一种混合移动云环境中高能效的多用户在线计算迁移方法技术

本发明专利技术公开了一种混合移动云环境中高能效的多用户在线计算迁移方法，包括计算迁移请求、虚拟机回收、请求预测、阈值调整、虚拟机预留、优先级调整、权重调整、调整响应时间和能耗所占的权重、虚拟机监控、效用值计算和共同决策等步骤；本发明专利技术能平衡每个时隙中所有用户应用程序的响应时间和移动设备的能耗，让每个时隙的性能都达到一个较优值，实现所有时隙整体性能上的最优。

【技术实现步骤摘要】
一种混合移动云环境中高能效的多用户在线计算迁移方法
本专利技术属于移动云计算技术和计算迁移
，具体涉及一种混合移动云环境中高能效的多用户在线计算迁移方法。
技术介绍
随着智能手机、平板电脑等移动设备的不断普及和发展，以人脸识别、移动增强现实、自然语言处理为代表的新型移动应用程序也随之应运而生。这类应用通常具有三个特点：对延迟敏感、需要大量计算资源、执行时高电量消耗。而移动设备的硬件资源如计算能力、内存大小有限，更重要的是，其电池的续航能力较低，无法运行或运行这类计算密集型应用时无法满足用户的QOS需求。移动云计算和移动互联网的发展产生了一种新的计算模式-移动云计算。移动云计算允许用户方便快速地访问云端资源，通过计算迁移，将部分计算量较大的组件迁移到更强计算、存储能力的远程服务器上执行，从而加快移动应用的执行，同时降低移动设备的计算负载和能耗。在混合移动云架构中，Cloudlet和云端资源均有限。在多时隙场景下，同一时隙以及不同时隙中所有用户会同时对Cloudlet和云端资源产生竞争，用户之间的迁移决策会相互影响。因此，如何在多时隙、资源有限的情况下进行计算迁移，从而保证每个时隙本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合移动云环境中高能效的多用户在线计算迁移方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：每个运行移动应用程序的用户向Cloudlet提交一个计算迁移请求，同时把移动设备的硬件配置信息和网络带宽信息一起发送过去；步骤2：虚拟机回收；判断当前时隙Cloudlet和云端已分配虚拟机是否达到回收点，若达到回收点表示虚拟机此时处于空闲状态，则对这部分虚拟机进行回收，用于下个时隙中进行分配以处理新到达的用户请求；步骤3：请求预测；预测下个时隙中可能的迁移请求数，并计算和当前时隙请求数的差值，如果超过阈值，执行步骤4，如果否，执行步骤5；步骤4：阈值调整；增大或减小当前时隙虚拟机的预留比例；步骤5：虚拟机预留...

【技术特征摘要】
1.一种混合移动云环境中高能效的多用户在线计算迁移方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：每个运行移动应用程序的用户向Cloudlet提交一个计算迁移请求，同时把移动设备的硬件配置信息和网络带宽信息一起发送过去；步骤2：虚拟机回收；判断当前时隙Cloudlet和云端已分配虚拟机是否达到回收点，若达到回收点表示虚拟机此时处于空闲状态，则对这部分虚拟机进行回收，用于下个时隙中进行分配以处理新到达的用户请求；步骤3：请求预测；预测下个时隙中可能的迁移请求数，并计算和当前时隙请求数的差值，如果超过阈值，执行步骤4，如果否，执行步骤5；步骤4：阈值调整；增大或减小当前时隙虚拟机的预留比例；步骤5：虚拟机预留；确定为当前时隙实际的分配Cloudlet和云端虚拟机数；步骤6：优先级调整；计算出所有用户应用程序中每个组件的优先级，并按优先级顺序逐个调度每个组件；步骤7：权重调整；判断当前移动设备电量所处的状态，如果电量充足，执行步骤8，如果电量不足，执行步骤7；步骤8：调整响应时间和能耗所占的权重；步骤9：虚拟机监控；计算虚拟机的占用情况以及每台虚拟机已经分配的组件数；步骤10：效用值计算；计算出组件在不同位置执行时对应的效用值，进而确定组件的实际执行位置；步骤11：共同决策；根据每个移动设备计算能力、可用电量、负载、Cloudlet和云端资源占用情况、虚拟机负载来共同决策，为每个时隙中每个用户得到当前条件下相对最优的计算迁移方案。2.根据权利要求1所述的混合移动云环境中高能效的多用户在线计算迁移方法，其特征在于：步骤4中所述阈值调整，是根据历史时隙中的卸载请求数预测出未来一个时隙中可能的请求数，并判断预测的请求数和当前时隙的请求数的差值是否超高预先预定的阈值r，若是，则增大Cloudlet和云端虚拟机的预留比例p1和p2；若否，则根据初始预留比例对Cloudlet和云端虚拟机进行预留。3.根据权利要求1所述的混合移动云环境中高能效的多用户在线计算迁移方法，其特征在于：步骤5中所述虚拟机预留，用于对下个时隙中可能到来的请求数进行预测，以便提前预测出一部分虚拟机资源，并根据预测请求数动态调整预留比例；具体实现包括以下子步骤：步骤5.1：根据历史时隙请求数，通过加权马尔可夫预测模型预测出下一个时隙的用户请求数；步骤5.2：计算出当前时隙Cloudlet和云端应该分配的最佳虚拟机数；步骤5.3：比较当前Cloudlet和云端可用虚拟机数是否均大于应该分配虚拟机数，如果是，则执行步骤5.4，如果否，为当前时隙分配所有虚拟机；步骤5.4：预测出下个时隙请求数，并计算出下个时隙Cloudlet和云端应该分配虚拟机数；步骤5.5：判断预测请求数和当前时隙请求数差值的绝对值是否超过阈值，如果是，执行步骤5.6，如果否，执行步骤5.7；步骤5.6：增大或缩小当前时隙预留比例；步骤5.7：为当前时隙分配最佳虚拟机数后，如果Cloudlet和云端剩余虚拟机数中只有一个能满足下个时隙需求，则虚拟机数足够的按照最佳虚拟机数分配，虚拟机数不足的按照预留比例进行预留，如果否，执行步骤5.8；步骤5.8：如果Cloudlet和云端剩余虚拟机数均不满足下个时隙需求，则两者均进行预留，如果否，执行步骤5.9；步骤5.9：当Cloudlet和云端剩余虚拟机数均能满足下个时隙需求，两者都按照最佳虚拟机数进行分配。4.根据权利要求1所述的混合移动云环境中高能效的多用户在线计算迁移方法，其特征在于：步骤6中所述优先级调整，是根据移动应用程序中各个组件的拓扑排序给每个组件设置相应的优先级p，并根据优先级顺序逐个确定每个组件的执行位置；对于同一用户而言，前驱组件的优先级大于后继组件，保证组件之间正确的调度顺序；对于不同用户而言，处于同一级的组件具有...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟，杜薇，龚万佳，熊曙，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42