基于服务节点自主参与的网络节点间任务卸载方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于服务节点自主参与的网络节点间任务卸载方法及系统，其中，该任务卸载方法包括如下步骤：将用户节点的服务请求参数发送到控制器；将服务节点自主上报的服务能力发送到控制器；使控制器根据用户节点的服务请求参数以及各服务节点上报的服务能力，制定卸载服务策略；根据制定的卸载服务策略，使选取的服务节点为用户节点提供卸载服务。该方法有利于分布式的网络性能优化提升，提高服务节点参与服务的灵活性和积极性；而且有利于服务节点进行自我保护，防止过载，提升网络运行的稳定性。

Task Unloading Method and System between Network Nodes Based on Service Nodes'Autonomous Participation

The invention discloses a method and system for task unloading among network nodes based on autonomous participation of service nodes, in which the task unloading method includes the following steps: sending the service request parameters of user nodes to the controller; sending the service capability of service nodes autonomously reported to the controller; and making the controller according to the service request parameters of user nodes and each service node. According to the service capability of the newspaper, the unloading service strategy is formulated, and according to the unloading service strategy, the selected service nodes provide the unloading service for the user nodes. This method is conducive to the improvement of distributed network performance optimization and the flexibility and enthusiasm of service nodes to participate in services. It is also conducive to self-protection of service nodes, preventing overload and improving the stability of network operation.

【技术实现步骤摘要】
基于服务节点自主参与的网络节点间任务卸载方法及系统
本专利技术涉及一种基于服务节点自主参与的网络节点间任务卸载方法，同时涉及相应的网络节点间任务卸载系统，属于智能计算

技术介绍
随着网络技术的不断发展，产生了大量的新型网络应用。同时，网络中的节点数量呈现爆发式增长。海量的数据使得原本基于云服务器的网络架构无法满足未来网络运行的需求，产生诸如链路负担过重，时延过大，移动性支持较差等问题。为了解决上述问题，移动边缘计算/雾计算技术产生。移动边缘计算/雾计算可以深度挖掘海量设备的内在闲置通信、存储、计算和控制资源，缓解链路拥塞、时延和能耗等方面的压力。该技术依靠大量具有服务能力的边缘服务节点，通过将用户节点的任务卸载到距离较近的边缘服务节点而非云端，从而实现更高质量的服务。同时，服务节点位置和服务能力的灵活部署，也为以用户为中心的服务提供了基础。目前，已有的用户任务卸载策略以命令模式运行。在该模式下，所有的服务节点的全部服务能力信息均提供给卸载服务控制器。控制器可以利用服务节点的全部服务能力为用户节点提供处理任务的卸载服务。此类命令模式的下载方法未考虑服务节点的自身特性。由于移动边缘计算/雾计算网络中的服务节点有相当一部分为独立的具有空闲资源的网络节点，而并非是由运营商专门部署的，自主性的缺失使得服务节点缺少参与任务卸载的积极性和驱动力，不利于网络性能的提升。同时，现有的命令模式容易造成少量的服务节点承担大量的服务任务，导致负载的不均衡，使得一部分节点由于负载过重而被迫关闭，造成系统性能的退化。为了提升网络中独立服务节点参与服务的意愿，同时实现负载的均衡化，亟需一种新的任务卸载方法。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术所要解决的首要技术问题在于提供一种基于服务节点自主参与的网络节点间任务卸载方法。本专利技术所要解决的另一技术问题在于提供一种基于服务节点自主参与的网络节点间任务卸载系统。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用下述的技术方案：根据本专利技术实施例的第一方面，提供一种基于服务节点自主参与的网络节点间任务卸载方法，包括如下步骤：将用户节点的服务请求参数发送到控制器；将服务节点自主上报的服务能力发送到控制器；使控制器根据用户节点的服务请求参数以及各服务节点上报的服务能力，制定卸载服务策略；根据制定的卸载服务策略，使选取的服务节点为用户节点提供卸载服务。其中较优地，所述服务请求参数包括用户任务特性、服务质量需求和用户节点特征。其中较优地，所述服务节点自主上报的服务能力由服务节点根据自身特性和当前网络状态自主决定。其中较优地，服务节点根据自身特性和当前网络状态自主决定上报的服务能力包括：1)存在总是完全上报服务能力的服务节点；2)服务节点以自身利益为导向上报服务能力；3)服务节点上报的服务能力小于、大于或等于自身实际服务能力。其中较优地，所述服务节点上报给控制器的服务能力采用如下公式获得：其中，C为服务节点上报给控制器的服务能力；λ为调节因子；为服务节点的历史能耗；r为用户节点所提供的服务回报；Cmax为总的最高服务能力。其中较优地，所述使控制器根据用户节点的服务请求参数以及各服务节点上报的服务能力，制定卸载服务策略，包括如下步骤：根据用户节点的服务请求参数判定用户节点的服务性能指标；根据用户节点的服务性能指标以及服务节点上报的服务能力信息制定卸载服务策略，选取相应的服务节点为用户节点提供卸载服务；将制定的任务卸载策略发送给用户节点和选定的服务节点。其中较优地，所述根据制定的卸载服务策略，使选取的服务节点为用户节点提供卸载服务，包括如下步骤：用户节点根据制定的卸载服务策略将待处理任务划分为子任务；用户节点根据卸载策略将子任务分发至卸载策略指定的服务节点；服务节点完成子任务的计算处理并根据服务需求选择是否将计算结果返回用户节点。其中较优地，所述基于服务节点自主参与的网络节点间任务卸载方法，还包括如下步骤：服务节点根据自身状态和网络环境变化自主更新服务能力上报策略。其中较优地，所述自身状态变化包括服务节点历史能耗的变化；所述网络环境变化包括用户节点提供的服务回报的变化。根据本专利技术实施例的第二方面，提供一种基于服务节点自主参与的网络节点间任务卸载系统，包括处理器和存储器；所述存储器上存储有可用在所述处理器上运行的计算机程序，当所述计算机程序被所述处理器执行时实现如下步骤：将用户节点的服务请求参数发送到控制器；将服务节点自主上报的服务能力发送到控制器；使控制器根据用户节点的服务请求参数以及各服务节点上报的服务能力，制定卸载服务策略；根据制定的卸载服务策略，使选取的服务节点为用户节点提供卸载服务。本专利技术所提供的基于服务节点自主参与的网络节点间任务卸载方法，服务节点根据自身特点和网络状态自主参与用户节点的任务卸载服务，一方面有利于分布式的网络性能优化提升，提高服务节点参与服务的灵活性和积极性；另一方面利于服务节点进行自我保护，防止过载，提升网络运行的稳定性。附图说明图1为本专利技术所提供的实施例中，任务卸载服务的结构示意图；图2为本专利技术所提供的基于服务节点自主参与的网络节点间任务卸载方法的流程图；图3为本专利技术所提供的基于服务节点自主参与的网络节点间任务卸载系统的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术的
技术实现思路
进行详细具体的说明。本专利技术的目的是在移动边缘计算/雾计算网络中提供一种用户任务的卸载策略，结合服务节点的自主能力上报和更新，兼顾服务性能和服务节点的自身利益保护，基于用户节点的服务请求参数和服务节点上报的服务能力，提供相应的卸载服务策略。如附图1所示，在移动边缘计算/雾计算网络中，用户节点可以通过向控制器发送带有请求参数的服务请求，控制器基于服务请求为用户提供任务卸载服务。控制器完成任务卸载策略的制定，用户节点完成任务的分发，服务节点完成任务的计算处理和回传。本专利技术提出的基于服务节点自主参与的网络节点间任务卸载方法，通过服务节点综合考虑自身特性和网络环境，自主地进行服务能力的上报和更新，控制器通过服务节点上报的服务能力和用户节点提供的服务请求参数，为用户节点提供任务卸载策略。如图2所示，本专利技术所提供的基于服务节点自主参与的网络节点间任务卸载方法，包括如下步骤：首先，用户的任务特征、服务质量需求、用户节点特性，均作为服务请求参数向网络控制器请求任务卸载服务；其次，服务节点根据自身特性和当前网络状态自主决定是否向控制器上报服务能力以及上报服务能力的大小；然后，控制器根据用户的服务请求参数，在上报服务能力的服务节点中选取节点为用户提供任务卸载服务。最后，用户根据网络控制器提供的卸载策略，将任务划分并发送至选取的服务节点进行处理。服务节点根据自身状态和网络环境变化自主更新服务能力上报策略。本专利技术在网络节点卸载服务中为服务节点引入自主参与的特性，实现节点对于自身服务能力的自主选择性上报，实现了兼顾网络服务性能和服务节点自身利益保护的任务卸载方式。下面对这一过程做详细具体的说明。S1，将用户节点的服务请求参数发送到控制器。在支持任务卸载服务的网络中，用户的任务特征、服务质量需求、用户节点特征，作为向节点控制器请求任务卸载服务的请求参数。即服务请求参数包括用户任务特性，服务质量需求，用户节点特征等。当用户节本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于服务节点自主参与的网络节点间任务卸载方法，其特征在于包括如下步骤：将用户节点的服务请求参数发送到控制器；将服务节点自主上报的服务能力发送到控制器；使控制器根据用户节点的服务请求参数以及各服务节点上报的服务能力，制定卸载服务策略；根据制定的卸载服务策略，使选取的服务节点为用户节点提供卸载服务。

