一种边缘计算的资源调度方法和系统技术方案

本发明专利技术提出了一种边缘计算的资源调度方法和系统，所述方法包括：根据负荷值获取时间周期获取边缘计算网络中各网络节点的处理能力负荷值，并根据每各网络节点的处理能力负荷值计算获取每各网络节点对应的负荷能力阈值；在所述边缘计算网络的任务生成时，根据所述各网络节点的当前剩余处理能力负荷值与负荷能力阈值筛选出候选网络节点；通过所述边缘计算网络处理所述任务所需的任务处理负荷值在所述候选网络节点中选取处理所述任务的网络节点，获得任务对接网络节点，并将所述任务对接网络节点进行一次任务处理标记；将所述任务发送至所述所述任务对接网络节点进行任务处理。所述系统包括与所述方法步骤对应的模块。所述系统包括与所述方法步骤对应的模块。所述系统包括与所述方法步骤对应的模块。

【技术实现步骤摘要】
一种边缘计算的资源调度方法和系统


[0001]本专利技术提出了一种边缘计算的资源调度方法和系统，属于物联网


技术介绍

[0002]物联网中的前端数据采集点(边缘设备)，最初都只具有数据采集、传递的功能。由于目前传感器集成度高，边缘设备获取的数据量增大，客户所在的边界侧对计算结果的需求速度也在不断提升。这就促使了边缘计算理论的诞生。传统的边缘计算是一种在物理上靠近数据生成的位置并处理数据的方法，如物联网的各个感知节点，有些感知节点不仅负责采集、传递数据，还实现部分数据处理、结果输出的功能。但是边缘设备的处理能力、计算能力等存在一定的局限，可能导致无法完成相应的功能需求。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种边缘计算的资源调度方法和系统，用以解决现有边缘计算的资源调度方法的资源调度能力较低的问题：
[0004]本专利技术提出的一种边缘计算的资源调度方法，所述方法包括：
[0005]根据负荷值获取时间周期获取边缘计算网络中各网络节点的处理能力负荷值，并根据每各网络节点的处理能力负荷值计算获取每各网络节点对应的负荷能力阈值；
[0006]在所述边缘计算网络的任务生成时，根据所述各网络节点的当前剩余处理能力负荷值与负荷能力阈值筛选出候选网络节点；
[0007]通过所述边缘计算网络处理所述任务所需的任务处理负荷值在所述候选网络节点中选取处理所述任务的网络节点，获得任务对接网络节点，并将所述任务对接网络节点进行一次任务处理标记；
[0008]将所述任务发送至所述所述任务对接网络节点进行任务处理。
[0009]进一步地，所述根据负荷值获取时间周期获取边缘计算网络中各网络节点的处理能力负荷值，并根据每各网络节点的处理能力负荷值计算获取每各网络节点对应的负荷能力阈值，包括：
[0010]设置所述负荷值获取时间周期的周期初始值；
[0011]以所述周期初始值作为负荷值获取时间周期，根据每各网络节点的处理能力负荷值通过阈值确定模型计算获取每各网络节点对应的负荷能力阈值，所述阈值确定模型为：
[0012][0013]其中，W
y
表示网络节点对应的负荷能力阈值；α1和α2表示阈值系数，α1的取值范围为0.56-0.73，α2的取值范围为0.71-0.87；H0表示网络节点对应初始资源量；H表示网络节点当前的剩余资源量；H
max
表示获取网络节点对应的处理能力负荷值时，所述网络节点对应的
剩余资源量最大值；H
min
表示获取网络节点对应的处理能力负荷值时，所述网络节点对应的剩余资源量最小值；H
i
表示第i次获取所述网络节点对应的处理能力负荷值时，所述网络节点对应的剩余资源量；n表示获取网络节点对应的处理能力负荷值的次数；W
d
表示当前获取的网络节点对应的处理能力负荷值；
[0014]以所述周期初始值作为负荷值获取时间周期，执行四次所述边缘计算网络中各网络节点的处理能力负荷值获取之后，利用自适应调整模型确定负荷值获取时间周期的自适应调整值，所述自适应调整模型为：
[0015][0016]其中，T1表示负荷值获取时间周期的自适应调整值；m表示按照同一负荷值获取时间周期连续执行处理能力负荷值获取的次数，m＝4；C
j
表示按照同一负荷值获取时间周期连续执行处理能力负荷值获取的次数内，第j个周期内所述网络节点执行任务的次数；C
max
表示按照同一负荷值获取时间周期连续执行处理能力负荷值获取的次数内，一个负荷值获取时间周期中所述网络节点执行任务的最大次数值；C
