一种基于资源占用的边缘服务迁移仿真方法技术

本发明专利技术公开一种基于资源占用的边缘服务迁移仿真方法，通过对创建的边缘节点及其上的边缘服务进行边缘服务迁移仿真，并在边缘服务仿真过程中获得不同边缘节点服务迁移的最优阈值，从而指导实际生产中边缘服务迁移算法的部署与实施。本发明专利技术能够实时的收集获取边缘节点以及边缘服务对资源的利用情况并利用边缘服务迁移算法实时动态的迁移边缘服务，使得边缘节点上的边缘服务为用户提供优质的体验以及动态的了解边缘节点，边缘服务的资源利用情况可以用于开发不同的边缘服务迁移算法。利用该系统完成了边缘节点以及服务的资源监控，根据资源的消耗动态的迁移边缘服务。

A simulation method of edge service migration based on resource occupation

【技术实现步骤摘要】
一种基于资源占用的边缘服务迁移仿真方法
本专利技术涉及边缘计算
，具体涉及一种基于资源占用的边缘服务迁移仿真方法。
技术介绍
边缘计算是继云计算后的一种新的物联网服务提供方式，它具有低延迟，多租户，实时交互，情景感知，实时分析以及支持移动性，异构性和工业应用等特点。边缘计算的应用非常广泛特别是当前5G通信的时代，例如智能城市、智能家庭、智能网格、智能健康和用于洪水监测和恢复的紧急响应系统等杰出服务。然而，相比于云计算来说，边缘计算是资源受限，对于不同的边缘节点所能承受的边缘服务的类型和数量都是不一样的。因而，在边缘资源利用达到某个范围时，将边缘节点上的服务部分或全部迁移到其他边缘节点继续提供服务。也就是在保证边缘服务正常的运行下，合理的迁移边缘服务。然而，如果将没有通过完全测试的边缘服务迁移算法直接应用于实际的边缘节点中，可能不会达到理想的效果。因此，需要一种仿真系统来得到边缘服务迁移算法在实验环境下测试边缘服务迁移算法的性能以及调节相关的参数，这样不仅能够得到边缘服务迁移算法的理论值，而且节约迁移服务在实际应用中多次的部署成本。
技术实现思路
本专利技术所要解决的是现有边缘服务迁移算法没有通过完全测试便直接应用于实际的边缘节点中，可能不会达到理想的效果的问题，提供一种基于资源占用的边缘服务迁移仿真方法。为解决上述问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种基于资源占用的边缘服务迁移仿真方法，包括步骤如下：步骤1、读取资源配置文件获得配置信息，其中配置信息包括边缘节点配置信息和边缘服务配置信息；步骤2、读取到配置信息后，基于配置信息中的边缘节点配置信息创建边缘节点；步骤3、成功创建边缘节点后，基于配置信息中的边缘服务配置信息为每个边缘节点创建各自的边缘服务；步骤4、判断所有边缘节点里面是否还拥有边缘服务：如果是，则转至步骤5；否则，算法结束；步骤5、启动边缘服务仿真，对边缘服务和边缘节点进行更新；步骤6、更新完边缘服务以及边缘节点后，获取并记录边缘服务的日志信息到边缘服务日志文件中，同时获取并记录边缘节点的日志信息到边缘节点日志文件中；步骤7、基于边缘服务的日志信息和边缘节点的日志信息，计算每个边缘节点的节点评估值当节点评估值小于或等于预设的评估阈值thresholde时，则转至步骤5；当节点评估值大于预设的评估阈值thresholde时，则转至步骤9；步骤8、计算当前边缘节点的每个边缘服务的服务评估值并选择服务评估值最大的边缘服务作为待迁移服务；步骤9、计算当前待迁移服务迁移到各个边缘节点后，各个边缘节点的预评估值并将预评估值小于或等于预设的评估阈值thresholde且预评估值最小的边缘节点作为当前待迁移服务的迁移目的地；当所有边缘节点的预评估值都大于预设的评估阈值thresholde，则将云中心作为当前待迁移服务的迁移目的地；步骤10、将当前待迁移服务迁移到迁移目的地，迁移完成后，返回步骤4。上述方法中，边缘节点配置信息包括，包括边缘节点的数量和每个边缘节点所拥有的资源；边缘服务配置信息包括每个边缘节点的边缘服务的数量和每个服务对资源的初始需求。上述方法中，边缘服务的日志信息包括边缘服务所在的边缘节点，运行时间，以及边缘服务对每钟边缘资源占用的数量。上述方法中，边缘节点的日志信息包括每个边缘节点上的服务数量和边缘节点每种资源的消耗数量。上述方法中，第e个边缘节点的评估值为：式中：re表示第e个边缘节点的资源种类数量，表示第e个边缘节点的第i类资源的全部数量，表示第e个边缘节点上的第i类资源占用的数量。上述方法中，第e个边缘节点的第sk个服务的评估值为：式中：re表示节点e的资源种类数量，表示第e个边缘节点上的第i类资源占用的数量，表示第e个边缘节点的第sk个服务对第i类资源占用的增加数量。上述方法中，第e个边缘节点的预评估值为：式中：re表示节点e的资源种类数量，表示第e个边缘节点的第i类资源的全部数量，表示第e个边缘节点上的第i类资源占用的数量，为第e个边缘节点中的待迁移服务对第i类资源的占有数量，为第e个边缘节点中的待迁移服务对第i类资源的增加数量。上述方法中，云中心的资源数量大于所有边缘节点的资源数量的总和。与现有技术相比，本专利技术能够实时的收集获取边缘节点以及边缘服务对资源的利用情况并利用边缘服务迁移算法实时动态的迁移边缘服务，使得边缘节点上的边缘服务为用户提供优质的体验以及动态的了解边缘节点，边缘服务的资源利用情况可以用于开发不同的边缘服务迁移算法。利用该系统完成了边缘节点以及服务的资源监控，根据资源的消耗动态的迁移边缘服务。本专利技术为开发边缘服务迁移算法提供一个仿真验证平台，以保证边缘节点以及边缘服务的正常高效的运行。附图说明图1为一种基于资源占用的边缘服务迁移仿真系统的原理示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实例，对本专利技术进一步详细说明。一种基于资源占用的边缘服务迁移仿真方法，包括边缘节点及其上的边缘服务创建(Creation)和边缘服务迁移仿真(Simulation)两部分。步骤1、边缘节点及其上的边缘服务创建(Creation)步骤1.1、读取边缘服务与边缘节点的配置文件(ConfigureFile)得到配置信息。如果未读取到配置信息，则再次读取，如果始终未读取到配置信息则此次运行结束。上述配置信息包括：边缘节点的数量e'，其中所有的边缘节点Ei构成一个边缘节点向量E如(1)所示；边缘节点i所拥有的服务的数量为si，所有的边缘节点上的边缘服务构成了一个边缘服务矩阵S如公式(2)所示，其中表示第t个边缘节点的第j个服务；每个边缘服务所需要的的资源其中表示第e个边缘节点的第si个服务占有的第re种资源的数量，所有的边缘边缘节点上的边缘服务所拥有的资源如(3)、(4)所示、每个边缘节点的全部资源表示为TR矩阵，其中表示第e个边缘节点的第re类资源的全部数量如(5)所示、以及每次更新每个服务资源数量改变率ratee。E＝[E1,E2,...,Ee,...,Ee'](1)每个边缘节点上的边缘服务S为：资源的种类SCR为：每个服务的资源数量：每个边缘节点全部的资源种类及其资源数量步骤1.2、如果读取到配置信息，则基于边缘节点配置信息创建边缘节点(即创建一个代表边缘计算节点的对象)，如果创建失败则结束(由于该仿真程序运行的机器不能支持程序运行)。步骤1.3、在成功创建边缘节点后，就基于边缘服务配置信息每个边缘节点创建各自的边缘服务(即边缘节点创建属于自己的边缘服务对象)。当创建完配置信息中每个边缘节点所要求的边缘服务数量后进入仿真部分。步骤2、边缘服务迁移仿真(Simulation)过程步骤2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于资源占用的边缘服务迁移仿真方法，其特征是，包括步骤如下：/n步骤1、读取资源配置文件获得配置信息，其中配置信息包括边缘节点配置信息和边缘服务配置信息；/n步骤2、读取到配置信息后，基于配置信息中的边缘节点配置信息创建边缘节点；/n步骤3、成功创建边缘节点后，基于配置信息中的边缘服务配置信息为每个边缘节点创建各自的边缘服务；/n步骤4、判断所有边缘节点里面是否还拥有边缘服务：如果是，则转至步骤5；否则，算法结束；/n步骤5、启动边缘服务仿真，对边缘服务和边缘节点进行更新；/n步骤6、更新完边缘服务以及边缘节点后，获取并记录边缘服务的日志信息到边缘服务日志文件中，同时获取并记录边缘节点的日志信息到边缘节点日志文件中；/n步骤7、基于边缘服务的日志信息和边缘节点的日志信息，计算每个边缘节点的节点评估值

