一种时延敏感网络中边缘计算节点选择方法及系统技术方案

技术编号:23514905 阅读:56 留言:0更新日期:2020-03-18 01:26
本发明专利技术中提供了一种时延敏感网络中边缘计算节点选择方法及系统,其中,方法步骤为:首先,基于控制质量要求对时延敏感类业务的服务优先级进行排序;其次,在初始边缘计算节点选择阶段,按照优先级顺序,软件定义网络控制器基于采集得到的控制类业务服务质量要求、网络拓扑以及边缘计算节点的空闲资源情况,在保障每个业务QoC的基础上按照时延优先的原则进行边缘计算节点的选择;最后,在计算任务卸载过程中,软件定义网络控制器基于实时感知的当前网络拓扑信息以及边缘节点的空闲资源状态,对当前的控制类业务QoC进行预估,一旦发现某些业务的QoC低于预期门限值,则立即进行新的边缘计算节点选择,并通过路由重配置将该业务引导至新的边缘计算节点,从而切实保障控制类业务的QoC。

An edge computing node selection method and system in delay sensitive networks

【技术实现步骤摘要】
一种时延敏感网络中边缘计算节点选择方法及系统
本专利技术涉及工业互联网中的边缘计算节点选择方法,尤其涉及时延敏感网络中具备控制质量保障的边缘计算节点选择方法及系统。
技术介绍
时延敏感网络(TSN,timesensitivenetwork)技术以其极高的传输时延保证性成为工业互联网中关键的网络传输技术。此外,边缘计算技术通过在靠近工业现场的地方处理数据从而能够大大减少端到端的闭环控制时延。因此,融合边缘计算的时延敏感网络近些年成为工业互联网领域的研究热点。部署在时延敏感网络中的边缘计算节点主要包含可编程逻辑控制器(PLC)、时延敏感网关(TSNbridge)以及专门部署的边缘计算平台等节点,而某个边缘计算节点的计算能力必然无法满足所有的信息处理任务,因此需要根据不同的任务需求选择合适的边缘计算节点。另一方面,在时延敏感网络中,主要传输和处理的是终端设备的信息采集、交互及控制命令等数据,其中与生产控制直接相关的数据对闭环控制时延及控制命令传输的准确性要求极高。因此,有必要研究具有控制质量(QoC,qualityofcontrol)保障的边本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种时延敏感网络中边缘计算节点选择方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:/n步骤1:软件定义网络控制器通过北向接口采集控制类业务的QoC参数,并基于QoC中的时延要求对控制类业务的服务优先级进行排序,时延要求越严格的业务越具有较高的服务优先级;/n步骤2:软件定义网络控制器通过南向接口采集网络拓扑信息以及边缘节点空闲资源信息;/n步骤3:基于服务优先级顺序、每个业务的QoC要求、当前网络拓扑信息及边缘计算节点空闲资源信息,软件定义网络控制器根据时延优先原则采用贪婪算法为每个业务选择合适的边缘计算节点,并进行路由配置,完成初始边缘计算节点选择;/n步骤4:在计算任务卸载过程中,软件定义网络控...

【技术特征摘要】
1.一种时延敏感网络中边缘计算节点选择方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
步骤1:软件定义网络控制器通过北向接口采集控制类业务的QoC参数,并基于QoC中的时延要求对控制类业务的服务优先级进行排序,时延要求越严格的业务越具有较高的服务优先级;
步骤2:软件定义网络控制器通过南向接口采集网络拓扑信息以及边缘节点空闲资源信息;
步骤3:基于服务优先级顺序、每个业务的QoC要求、当前网络拓扑信息及边缘计算节点空闲资源信息,软件定义网络控制器根据时延优先原则采用贪婪算法为每个业务选择合适的边缘计算节点,并进行路由配置,完成初始边缘计算节点选择;
步骤4:在计算任务卸载过程中,软件定义网络控制器基于采集到的实时网络拓扑及边缘计算节点对每个业务的实际处理时延,重新对每个业务所获得的QoC进行评估,一旦发现有低于QoC阈值的业务,立即依照步骤3中基于重新选择新的边缘计算节点,并进行路由重配置,完成计算任务重卸载。


2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤1具体包括以下步骤:
步骤S10:获取N个时延敏感类业务的时延要求,并标定服务优先级Flag,Tn越小则Flag(n)(n=1,2,3…,N)的值越小,表示其优先级越高。


3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤3具体包括以下步骤:
步骤S30:查找步骤S10中Flag的最小值以及其对应的业务;
步骤S31:对于当前待选定边缘计算节点的业务n,软件定义网络控制器基于跳数信息将所有的边缘计算节点进行排序距离当前业务数据源跳数越少的边缘计算节点越靠前,并基于网络拓扑估计传输时延
步骤S32:软件定义网络控制器选择当前排在第一位的边缘计算节点并基于该节点的计算处理频率业务n所需要处理的信息量Cn,预估边缘计算时延
步骤S33:软件定...

【专利技术属性】
技术研发人员:周旭覃毅芳胡亚辉
申请(专利权)人:中国科学院计算机网络信息中心
类型:发明
国别省市:北京;11

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