节点与网络中心节点建立通信连接，，计算节点通逡逑过网络中心节点对外进行信息的传输和处理。在中心化模型中，信息的同步和传逡逑递机制较为简单，网络中心节点对节点的运行状态和信息处理进行监控和管理，逡逑但是由于所有节点都通过网络中心节点与终端应用进行数据传输，容易受到网络逡逑中心节点的处理能力以及通信带宽限制。一旦网络中心节点发生故障，整个中心逡逑化系统也陷入瘫痪［４２］。逡逑Ｊｒ－ｎ．逡逑｜邋ｓ；逡逑＼邋／逡逑－Ｊｒｐｎ；逦＼邋．Ｊｒ＾ｊｉ逦－Ｊｒ＝ｎｉ逡逑ｍｆ邋—邋＼邋ｍ逡逑图２－２中心化|庑吐呒仄隋义显谌ブ行幕Ｐ椭校聿慵扑憬诘慵湎嗷ゴ嬖诹樱聿慵扑憬诘憧梢灾苯渝义嫌胫斩擞τ媒诘憬型ㄐ牛扑憬诘慵湓诜植际较低持薪械淖试垂蚕硪约叭挝皴义洗聿换崾艿街行慕诘愕淖试聪拗啤５窃谌ブ行幕姆植际较低衬Ｐ椭
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