【技术特征摘要】
1.一种基于资源占用的边缘服务迁移仿真方法，其特征是，包括步骤如下：
步骤1、读取资源配置文件获得配置信息，其中配置信息包括边缘节点配置信息和边缘服务配置信息；
步骤2、读取到配置信息后，基于配置信息中的边缘节点配置信息创建边缘节点；
步骤3、成功创建边缘节点后，基于配置信息中的边缘服务配置信息为每个边缘节点创建各自的边缘服务；
步骤4、判断所有边缘节点里面是否还拥有边缘服务：如果是，则转至步骤5；否则，算法结束；
步骤5、启动边缘服务仿真，对边缘服务和边缘节点进行更新；
步骤6、更新完边缘服务以及边缘节点后，获取并记录边缘服务的日志信息到边缘服务日志文件中，同时获取并记录边缘节点的日志信息到边缘节点日志文件中；
步骤7、基于边缘服务的日志信息和边缘节点的日志信息，计算每个边缘节点的节点评估值当节点评估值小于或等于预设的评估阈值thresholde时，则转至步骤5；当节点评估值大于预设的评估阈值thresholde时，则转至步骤9；
步骤8、计算当前边缘节点的每个边缘服务的服务评估值并选择服务评估值最大的边缘服务作为待迁移服务；
步骤9、计算当前待迁移服务迁移到各个边缘节点后，各个边缘节点的预评估值并将预评估值小于或等于预设的评估阈值thresholde且预评估值最小的边缘节点作为当前待迁移服务的迁移目的地；当所有边缘节点的预评估值都大于预设的评估阈值thresholde，则将云中心作为当前待迁移服务的迁移目的地；
步骤10、将当前待迁移服务迁移到迁移目的地，迁移完成后，返回步骤4。


2.根据权利要求1所述的一种基于资源占用的边缘服务迁移仿真方法，其特征是，
边缘节点配置信息包括，包括边缘节点的数量和每个边缘节点所拥有的资源；
边缘服务配置信...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟仲毅，向科，赵岭忠，钱俊彦，潘海玉，刘培培，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：广西;45