min
表示按照同一负荷值获取时间周期连续执行处理能力负荷值获取的次数内，一个负荷值获取时间周期中所述网络节点执行任务的最小次数值，T0表示周期初始值；
[0017]以所述自适应调整值为负荷值获取时间周期执行四次所述边缘计算网络中各网络节点的处理能力负荷值的获取，并按照时间周期自适应调整规则对所述负荷值获取时间周期进行连续的自适应调整。
[0018]进一步地，所述时间周期自适应调整规则为：
[0019]在每次负荷值获取时间周期自适应调整之后，以最新调整后的自适应调整值为负荷值获取时间周期进行连续四次的网络节点的处理能力负荷值的获取，并在连续四次的网络节点的处理能力负荷值的获取之后，通过自适应调整模型对所述负荷值获取时间周期进行自适应调整。
[0020]进一步地，在所述边缘计算网络的任务生成时，根据所述各网络节点的当前剩余处理能力负荷值与负荷能力阈值筛选出候选网络节点，包括：
[0021]根据所述边缘计算网络中各网络节点的剩余资源和剩余计算能力确定所述各网络节点的剩余处理能力负荷值；
[0022]依次将各网络节点的所述剩余处理能力负荷值与所述负荷能力阈值进行比较，当所述剩余处理能力负荷值与所述网络节点的负荷能力阈值满足数量条件时，将该网络节点确定为候选网络节点：
[0023]其中，所述数量条件为：|W
y-W
s
|≤15％
·
W
d
，W
s
表示网络节点的剩余处理能力负荷值。
[0024]进一步地，通过所述边缘计算网络处理所述任务所需的任务处理负荷值在所述候选网络节点中选取处理所述任务的网络节点，获得任务对接网络节点，并将所述任务对接网络节点进行一次任务处理标记，包括：
[0025]根据所述任务的数据量确定所述边缘计算网络处理所述任务所需的任务处理负荷值；将所述任务处理负荷值与各所述候选网络节点的剩余处理能力负荷值进行比较，将
满足所述任务处理负荷值不超过剩余处理能力负荷值的候选网络节点作为任务对接候选网络节点；
[0026]当所述任务对接候选网络节点的数量为一个时，将所述任务对接候选网络节点作为任务对接网络节点；
[0027]当所述任务对接候选网络节点的数量为多个时，获取所述任务对接候选网络节点的任务处理标记数量，将所述任务处理标记数量最小的任务对接候选网络节点作为任务对接网络节点；
[0028]当所述任务处理标记数量最小的任务对接候选网络节点为多个时，在所述任务处理标记数量最小的多个任务对接候选网络节点，选择剩余处理能力负荷值最大的任务对接候选网络节点作为任务对接网络节点。
[0029]一种边缘计算的资源调度系统，所述系统包括：
[0030]阈值确定模块，用于根据负荷值获取时间周期获取边缘计算网络中各网络节点的处理能力负荷值，并根据每各网络节点的处理能力负荷值计算获取每各网络节点对应的负荷能力阈值；
[0031]候选节点确定模块，用于在所述边缘计算网络的任务生成时，根据所述各网络节点的当前剩余处理能力负荷值与负荷能力阈值筛选出候选网络节点；
[0032]任务对接节点确定模块，用于通过所述边缘计算网络处理所述任务所需的任务处理负荷值在所述候选网络节点中选取处理所述任本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种边缘计算的资源调度方法，其特征在于，所述方法包括：根据负荷值获取时间周期获取边缘计算网络中各网络节点的处理能力负荷值，并根据每各网络节点的处理能力负荷值计算获取每各网络节点对应的负荷能力阈值；在所述边缘计算网络的任务生成时，根据所述各网络节点的当前剩余处理能力负荷值与负荷能力阈值筛选出候选网络节点；通过所述边缘计算网络处理所述任务所需的任务处理负荷值在所述候选网络节点中选取处理所述任务的网络节点，获得任务对接网络节点，并将所述任务对接网络节点进行一次任务处理标记；将所述任务发送至所述所述任务对接网络节点进行任务处理。2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述根据负荷值获取时间周期获取边缘计算网络中各网络节点的处理能力负荷值，并根据每各网络节点的处理能力负荷值计算获取每各网络节点对应的负荷能力阈值，包括：设置所述负荷值获取时间周期的周期初始值；以所述周期初始值作为负荷值获取时间周期，根据每各网络节点的处理能力负荷值通过阈值确定模型计算获取每各网络节点对应的负荷能力阈值，所述阈值确定模型为：其中，W