【技术特征摘要】
1.一种基于服务节点自主参与的网络节点间任务卸载方法，其特征在于包括如下步骤：将用户节点的服务请求参数发送到控制器；将服务节点自主上报的服务能力发送到控制器；使控制器根据用户节点的服务请求参数以及各服务节点上报的服务能力，制定卸载服务策略；根据制定的卸载服务策略，使选取的服务节点为用户节点提供卸载服务。2.如权利要求1所述的基于服务节点自主参与的网络节点间任务卸载方法，其特征在于：所述服务请求参数包括用户任务特性、服务质量需求和用户节点特征。3.如权利要求1所述的基于服务节点自主参与的网络节点间任务卸载方法，其特征在于：所述服务节点自主上报的服务能力由服务节点根据自身特性和当前网络状态自主决定。4.如权利要求3所述的基于服务节点自主参与的网络节点间任务卸载方法，其特征在于：服务节点根据自身特性和当前网络状态自主决定上报的服务能力包括：1)存在总是完全上报服务能力的服务节点；2)服务节点以自身利益为导向上报服务能力；3)服务节点上报的服务能力小于、大于或等于自身实际服务能力。5.如权利要求1所述的基于服务节点自主参与的网络节点间任务卸载方法，其特征在于所述服务节点上报给控制器的服务能力采用如下公式获得：其中，C为服务节点上报给控制器的服务能力；λ为调节因子，可以根据和r的取值进行调节。为服务节点的历史能耗，r为用户节点所提供的服务回报，Cmax为总的最高服务能力。6.如权利要求1所述的基于服务节点自主参与的网络节点间任务卸载方法，其特征在于所述使控制器根据用户节点的服务请求参数以及各服务节点上报的服务能力，制定卸载...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈斐，张国威，杨旸，李强，张冲冲，
申请(专利权)人：上海无线通信研究中心，
类型：发明
国别省市：上海,31