移动环境下边缘服务器动态选择方法研究
发布时间：2021-09-27 19:11
边缘计算作为一种在网络边缘执行计算的新型计算模式,可以使得用户在电量资源和计算能力有限的情况下,完成复杂的任务。用户直接与部署在附近的边缘服务器连接并获得所需的资源,避免了数据在网络节点间的传输,有效减少用户等待时间。然而,边缘服务器为用户提供服务也有其自身的限制。一方面,边缘服务器的资源有限,如果在一段时间内,连接同一边缘服务器的用户过多,可能会造成该服务器的过载,使得服务的响应时间增加,严重影响用户体验;另一方面,边缘服务器通常和基站（或者无线接入点）部署在一起,因此边缘服务器的覆盖范围有限,只能为其覆盖区域内的用户提供服务。而在现实生活中,用户具有移动性,需要在移动过程中会连接不同的边缘服务器。如果用户在切换连接到另外一个服务器的过程中,原边缘服务器上仍有未完成的任务,该任务就需要考虑进行迁移,而服务迁移所产生的时延会对用户体验产生影响。我们首先研究移动环境下单用户的边缘服务器动态选择问题,并在此基础上研究如何为多用户动态选择边缘服务器。本文主要工作如下:（1）在为移动中的单用户动态选择边缘服务器的过程中,所有用户的资源请求未知,边缘服务器的有限资源可能满足不了多个用户同时的资源...
【文章来源】：安徽大学安徽省 211工程院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
移动云计算的一个实例
第一章绪论2为了克服上述限制，移动边缘计算（MobileEdgecomputing，MEC）被提出，其思想是将移动设备所需资源放置在靠近用户的网络边缘[6-8]。MEC作为移动云计算的扩展，可以增强移动设备有限的计算和存储能力，其架构如图1.2所示[9]。MEC主要架构包括边缘设备（例如智能手机、物联网设备、智能车等）、边缘云和远端云（或大规模云服务中心）3个部分。其中，边缘设备可以通过网络连接到边缘云或远端云以获得资源；边缘云是部署在基站或者无线接入点的小规模云计算中心，负责网络流量控制（转发和过滤）和管控各种移动边缘服务和应用，当边缘设备的处理能力不能满足自身需求时，可以通过无线网络将计算密集型任务和海量数据迁移至边缘云处理；而远端云计算中心则默认为拥有无限多的资源，可以同时处理所有任务，但是会带来较长的网络延迟。利用移动边缘计算，扩展了边缘设备的性能，使得原始数据在网络边缘得到快速处理，减少服务响应延迟，同时降低云计算中心的计算负载和核心网络中的通讯负载。然而，由于每个边缘服务器通常与基站（或无线接入点）部署在一起，并且基站（或无线接入点）的覆盖范围有限，因此只有位于基站（或无限接入点）覆盖区域内的用户才能连接该边缘服务器[10]。而在现实世界中，用户具有移动性。如果一个用户离开某个图1.2移动边缘计算架构Fig.1.2Mobileedgecomputingarchitecture
安徽大学硕士学位论文112）应用层。它是应用程序的发布版本，只含有应用程序自身的数据。与基础层相似，应用层在服务迁移过程中也可以不进行迁移。这是由于边缘服务器可以从应用程序商店或者官方的应用程序网址下载各种各样的程序。3）实例层。它是指应用程序的运行状态，例如CPU、寄存器、存储器等等。通过三层架构模型可以更加方便地进行服务迁移。整个服务迁移过程如图2.2所示。在三层架构模型中，首先检测需要进行服务迁移的目标边缘服务器有没有需要的基础层和应用层数据，以避免不必要的数据传输。如果在目标边缘服务器中发现实例层的数据，就意味着应用层和基础层在目标边缘服务器中已经存在，因此不需要再从原边缘服务器传输这两层的数据。同上，如果在目标边缘服务器发现应用层数据，表明目标边缘服务器已经有基础层的数据。当进行服务迁移时，服务保持在原边缘服务器上运行，所有的内存数据从原边缘服务器传输到目标边缘服务器直到满足预先确定的条件。然后挂起正在运行的服务，并将剩余数据传输到目标边缘服务器。在目标边缘服务器上，将基础层、应用程和实例层的数据整合起来，用以重新构造服务。用这种迁移方式，可以在挂起服务之前传输大部分的数据，并且将服务中止时间最小化。由于基础层和应用层的数据与实例层相比，一般都拥有非常大的数据量，三层迁移架构可以显著减低服务迁移过程中的数据传输时间。图2.2三层框架（左边）和服务迁移流程图（右边）Fig.2.2Thethree-layerframework(leftside)andtheflowchartoftheservicemigrationprocess(rightside)
