【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及边缘计算领域，具体是一种在可持续车辆网络中面向微服务的服务放置方法。
技术介绍
1、车辆网络的发展带来了现代智能交通应用，如交通物体检测、沉浸式通信、交通环境意识、虚拟/增强现实和路径规划。这些应用对延迟、计算和数据需求越来越高。云计算在过去十年备受关注，但将所有应用和数据聚集到云中会增加骨干网络的负担，降低服务质量。为弥补这一差距，移动边缘计算提供网络边缘的计算和存储资源，减轻了骨干网络压力，同时改善了服务质量。
2、目前，移动边缘计算的研究主要关注计算卸载、资源分配和边缘缓存，却忽视了服务的多样性和异质性。公知的，服务放置会影响边缘服务提供商和通信链路的负载，导致同一节点上现有服务的执行延迟增加。而边缘服务器资源往往有限，只能容纳少量服务。多用户访问同一边缘服务提供商会导致频繁的服务放置和撕裂操作，增加了核心网络负载和服务延迟，降低了体验质量。
技术实现思路
1、现有技术考虑了服务响应时间和资源开销，并根据用户与基础设施的交互程度设计了服务放置方案，但是大多忽略了服务延迟和可用资源的利用。本专利技术的目的是为了克服现有技术的不足，提出一种低资源开销、低时延、低资源闲置的在可持续车辆网络中面向微服务的服务放置方法。
2、为了实现上述目的，本专利技术具体采用的技术方案如下：
3、一种在可持续车辆网络中面向微服务的服务放置方法，包括如下步骤：
4、s1、建立服务时延模型，所述服务时延模型包括建立传输时延模型、传播时延模型、
5、s2、建立资源消耗模型，包括cpu资源消耗模型、内存资源消耗模型、带宽开销模型和激活边缘服务提供商所需的消耗模型；
6、s3、建立车辆请求链到边缘服务提供商之间的映射关系：
7、s4、合并服务请求；
8、s5、释放不必要的微服务：计算每个微服务的利用率，若利用率小于微服务利用阈值，则将该微服务加入集合ls中；若ls不为空，释放其中所有不服务于车辆请求链的微服务。
9、进一步地，所述的步骤s1具体包括如下步骤：
10、s1.1建立传输时延模型：
11、首先，采用如下公式：
12、
13、获取服务请求的传输时延即获取服务请求从车辆到边缘服务提供者的整个时间消耗；其中，p表示所述车辆请求链中一个服务请求包的大小，δbv，s表示车辆v到所述边缘服务提供商s这条连接的总带宽减去已占用的带宽，δbs，2表示从所述边缘服务提供商s到所述边缘服务提供商q之间每一条链路的总带宽减去已占用带宽，hs，q表示从所述边缘服务提供商s跳跃到所述边缘服务提供商q需要跳跃几次，若所述边缘服务提供商s不能处理该服务请求则μ＝1，否则μ＝0；
14、然后，采用如下公式：
15、
16、获取处理结果的传输时延其中d表示处理结果的数据大小；
17、s1.2建立传播时延模型：
18、传播时延是指所述服务请求和处理结果分别通过通信介质传播的时间消耗，因此，所述传播时延取决于距离和传播速度，所述传播时延模型：
19、采用如下公式：
20、
21、获取服务请求的传播时延其中，l表示用欧几里得距离来表示节点之间的距离，s表示在不同的连接媒体中信号的传播速度；
22、采用如下公式：
23、
24、获取所述处理结果的传播时延其中，l表示用欧几里得距离来表示节点之间的距离，s表示在不同的连接媒体中信号的传播速度；
25、采用如下公式：
26、
27、计算总传播时延dv，s，q；
28、s1.3建立排队时延模型：
29、采用如下公式：
30、
31、计算排队时延其中，ob表示已占用的带宽，ob根据连接中的服务请求数量动态变化，因此，排队时延由一条连接中服务请求的数量决定。
32、s1.4建立执行时延模型：
33、采用如下公式：
34、
35、计算执行时延其中，compi表示服务请求i的计算量，tcs表示总cpu资源，ocs表示已占用的cpu资源。
36、进一步地，所述的步骤s2中，所述车辆请求链中的服务请求只能选择一个所述边缘服务提供商中的一个微服务；所述的cpu资源消耗模型用于计算边缘服务提供商的cpu资源消耗采用如下公式：
37、
38、其中，r表示所述车辆请求链的规模，hr表示每个所述边缘服务提供商r的服务请求规模，n表示网络中所述边缘服务提供商的规模。表示在所述车辆请求链r中所述边缘服务提供商s处理第i个所述服务请求需要的cpu资源；若所述车辆请求链r中的所述服务请求i放置在所述边缘服务提供商s上，则否则表示将θ类型的微服务放置在所述边缘服务提供商上的cpu资源消耗，若所述θ类型额度微服务放置在所述边缘服务提供商s上，否则
39、进一步地，所述的内存资源消耗模型用于计算边缘服务提供商总内存资源消耗采用如下公式：
40、
41、其中，表示在所述车辆请求链r中所述边缘服务提供商s处理第i个所述服务请求需要的内存资源；表示将θ类型的微服务放置在所述边缘服务提供商上的内存资源消耗。
42、进一步地，所述带宽开销模型用于计算连接的总带宽开销采用如下公式：
43、
