一种基于NDN的边缘计算路由表建立与使用方法技术

本发明专利技术涉及一种基于NDN的边缘计算路由表建立与使用方法，属于计算机网络中的边缘计算技术领域。所述方法依托的命名数据网络包含若干节点；其中，节点包括边缘计算服务器、用户、路由器以及中心服务器。该方法在路由器中设计了一个边缘计算路由表，建立函数计算与多个可承载计算的边缘计算服务器间的路由映射；针对分布式边缘计算服务器，实现计算资源的主动通告；针对用户计算请求，路由器查询边缘计算路由表，选择最合适的边缘计算服务器卸载计算任务。所述方法进一步优化了计算资源发现机制，在路由器中建立边缘计算路由表，实现用户计算任务的最优卸载，进一步降低数据获取时延，实现高效、快速的边缘计算服务。快速的边缘计算服务。快速的边缘计算服务。

【技术实现步骤摘要】
一种基于NDN的边缘计算路由表建立与使用方法


[0001]本专利技术涉及一种基于NDN的边缘计算路由表建立与使用方法，属于计算机网络中的边缘计算


技术介绍

[0002]边缘计算，是在靠近用户或数据源头的网络边缘侧，采用融合网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开发平台，就近为用户提供边缘化智能服务，满足数字行业在敏捷联接、实时业务、数据优化、应用智能、安全与隐私保护等方面的关键需求。由于靠近用户，边缘计算服务器可以直接提供服务从而保证较低的延迟；同时广泛分布的边缘服务器在一定程度上降低了云服务器能耗，让应用程序可以更加高效、快速地运行。
[0003]目前边缘计算的实现方式大多是依托边缘计算服务器，用户向边缘计算服务器卸载计算任务时，需要首先确定相应计算资源所在的服务器位置，然后将数据通过网络传输到服务器，由服务器运行相关函数计算并返回结果。目前边缘计算在计算资源发现和计算任务卸载方面存在的不足之处如下：
[0004](1)在计算资源发现方面，计算资源与边缘计算服务器的映射关系由网络管理，终端用户仅解析查询计算任务，确定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于NDN的边缘计算路由表建立与使用方法，其特征在于：所述方法依托的命名数据网络包含若干节点；其中，节点包括边缘计算服务器、用户、路由器以及中心服务器；所述边缘计算路由表建立与使用方法，包括：1)设置网络中心服务器并通告全网；2)各路由器建立本地链路状态数据库并告知中心服务器；3)中心服务器建立全网拓扑结构图并分发给所有路由器；4)每个路由器建立一个边缘计算路由表；5)边缘计算服务器广播计算通告兴趣包声明本服务器能够运行函数计算的名称和计算代价；6)路由器计算向边缘计算服务器卸载计算任务的转发代价并向边缘计算路由表中添加条目；7)用户发送计算任务兴趣包、路由器接收并查询边缘计算路由表以及选择最优服务器卸载计算任务；8)边缘计算服务器获取运行函数计算所需的参数文件；9)边缘计算服务器运行函数计算并将计算结果数据包回传给用户，具体包括以下步骤：步骤1、设置网络中心服务器并通告全网，具体包括如下子步骤：步骤1.1在网络中心区域选定中心服务器；步骤1.2中心服务器向全网广播认证兴趣包，所有收到认证兴趣包的节点在其FIB表中添加一条关于中心服务器的路由条目，该路由条目的转发接口为收到认证兴趣包的接口；步骤2、各路由器建立本地链路状态数据库并告知中心服务器；步骤2，具体包括如下子步骤：步骤2.1网络中每两个相邻路由器互相向对方发送一次问候兴趣包；其中，所述问候兴趣包中的内容是“本路由器的名称以及向本路由器发送数据的路由代价”；所述步骤2.1用来确定网络中相邻路由器的名称及链路状态；步骤