一种基于微云的能耗优化方法技术

本发明专利技术涉及一种基于微云的能耗优化方法，包括：构建一个微云系统，微云系统包括：至少两个微云和无线连接于微云的移动设备，微云能够为与之无线连接的移动设备提供云计算服务；获取微云系统中与移动设备相关的系统数据用于分析移动设备需要在本地执行的数据量并根据数据量设置移动设备的第一处理器的初始运行频率FLinitial；根据任务队列的可容忍延迟范围T使用马尔可夫决策过程动态决策任务队列中单个任务的调度策略以及设置与调度策略对应的移动设备的第一处理器的当前运行频率FL以使移动设备在可容忍延迟范围T内完成任务的情况下实现能耗最低。

【技术实现步骤摘要】
一种基于微云的能耗优化方法
本专利技术涉及云计算的任务调度策略
，尤其涉及一种基于微云的能耗优化方法和系统。
技术介绍
随着移动设备端应用和数据的井喷式增长，移动设备的能耗问题日渐严峻。但是移动设备由容量十分有限的电池供电，电池能量密度发展大大滞后于移动设备的能耗增加速度。移动设备能耗的不断增加使得人们对移动设备节能问题日益关注。其中，最广泛使用的方法包括数据传输节能、任务迁移以及CPU频率调节。而本专利技术关注的任务迁移以及CPU频率调节领域同样也受到了影响。现有的任务迁移策略主要包括面向cloud端的任务迁移和面向cloudlet端的任务迁移。其中，面向cloud端的任务迁移主要是由远端的云服务器分担用户的任务。由于cloud的物理位置原因，存在以下缺点：(1)数据传输延迟较高，使得用户获取任务结果的时间过长；(2)数据传输能耗较高，采用远端cloud服务器有时反而会加剧移动端的能耗；(3)当使用CPU频率调节时，只能利用相邻任务在云端执行返回结果的时间差来调节频率，调频幅度较小，无法有效节能。面向cloudlet的任务迁移，主要是利用在二维空间上随机分布，离用户地理位置较本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于微云的能耗优化方法，其特征在于，所述方法包括：构建一个微云系统，所述微云系统包括：至少两个微云和无线连接于微云的移动设备，所述微云能够为与之无线连接的移动设备提供云计算服务；获取所述微云系统中与所述移动设备相关的系统数据用于分析所述移动设备需要在本地执行的数据量并根据所述数据量设置所述移动设备的第一处理器的初始运行频率FLinitial；根据所述任务队列的可容忍延迟范围T使用马尔可夫决策过程动态决策所述任务队列中单个任务的调度策略以及设置与所述调度策略对应的所述移动设备的第一处理器的当前运行频率FL以使所述移动设备在可容忍延迟范围T内完成任务的情况下实现能耗最低。

【技术特征摘要】
2017.12.29 CN 20171149772941.一种基于微云的能耗优化方法，其特征在于，所述方法包括：构建一个微云系统，所述微云系统包括：至少两个微云和无线连接于微云的移动设备，所述微云能够为与之无线连接的移动设备提供云计算服务；获取所述微云系统中与所述移动设备相关的系统数据用于分析所述移动设备需要在本地执行的数据量并根据所述数据量设置所述移动设备的第一处理器的初始运行频率FLinitial；根据所述任务队列的可容忍延迟范围T使用马尔可夫决策过程动态决策所述任务队列中单个任务的调度策略以及设置与所述调度策略对应的所述移动设备的第一处理器的当前运行频率FL以使所述移动设备在可容忍延迟范围T内完成任务的情况下实现能耗最低。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述微云系统中与所述移动设备相关的系统数据用于分析出所述移动设备需要在本地执行的数据量并根据所述数据量设置所述移动设备的第一处理器的初始运行频率FLinitial包括：根据所述至少两个微云的分布性质和持有所述移动设备的用户的移动特性计算出所述移动设备在随所述用户移动过程中可向所述微云系统迁移的任务数量期望EC；根据所述任务数量期望EC获取所述移动设备需要在本地执行的数据量；根据所述数据量设置所述移动设备的第一处理器的初始运行频率FLinitial，其中，所述分布性质在二维空间上服从泊松分布，所述用户的移动特性服从随机移动模型。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述任务队列的可容忍延迟范围T使用马尔可夫决策过程动态决策所述任务队列中单个任务的调度策略以及设置与所述调度策略对应的所述移动设备的第一处理器的当前运行频率FL以使所述移动设备在可容忍延迟范围T内完成任务的情况下实现能耗最低包括：设置所述移动设备的状态空间和动作空间，其中，所述状态空间包括：执行的任务状态、可连接的微云的状态和所述第一处理器的运行频率的调节范围，所述动作空间包括第一动作和第二动作，所述第一动作表示任务在本地执行，所述第二动作表示将任务传输到所述微云执行；根据所述状态空间和所述动作空间，通过值迭代得出最优的所述调度策略，所述移动设备根据调度策略设置所述第一处理器的当前运行频率FL。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述微云系统中与所述移动设备相关的系统数据用于分析出所述移动设备需要在本地执行的数据量并根据所述数据量设置所述移动设备的第一处理器的初始运行频率FLinitial包括：根据所述用户的移动区域的微云实际分布情况和分布性质，得出所述移动区域的微云分布密度λc和覆盖范围半径R，其中，所述分布性质在二维空间上服从泊松分布；根据服从随机移动模型的所述移动特性，得出用户移动速度V；获得所述移动设备上待执行的任务队列，所述任务队列共有M个任务，所述任务队列的可容忍延迟范围为T，每个任务的传输数据分别为{DT1,DT2……,DTM}，每个任务的计算数据分别为{DC1,DC2……,DCM}；根据用户移动的速度和用户移动的起点与终点的距离和随机几何理论，计算出用户在移动过程中经过微云覆盖区域的覆盖时间TC；根据所述微云传输带宽BC和所述微云的第二处理器的运行频率FC计算出M个任务在所述微云执行的平均时间根据所述覆盖时间TC和所述平均时间获取可迁移任务期望根据所述可迁移任务期望...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆枫，石子倩，刘若雪，吴松，金海，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42