本文编号：3410473
【文章来源】：安徽大学安徽省 211工程院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
移动云计算的一个实例
第一章绪论2为了克服上述限制，移动边缘计算（MobileEdgecomputing，MEC）被提出，其思想是将移动设备所需资源放置在靠近用户的网络边缘[6-8]。MEC作为移动云计算的扩展，可以增强移动设备有限的计算和存储能力，其架构如图1.2所示[9]。MEC主要架构包括边缘设备（例如智能手机、物联网设备、智能车等）、边缘云和远端云（或大规模云服务中心）3个部分。其中，边缘设备可以通过网络连接到边缘云或远端云以获得资源；边缘云是部署在基站或者无线接入点的小规模云计算中心，负责网络流量控制（转发和过滤）和管控各种移动边缘服务和应用，当边缘设备的处理能力不能满足自身需求时，可以通过无线网络将计算密集型任务和海量数据迁移至边缘云处理；而远端云计算中心则默认为拥有无限多的资源，可以同时处理所有任务，但是会带来较长的网络延迟。利用移动边缘计算，扩展了边缘设备的性能，使得原始数据在网络边缘得到快速处理，减少服务响应延迟，同时降低云计算中心的计算负载和核心网络中的通讯负载。然而，由于每个边缘服务器通常与基站（或无线接入点）部署在一起，并且基站（或无线接入点）的覆盖范围有限，因此只有位于基站（或无限接入点）覆盖区域内的用户才能连接该边缘服务器[10]。而在现实世界中，用户具有移动性。如果一个用户离开某个图1.2移动边缘计算架构Fig.1.2Mobileedgecomputingarchitecture
安徽大学硕士学位论文112）应用层。它是应用程序的发布版本，只含有应用程序自身的数据。与基础层相似，应用层在服务迁移过程中也可以不进行迁移。这是由于边缘服务器可以从应用程序商店或者官方的应用程序网址下载各种各样的程序。3）实例层。它是指应用程序的运行状态，例如CPU、寄存器、存储器等等。通过三层架构模型可以更加方便地进行服务迁移。整个服务迁移过程如图2.2所示。在三层架构模型中，首先检测需要进行服务迁移的目标边缘服务器有没有需要的基础层和应用层数据，以避免不必要的数据传输。如果在目标边缘服务器中发现实例层的数据，就意味着应用层和基础层在目标边缘服务器中已经存在，因此不需要再从原边缘服务器传输这两层的数据。同上，如果在目标边缘服务器发现应用层数据，表明目标边缘服务器已经有基础层的数据。当进行服务迁移时，服务保持在原边缘服务器上运行，所有的内存数据从原边缘服务器传输到目标边缘服务器直到满足预先确定的条件。然后挂起正在运行的服务，并将剩余数据传输到目标边缘服务器。在目标边缘服务器上，将基础层、应用程和实例层的数据整合起来，用以重新构造服务。用这种迁移方式，可以在挂起服务之前传输大部分的数据，并且将服务中止时间最小化。由于基础层和应用层的数据与实例层相比，一般都拥有非常大的数据量，三层迁移架构可以显著减低服务迁移过程中的数据传输时间。图2.2三层框架（左边）和服务迁移流程图（右边）Fig.2.2Thethree-layerframework(leftside)andtheflowchartoftheservicemigrationprocess(rightside)
本文编号：3410473
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