y
表示网络节点对应的负荷能力阈值；α1和α2表示阈值系数，α1的取值范围为0.56-0.73，α2的取值范围为0.71-0.87；H0表示网络节点对应初始资源量；H表示网络节点当前的剩余资源量；H
max
表示获取网络节点对应的处理能力负荷值时，所述网络节点对应的剩余资源量最大值；H
min
表示获取网络节点对应的处理能力负荷值时，所述网络节点对应的剩余资源量最小值；H
i
表示第i次获取所述网络节点对应的处理能力负荷值时，所述网络节点对应的剩余资源量；n表示获取网络节点对应的处理能力负荷值的次数；W
d
表示当前获取的网络节点对应的处理能力负荷值；以所述周期初始值作为负荷值获取时间周期，执行四次所述边缘计算网络中各网络节点的处理能力负荷值获取之后，利用自适应调整模型确定负荷值获取时间周期的自适应调整值，所述自适应调整模型为：其中，T1表示负荷值获取时间周期的自适应调整值；m表示按照同一负荷值获取时间周期连续执行处理能力负荷值获取的次数，m＝4；C
j
表示按照同一负荷值获取时间周期连续执行处理能力负荷值获取的次数内，第j个周期内所述网络节点执行任务的次数；C
max
表示按照同一负荷值获取时间周期连续执行处理能力负荷值获取的次数内，一个负荷值获取时间周期中所述网络节点执行任务的最大次数值；C
min
表示按照同一负荷值获取时间周期连续执行处理能力负荷值获取的次数内，一个负荷值获取时间周期中所述网络节点执行任务
的最小次数值，T0表示周期初始值；以所述自适应调整值为负荷值获取时间周期执行四次所述边缘计算网络中各网络节点的处理能力负荷值的获取，并按照时间周期自适应调整规则对所述负荷值获取时间周期进行连续的自适应调整。3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述时间周期自适应调整规则为：在每次负荷值获取时间周期自适应调整之后，以最新调整后的自适应调整值为负荷值获取时间周期进行连续四次的网络节点的处理能力负荷值的获取，并在连续四次的网络节点的处理能力负荷值的获取之后，通过自适应调整模型对所述负荷值获取时间周期进行自适应调整。4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，在所述边缘计算网络的任务生成时，根据所述各网络节点的当前剩余处理能力负荷值与负荷能力阈值筛选出候选网络节点，包括：根据所述边缘计算网络中各网络节点的剩余资源和剩余计算能力确定所述各网络节点的剩余处理能力负荷值；依次将各网络节点的所述剩余处理能力负荷值与所述负荷能力阈值进行比较，当所述剩余处理能力负荷值与所述网络节点的负荷能力阈值满足数量条件时，将该网络节点确定为候选网络节点：其中，所述数量条件为：|W
y-W
s
|≤15％
·
W
d
，W
s
表示网络节点的剩余处理能力负荷值。5.根据权利要求1所述方法，其特征在于，通过所述边缘计算网络处理所述任务所需的任务处理负荷值在所述候选网络节点中选取处理所述任务的网络节点，获得任务对接网络节点，并将所述任务对接网络节点进行一次任务处理标记，包括：根据所述任务的数据量确定所述边缘计算网络处理所述任务所需的任务处理负荷值；将所述任务处理负荷值与各所述候选网络节点的剩余处理能力负荷值进行比较，将满足所述任务处理负荷值不超过剩余处理能力负荷值的候选网络节点作为任务对接候选网络节点；当所述任务对接候选网络节点的数量为一个时，将所述任务对接候选网络节点作为任务对接网络节点；当所述任务对接候选网络节点的数量为多个时，获取所述任务对接候选网络节点的任务处理标记数量，将所述任务处理标记数量最小的任务对接候选网络节点作为任务对接网络节点；当所述任务处理标记数量最小的任务对接候选网络节点为多个时，在所述任务处理标记数量最小的多个任务对接候选网络节点，选择剩余处理能力负荷值最大的任务对接候选网络节点作为...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨雪，周伟，李燕，杨东岳，宋彬彬，
申请(专利权)人：德州职业技术学院德州市技师学院，
类型：发明
国别省市：