边缘服务器部署方法、装置及系统制造方法及图纸

本申请提供一种边缘服务器部署方法、装置及系统。方法包括：构建模型、第一目标函数以及第二目标函数；获取待部署范围内的全体基站个数，确定全体基站集合；对全体基站集合进行近邻传播AP聚类，得到多个基站聚类簇，确定待部署边缘服务器数量；进而按照预设约束条件得到多个第一部署决策；将多个作为多个元素存为第一决策集合；对第一决策集合进行多目标优化遗传算法求解，得到第二决策集合；进行加权求和得到各部署决策对应的效用值；确定数值最高的效用值对应的部署决策，作为最终的边缘服务器部署决策；进行边缘服务器的部署。本申请用于使部署在基站附近的边缘服务器计算时延和负载均衡更低。载均衡更低。载均衡更低。

【技术实现步骤摘要】
边缘服务器部署方法、装置及系统


[0001]本申请涉及通信
，尤其涉及一种边缘服务器部署方法、装置及系统。

技术介绍

[0002]边缘计算通常将以往在云计算中心的应用程序、数据资料和计算能力移动到靠近用户的边缘端。在靠近用户侧构建边缘计算网络架构，可以将算力从云计算中心迁移到边缘端，以减少访问延迟。而为实现边缘计算架构部署，首先要确定边缘服务器的部署位置。因此，如何确定合理的边缘服务器部署决策便成为了当前边缘计算面临的首要问题。
[0003]目前，现有技术中常由的边缘服务器部署决策是，一般先基于地理位置聚类的方法对城市基站进行部署，然后再在此基础上根据城市人口密度和数据流量需求等因素进行边缘服务器部署。
[0004]然而，专利技术人发现现有技术至少存在如下技术问题：随着日益增长的数据流量，采用现有技术中的部署方法部署在基站附近的边缘服务器会出现计算延迟高和负载均衡高的问题。

技术实现思路

[0005]本申请提供一种边缘服务器部署方法、装置及系统，用于使部署在基站附近的边缘服务器的计算时延和负载均衡更低。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种边缘服务器部署方法，其特征在于，包括：构建边缘服务器集合模型、全体基站集合模型、边缘服务器集合的平均访问延迟的第一目标函数以及边缘服务器集合的负载均衡的第二目标函数；获取待部署范围内的全体基站个数N，并将所述全体基站个数N代入所述全体基站集合模型，确定全体基站集合B＝{b1，b2，...，b
N
}；根据各基站的基站负载和基站密度值，确定相似度矩阵的初始偏向度，并根据所述全体基站集合B，确定相似度矩阵V；根据所述初始偏向度和所述相似度矩阵V，对所述全体基站集合B进行近邻传播AP聚类，得到多个基站聚类簇，并根据所述多个基站聚类簇，确定所述待部署范围内待部署边缘服务器数量M；将所述M代入所述边缘服务器集合模型，确定边缘服务器集合S＝{s1，s2，...，s
M
}，并根据所述边缘服务器集合S和全体基站集合B，按照预设约束条件得到所述边缘服务器集合的多个第一部署决策X＝{x1，x2，...x
i
...，x
M
}，其中，所述x
i
表示第i个边缘服务器的部署位置；将所述多个第一部署决策X作为多个元素存为第一决策集合F＝{X1，X2，...，X
c
，...，X
a
}，其中，X
c
表示第c个第一部署决策，a为第一部署决策X作为元素的个数；根据所述多个第一部署决策X、第一目标函数以及第二目标函数，对所述第一决策集合F进行多目标优化遗传算法求解，得到第二决策集合F
′
，所述F
′
中的元素个数小于所述F中的元素个数a；根据所述第二决策集合中的部署决策，按照预设效用值计算方法，进行加权求和得到各部署决策对应的效用值根据各所述效用值确定数值最高的所述效用值对应的部署决策，作为最终的边缘服务器部署决策；根据所述最终的边缘服务器部署决策进行边缘服务器的部署。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述多个第一部署决策X、第一目标函数以及第二目标函数，对所述第一决策集合F进行多目标优化遗传算法求解，确定第二决策集合F
′
，所述F
′
中的元素个数小于所述F中的元素个数a，包括：根据每个第一部署决策X，结合第一目标函数得到对应的平均访问延迟，结合第二目标函数得到对应的负载均衡，并确定参考点其中，为数值最小的平均访问延迟，为数值最小的负载均衡；根据所述平均访问延迟、负载均衡和参考点，将所述第一决策集合F中被其它第一部署决策支配的第一部署决策删除，得到新的决策集合；从所述新的决策集合中随机获取两个第一部署决策作为父代部署决策，按照预设遗传规则将两个所述父代部署决策合并成一个子代部署决策，并根据所述第一目标函数和第二目标函数，确定所述子代部署决策对应的平均访问延迟和负载均衡；根据所述子代部署决策对应的平均访问延迟和负载均衡以及所述新的决策集合中所述第一部署决策对应的平均访问延迟和负载均衡，确定一个新的参考点；根据所述新的参考点，将所述新的第一决策集合中被所述子代部署决策支配的第一部
署决策删除，并将所述子代部署决策存入所述新的决策集合中；重复所述根据每个第一部署决策X，结合第一目标函数得到对应的平均访问延迟，结合第二目标函数得到对应的负载均衡，并确定参考点其中，为数值最小的平均访问延迟，为数值最小的负载均衡，之后的步骤，直至重复次数达到预设次数或参考点在预设次重复过程中保持不变；将最后一次重复过程中确定的新的决策集合作为第二决策集合。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二决策集合中的部署决策，按照预设效用值计算方法，进行加权求和得到各部署决策对应的效用值包括：基于所述第二决策集合中的部署决策和第一目标函数，确定所述第二决策集合中每个部署决策对应的访问延迟标准值V
aT
，基于所述第二决策集合中的部署决策和第二目标函数，确定所述第二决策集合中每个部署决策对应的负载均衡标准值L
a
；基于所述访问延迟标准值V
aT
和访问延迟标准值V
aT
，对所述第二决策集合中每个部署决策进行加权求和，得到所述第二决策集合中每个部署决策对应的效用值其中，ω1为预设平均访问延迟权重值，ω1为预设负载均衡的权重值，且ω1+ω2＝1。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述第二决策集合中的部署决策和第一目标函数，确定所述第二决策集合中每个部署决策对应的访问延迟标准值V
aT
，基于所述第二决策集合中的部署决策和第二目标函数，确定所述二决策集合中每个部署决策对应的负载均衡标准值V
aL
，所用的计算公式如下：，所用的计算公式如下：式中，T
a
为第二决策集合中第a个部署决策的平均访问延迟，T
min
为根据所述第二决策集合得到的所有的平均访问延迟中数值最小者，T
max
为根据所述第二决策集合得到的所有的平均访问延迟中数值最大者，L
a
为第二决策集合中第a个部署决策的负载均衡，L
min
为根据所述第二决策集合得到的所有的负载均衡中数值最小者，L
max
为根据所述第二决策集合得到的所有的负载均衡中数值的最大者。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述构建边缘服务器集合的平均访问延迟的第一目标函数，包括获取第i个边缘服务器的平均传输时延T
itrans
和平均等待时间T
iqueue
；根据所述平均传输时延T
itrans
和平均等待时间T
iqueue
，确定第i个边缘服务器的平均访问延迟T...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐海涛，尚子良，邬惠峰，吴俊义，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：