44、其中，(i，j)表示一个所述车辆请求链中2个所述服务请求之间的连接；(s，q)是2个所述边缘服务提供者之间的连接；对于每个所述车辆请求链中的所有所述服务请求，他们可能映射到一个或多个所述边缘服务提供商上，因此2个所述服务请求之间可能没有额外连接；表示所述服务请求i和j所映射的所述边缘服务提供商之间物理连接的带宽消耗，若所述服务请求i和j所映射的所述边缘服务提供商s和q之间存在连接，则否则表示车辆v和所述边缘服务提供商s之间物理连接的带宽消耗，每个所述服务请求对应的服务链路都可以映射到固定的物理链路上，若所述服务请求i映射到所述边缘服务提供商s上，则否则
45、进一步地，所述激活边缘服务提供商所需的消耗模型用于计算边缘服务提供商激活的资源消耗s，采用如下公式：
46、
47、其中，ε为自定义参数，δs表示所述边缘提供商是否被激活，若被激活δs＝1，否则δs＝0。
48、进一步地，所述的步骤s3通过优先满足最大可容忍时延较低的车链请求链来将每个车辆请求链映射到边缘服务提供商上，包括如下步骤：获取每个时刻新到达的车辆请求链，用r表示当前车辆请求链集合，将车辆请求链按照最大可容忍时延排序，取最小的作为目标；若r为空本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种在可持续车辆网络中面向微服务的服务放置方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的一种在可持续车辆网络中面向微服务的服务放置方法，其特征在于，所述的步骤S1具体包括如下步骤：
3.如权利要求1所述的一种在可持续车辆网络中面向微服务的服务放置方法，其特征在于，所述的步骤S2中，车辆请求链中的服务请求只能选择一个所述边缘服务提供商中的一个微服务；cpu资源消耗模型用于计算边缘服务提供商的cpu资源消耗采用如下公式：
4.如权利要求1所述的一种在可持续车辆网络中面向微服务的服务放置方法，其特征在于，所述的步骤S2中，内存资源消耗模型用于计算边缘服务提供商总内存资源消耗采用如下公式：
5.如权利要求1所述的一种在可持续车辆网络中面向微服务的服务放置方法，其特征在于，所述的步骤S2中，带宽开销模型用于计算连接的总带宽开销采用如下公式：
6.如权利要求1所述的一种在可持续车辆网络中面向微服务的服务放置方法，其特征在于，所述的步骤S2中，激活边缘服务提供商所需的消耗模型用于计算边缘服务提供商激活的资源消耗S，采用如
7.如权利要求1所述的一种在可持续车辆网络中面向微服务的服务放置方法，其特征在于，所述的步骤S3通过优先满足最大可容忍时延较低的车链请求链来将每个车辆请求链映射到边缘服务提供商上，包括如下步骤：获取每个时刻新到达的车辆请求链，用R表示当前车辆请求链集合，将车辆请求链按照最大可容忍时延排序，取最小的作为目标；若R为空直接输出S3的结果，否则把R复制一份为Rc；若Rc不为空，计算目标车辆请求链的总服务时延TSE；若TSE小于车辆请求链的最大可容忍时延切当前的边缘服务提供商资源能够满足目标车辆请求链，则保存该映射结果，并从R和Rc中删除当前目标车辆请求链，否则将目标车辆请求链中的服务请求诸葛映射到边缘服务提供商上，然后重新计算TSE，若TSE小于目标车辆请求链最大可容忍时延，将目标车辆请求链从R和Rc中移除，否则仅从Rc中移除；选择下一个目标车辆请求链。
8.如权利要求1所述的一种在可持续车辆网络中面向微服务的服务放置方法，其特征在于，所述的步骤S4中，将资源利用率小于一个阈值的服务请求集合保存下来，计算这些服务请求集合的流量之和，将流量之和较小的服务请求放置在资源使用率较低的边缘服务提供商上，若成功地放置了这个微服务，新的放置方案服务时延降低，且没有产生资源冲突，记录当前的结果。
9.如权利要求1所述的一种在可持续车辆网络中面向微服务的服务放置方法，其特征在于，所述的步骤S5包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种在可持续车辆网络中面向微服务的服务放置方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的一种在可持续车辆网络中面向微服务的服务放置方法，其特征在于，所述的步骤s1具体包括如下步骤：
3.如权利要求1所述的一种在可持续车辆网络中面向微服务的服务放置方法，其特征在于，所述的步骤s2中，车辆请求链中的服务请求只能选择一个所述边缘服务提供商中的一个微服务；cpu资源消耗模型用于计算边缘服务提供商的cpu资源消耗采用如下公式：
4.如权利要求1所述的一种在可持续车辆网络中面向微服务的服务放置方法，其特征在于，所述的步骤s2中，内存资源消耗模型用于计算边缘服务提供商总内存资源消耗采用如下公式：
5.如权利要求1所述的一种在可持续车辆网络中面向微服务的服务放置方法，其特征在于，所述的步骤s2中，带宽开销模型用于计算连接的总带宽开销采用如下公式：
6.如权利要求1所述的一种在可持续车辆网络中面向微服务的服务放置方法，其特征在于，所述的步骤s2中，激活边缘服务提供商所需的消耗模型用于计算边缘服务提供商激活的资源消耗s，采用如下公式：
7.如权利要求1所述的一种在可持续车辆网络中面向微服务的服务放置方法，其特征在于，所述的步骤s3通过优先满...
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