一种基于移动IP的雾节点自组织协作的方法技术

本发明专利技术提供一种基于移动IP的雾节点自组织协作的方法，包括了工作雾节点在开始、结束工作或每隔一定周期向管理雾节点发送节点信息帧，进行路由表更新；管理雾节点根据任务情况进行任务分流决策，接受任务后根据需要联合多个工作雾节点构建工作域；管理雾节点构建工作域后监测移动终端位置，移动终端离开子网后，向新进入子网的管理雾节点请求转交地址并向本地代理注册；任务结束后，本地代理解除工作雾节点占用，释放工作域并收回为移动终端分配的IP。本发明专利技术提供的方法，使参与雾计算的节点之间能够实时组成分布式计算平台，及时适应工作负载的变化，减少计算时延；实现拓扑动态可变的雾节点工作域群组，为终端提供可扩展的计算资源。

A method of self-organization and cooperation of fog nodes based on mobile IP

【技术实现步骤摘要】
一种基于移动IP的雾节点自组织协作的方法
本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种基于移动IP的雾节点自组织协作的方法。
技术介绍
近年来，随着物联网的快速发展，智慧城市、智慧家居等新兴服务模式正在逐渐走入人们的生活。随着智能传感设备和智能终端的广泛的应用，其产生的数据量和移动计算需求呈现指数增长。因此，将云计算的部分任务分流至近用户终端进行处理，在满足任务时间需求的同时，减少整体运行成本的雾计算正逐渐成为一种流行的解决方案。雾计算能够将云计算范式扩展到网络边缘，在物联网服务中拥有广泛的应用前景。雾计算能够有效提升系统数据处理能力，减轻云数据中心任务负载，为终端提供存储、计算和通信服务。在现有雾计算架构下，计算任务如果超过雾节点处理能力将会发往云数据中心进行计算。但是，云计算大数据分析过程有时延性高、周期性长、网络耗能大等缺陷。在面对密集型移动计算任务时，如果将其直接交付云服务器进行处理，受网络连接情况和带宽限制，势必增大通信开销，延长任务的交付时间。如果能够实现雾节点自组网，由计算资源尚有余裕的临近节点构成分布式计算系统的工作域，则可以在一定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于移动IP的雾节点自组织协作的方法，其特征在于，包括：/n管理雾节点接收工作雾节点发送的用于更新路由表的节点信息帧；/n管理雾节点接收移动终端发送的任务请求并基于路由表对该任务请求的所需计算资源进行评估，获得评估结果；/n管理雾节点基于该评估结果判断是否接受任务请求；若管理雾节点接受任务请求，管理雾节点向移动终端分配工作域临时IP，从移动终端接收任务数据，并向工作雾节点发送占用请求；/n管理雾节点接收工作雾节点的确认信息，开始任务处理；/n管理雾节点完成任务处理，解除工作雾节点占用。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于移动IP的雾节点自组织协作的方法，其特征在于，包括：
管理雾节点接收工作雾节点发送的用于更新路由表的节点信息帧；
管理雾节点接收移动终端发送的任务请求并基于路由表对该任务请求的所需计算资源进行评估，获得评估结果；
管理雾节点基于该评估结果判断是否接受任务请求；若管理雾节点接受任务请求，管理雾节点向移动终端分配工作域临时IP，从移动终端接收任务数据，并向工作雾节点发送占用请求；
管理雾节点接收工作雾节点的确认信息，开始任务处理；
管理雾节点完成任务处理，解除工作雾节点占用。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的管理雾节点接收移动终端发送的任务请求并基于路由表对该任务请求的所需计算资源进行评估，获得评估结果包括：
通过公式获得任务处理的总耗时式中，ri为每个管理雾节点和工作雾节点的计算能力，为每个子任务qi的运算耗时，Qtask为管理雾节点的总计算量，d(ei,j)为管理雾节点和/或工作雾节点gi与gj间的通信时延，ci,j表示管理雾节点和/或工作雾节点gi与gj在任务计算期间是否存在通信关系，若不存在通信关系，则有ci,j＝0；
基于公式(2)进行转换，获得问题Q1









基于问题Q1，将公式(2)转换为公式



基于公式(3)将问题Q1转换为问题Q2
P＝argmin[T(Q,C)]
s.t.ci,j∈{0,1},i,j∈K



求解该问题Q1和问题Q2，获得：参与任务处理的管理雾节点和/或工作雾节点集合C，任...

【专利技术属性】
技术研发人员：张振江，朱凯歌，沈波，赵颖斯，孙枫，李英龙，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：北京;11