一种算力网络中的算力资源安全调度方法技术

本发明专利技术涉及一种算力网络中的算力资源安全调度方法，包括1)形成算力资源池；2)用户请求算力资源；3)算力资源安全调度；4)获得计算任务结果。本发明专利技术考虑了全网具有多个数据中心算力资源节点的情况，整合了多个数据中心的算力资源，同时实现了算力资源的统一安全优化调度。在满足计算时延要求的约束下联合优化了计算时延和能源消耗成本，同时在算力调度的过程中保障了数据的隐私性与完整性。中保障了数据的隐私性与完整性。中保障了数据的隐私性与完整性。

【技术实现步骤摘要】
一种算力网络中的算力资源安全调度方法


[0001]本专利技术属于算力资源安全调度
，具体涉及一种算力网络中的算力资源安全调度方法。

技术介绍

[0002]随着东数西算工程的启动与发展，我国已经开始大规模的建设算力枢纽节点和国家数据中心集群。其具有以下两方面的意义：一方面，扩大了国家整体的算力规模，同时通过全国一体化规划布局，协调区域发展。另一方面，将数据中心部署在绿色能源较多的西部，有利于促进了绿色低碳循环发展。
[0003]算力网络为东数西算的应用与发展提供了强大助力。算力网络是一种新型网络，通过整合与联动包括各数据中心在内的算力资源，为用户提供无处不在的算力，满足用户的计算需求。然而其在发展与应用的过程中，仍面临着如何联合调度众多数据中心的算力资源，提升算力资源的利用率；同时在算力资源调度过程中考虑能源消耗成本，并保障计算任务的延时要求与数据安全的重要挑战。
[0004]目前，现有的方法大多仅考虑全网仅具有单个如数据中心一样拥有超强算力资源节点的模型，但这种模型存在单点故障、跨域使用困难等不可用的问题，且并未充分实现算本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种算力网络中的算力资源安全调度方法，其特征在于：所述方法的步骤为：1)形成算力资源池：汇聚数据中心的算力资源，形成算力资源池；101)多接入边缘计算(multi
‑
access edge computing，MEC)与数据中心建立通讯连接，同时MEC与数据中心生成各自的公钥m
e
＝(n,e)与私钥m
d
＝(n,d)，并将私钥保留，公钥进行广播分发；公私钥的生成满足：gcd((p
‑
1)(q
‑
1),e)＝1ed mod m＝1其中：p和q为两个大素数，而n＝pq；102)MEC向建立连接的数据中心询问其算力资源信息，同时探测网络状态信息；103)汇聚算力资源信息与网络状态信息，进而为算力资源的安全调度做准备；2)用户请求算力资源：当用户自身算力无法满足计算任务需求时，会向最近的MEC请求算力资源，以此来满足计算任务的需求；201)MEC服务范围内的用户在每个时隙t内随机生成不同的计算任务；202)判断用户是否会因为算力受限原因，无法按照计算任务要求完成计算任务i；203)若用户能按照计算任务要求完成计算任务i，那么用户会在本地进行计算任务的处理；204)若用户无法完成，其会向MEC发起算力资源调度请求；205)MEC接受请求后，用户将计算任务卸载到MEC上；其中：计算算任务i可表示为{D
i
,C
i
,T
i
,S
i
}，D
i
代表着数据大小，C
i
代表着完成计算任务i所需的CPU周期数，T
i
代表MEC完成该计算任务的延时要求，S
i
代表计算任务i的数据安全需求；3)算力资源安全调度：MEC根据算力资源池的信息和计算任务的需求，在计算时延要求和数据安全的约束下，实现联合优化计算时延T和能源消耗成本E的算力调度；301)联合计算任务与算力资源池和网络状态信息形式化算力安全调度过程；302)判断网络状态是否更新；若更新，则需要根据算力安全调度过程的形式化，重新训练基于动作约束强化学习方法的模型参数；否则，直接运用基于动作约束的强化学习，得到最优的算力资源安全调度方案；303)按照最优算力资源安全调度方案，调度算力资源完成用户的计算任务；4)获得计算任务结果：通过调度的算力资源完成计算任务，并将最终的计算结果返回用户；401)按照算力资源安全调度方案，进行算力调度与数据传输；402)由调度的算力资源完成计算任务；403)获得计算任务的计算结果后，将计算结果返还给用户。2.根据权利要求1所述的算力网络中的算力资源安全调度方法，其特征在于：所述步骤301)中形式化算力安全调度过程的具体步骤为：30101)接收计算任务i的信息；30102)若仅需调度MEC算力资源便可满足计算任务i的需求，则调度MEC算力资源进行计算任务处理，同时更新算力资源池的信息，此时计算延时表示为：
其中：j＝0代表无需调度数据中心的算力资源；f
m
代表MEC的计算速度，即CPU周期频率；而能源消耗成本表示为：其中：μ
m
代表每CPU周期消耗能量的系数；k
m
代表每单位能源的成本；30103)若MEC算力资源仍无法满足计算任务的需求，那么将会调度数据中心的算力资源帮助计算，此时就需要预占用网络资源和数据中心的算力资源，并更新网络状态信息和算力资源池信息；30104)根据计算任务i的需求判断其在调度数据中心算力资源时，是否需要安全保障，即根据计算任务i的S
i
做出安全防护与否的判断；30105)若计算任务i的安全保障需求较低，则直接调用相应数据中心CC
j
的算力资源，同时将计算任务i的数据进行直接的传输，数据的传输速率表示为：r
ij
＝B log(1+pgd
j
‑
v
/σ)其中：B代表从MEC到CC
j
传输链路信道带宽；σ代表MEC本地噪声；P代表MEC的传输功率；gd
j
‑
v
代表MEC到CC
j
的信道增益；d
j
代表MEC到CC
j
之间的距离，v是信道损耗因子；因此数据上传时间表示为：能源消耗表示为：30106)通过调度数据中心CC
j
的算力资源对计算任务i进行计算处理，此时计算延时表示为：其中：代表CC
j
的计算速度，一般来讲CC的计算能力要比MEC的计算能力强大，即f
C
>f
m
；CC
j
的能源消耗成本表示为：其中：代表CC
j
每CPU周期消耗能量的系数；代表CC
j
每单位能源的成本；30107)若计算任务i的安全保障需求较高，将计算任务i的数据x通过h(x)＝x mod 128生成128位的关键字，以方便后续的完整性证明；同时...

【专利技术属性】
技术研发人员：王劲松，张航，
申请(专利权)人：天津理工大学，
类型：发明
国别省市：