2.2各路由器根据收到的所有问候兴趣包，记录本路由器的所有相邻路由器的名称以及对应链路的路由代价，形成本路由器的链路状态数据库；步骤2.3网络中除中心服务器以外的所有路由器向中心服务器发送定位兴趣包；其中，定位兴趣包的内容是“本路由器名称、本路由器的所有相邻路由器名称以及对应链路的路由代价”即本地路由器的链路状态数据库的所有信息；步骤3、中心服务器建立全网拓扑结构图并分发给所有路由器，具体包括如下子步骤：步骤3.1中心服务器汇总收到的所有定位兴趣包，建立全网拓扑结构图；其中，全网拓扑结构图的内容包括“本网络中所有路由器的名称及路由器之间的连接关系和对应链路的路由代价”；步骤3.2中心服务器以“全网拓扑结构图”为内容封装拓扑数据包，并向所有路由器广播发送封装好的拓扑数据包；步骤3.3各路由器收到拓扑数据包后，获取全网拓扑结构图并保存；步骤4、每个路由器建立一个边缘计算路由表；其中，“边缘计算路由表”，包括“函数名称、能运行该函数的边缘计算服务器名称、到达该边缘计算服务器的本地转发接口和相应转发代价”；步骤5、边缘计算服务器广播计算通告兴趣包声明本服务器能够运行函数计算的名称和计算代价，具体为：边缘计算服务器针对本服务器可运行的每项函数计算，向网络中所有的路由器广播发送一个或多个“计算通告兴趣包”，即：若边缘计算服务器能够运行多项函数计算，则该服务器发送多个“计算通告兴趣包”，否则边缘计算服务器只能运行一项函数
计算，则该服务器发送一个“计算通告兴趣包”；其中，“计算通告兴趣包”的内容包括“本边缘计算服务器的名称、本边缘计算服务器能运行计算的函数名称以及运行该函数的计算代价C
c”；其中，C
c
取值范围为1～1000；步骤6、路由器计算向边缘计算服务器卸载计算任务的转发代价并向边缘计算路由表中添加条目，具体包括如下子步骤：步骤6.1路由器从计算通告兴趣包中获取函数名称及对应的边缘计算服务器名称，结合本路由器中存储的全网拓扑结构图，确定本路由器和边缘计算服务器的位置，计算从本路由器出发，转发函数请求到达边缘计算服务器的转发接口及对应转发代价；其中，转发代价通过计算路由代价C
r
以及C
f
＝C
r
+C
c
实现；C
f
代表转发代价，其取值范围为0～2000，C
r
代表将函数请求从本地路由器转发到边缘计算服务器的路由代价，其取值范围为0～1000；其中，计算路由代价C
r
，根据全网拓扑结构图中节点连接情况和链路路由代价，使用Dijkstra最优路径算法计算得到；所述C
c
指的是计算通告兴趣包中声明的边缘计算服务器运行该函数的计算代价；步骤6.2路由器向本地的边缘计算路由表中添加关于步骤6.1获取的“函数名称”对应的函数和边缘计算服务器的路由条目；其中，新增路由条目中“函数名称”即为计算通告兴趣包中声明的函数名称；“边缘计算服务器名称”即计算通告兴趣包中声明的边缘计算服务器名称；“本地转发接口”即Dijkstra算法计算得到的转发路径在本路由器的转发接口；“转发代价”即步骤6.1中计算得到的转发代价C
f
；特别注意的是，若路由器收到具有相同函数名称但边缘计算服务器名称不同的多个计算通告兴趣包，则需向该函数名称代表的路由条目中添加多个边缘计算服务器名称，并计算相应的转发代价，添加转发接口；步骤7、用户发送计算任务兴趣包、路由器接收并查询边缘计算路由表以及选择最优服务器卸载计算任务，具体包括如下子步骤：步骤7.1用户发送计算任务兴趣包，具体为：用户向路由器发送计算任务兴趣包，请...

【专利技术属性】
技术研发人员：刁文澜，安建平，李彤，张宇，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：