在邊緣計算環(huán)境中,由終端設(shè)備產(chǎn)生的任務會被封裝到特定的虛擬機,通過操作虛擬機在邊緣計算平臺中靈活的部署和遷移來提升整個平臺的服務質(zhì)量。本文研究了邊緣計算平臺中動態(tài)任務遷移問題。通過構(gòu)建動態(tài)任務遷移系統(tǒng)來為邊緣計算平臺中的任務遷移算法的研究提供實驗平臺。任務管理器在邊緣計算環(huán)境模擬器中生成并部署動態(tài)任務,資源預測器對平臺未來一段時間資源使用量進行預測,并配合遷移決策器進行任務遷移操作。本文提出了基于圖著色的高效任務遷移（GC-ETM）算法,在實現(xiàn)任務均勻分配的前提下,將降低能耗開銷、通信開銷、遷移開銷以及三者的綜合開銷作為優(yōu)化目標。算法以物理網(wǎng)絡(luò)拓撲的轉(zhuǎn)化及涂色的預處理操作以及資源預測為前提,預處理過程主要是實現(xiàn)服務器信息的實時記錄,資源預測主要通過預測未來一段時間的任務動態(tài)變化對資源需求的影響來實現(xiàn)對服務器資源使用情況進行準確的劃分。GC-ETM算法通過遷移“過載”服務器上的部分任務來降低通信開銷;通過遷移“欠載”服務器上的全部任務并將其關(guān)閉來降低能耗開銷;在制定遷移決策時會綜合任務選擇結(jié)果以及預處理結(jié)果來實現(xiàn)快速準確的確定出最優(yōu)遷移方案,并降低遷移開銷。實驗中,在邊緣計算環(huán)境模擬器中... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１云邊協(xié)同的聯(lián)合式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)［４】??隨著移動設(shè)備以及移動網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，有關(guān)移動邊緣計算的研究也得到了??越來越多的關(guān)注，但移動邊緣計算只是邊緣計算眾多應用之一，其上的研究并不具??

??ｍｍｔ?：〕?二化、〕??硬件資源?＼?硬件資源??Ｍｅｍ?、?ＲＭ?ｙ?、、??源服務器１?、?ｔ?’?＼目的服務器１??（?遷移控制器?ｍ?遷移決策中心??資源更新控制器＾??＼?ＭＣ?廣?ＭＤＭ?１?ＲＲＣ?）???１???＾￣?ｉ?ｉｉ——１｜?ＩＩ???ｉ?ｉｉ?ｉ??ｔａｓｋ????ｔａｓｋ?丨丨?ｔａｓｋ?丨?ｔａｓｋ?ｔａｓｋ?????！??！ｌ?｜｜??硬件資源?硬件資源??源服務器２?目的服務器２??圖２－１邊緣計算平臺任務迀移示意圖??固此，遷移過程可以定義為：ｚｆＳｐ，其中ｉ和Ｚ’分別代表遷移前后各個任??務節(jié)點＾所處的物理主機為＾?Ｊｏｅ構(gòu)成的集合。針對上述“過載”以及“資源利用率過??低”的情況，可將邊緣計算乎會上各服務器記為ｈｏｔｓｐｏｔ、ｗａｒｍｓｐｏｔ以及ｃｏｌｄｓｐｏｔ三??種。因此，本文研宄的遷移問題可以等效為將“過載”的ｈｏｔｓｐｏｔ節(jié)點以及“資源利用??率過低”的ｃｏｌｄｓｐｏｔ節(jié)點通過任務遷移手段調(diào)整為資源使用鷥適中的ｗａｒｍｓｐｏｔ，??點。??在邊緣計算甲臺中進行任務遷移的過程具體可以分成ｗ／ｉｅｎ、ｗ／ｉｉｃ／ｉ以及／ｉｏ?ｗ三??部分，分別對應遷移條件的觸發(fā)、待迀移任務的選擇以及具體的迀移決策。??遷移條件的觸發(fā)（ｗ／ｉｅｎ）：首先，對邊緣計算肀臺中各物理節(jié)點設(shè)置資源使用??量＿霞下限？和，上｜５艮ｎ２，并據(jù)此來發(fā)現(xiàn)乎脅中的ｃｏｌｄｓｐｏｔ節(jié)和．ｈｏｔｓｐｏｔ節(jié)．點�。拶Y．??源監(jiān)控器ＲＭ對邊緣計算環(huán)境中各節(jié)點在整個生命周期中的運行狀態(tài)進行監(jiān)控，??＾眞發(fā)現(xiàn)ｈｏｔｓｐｏｔ節(jié)點＿和ｃｏｌｄｓｐｏｔ：節(jié)慮，．就

唷禽學０：學碼士警偉變??計算不僅沒有意義，而ｆｌ無形的延長了制定遷移決策的時間。??在進行迀移過程中，每次制定遷移決策都會童復進行大量的路徑長度計算，為??了縮短這部分所需要的時間，提升邊緣計算平臺在任務遷移時的服務性能，我們考??慮一種特殊的結(jié)構(gòu)來對路徑長度進行保存記錄。由于任意兩服務器節(jié)點之間是杏??可達的不確定性，為了避免存儲沖突，對于有｜ｉ＾丨個服務器節(jié)點的邊緣計算平臺，??采用個節(jié)點、條邊的帶權(quán)完全圖結(jié)構(gòu)［叫來對任意可達的兩點之間的??最短路徑長度進行記錄，即對應于如圖３－１所示的—??過程。，代表邊緣計算平合中服務器節(jié)點的集合，＃代表任意兩節(jié)點之間的鏈路??的集合，即各服務器之間都存在一個“虛擬的”通信關(guān)系；鏈路的權(quán)重是一個｛ｄｉｓ，Ｃ｝??構(gòu)成的二元組，ｄｉｓ代表通過Ｄｉｊｋｓｔｒａ算法計算出的兩個服務器之間的最短路徑的??長度，Ｃ代表該條路徑上的最小儒道容量如果某兩個服務器節(jié)點之間找不到??可達路徑，則其ｄｉｓ值為〇〇，Ｃ值為０。??Ｄ云恥麟器????（〇■＿??〇．９?—ｈ８〇－ｌ—?０?４?ｄ?｜?＾?＜５＼?Ｘ＾Ｖ??！?＇?Ｗ?！轉(zhuǎn)化??／°?２＼ｃ?］?＼ｅ／°?１５Ｖｆ｜?＇?－Ｎ?３?０．９?｜．８〇＾—］?０．４?｜ｄ??數(shù)據(jù)中心１?數(shù)據(jù)中心２?６０??圖３－１物理網(wǎng)絡(luò)拓撲轉(zhuǎn)化過程??上述完全圖結(jié)構(gòu)避免了大量重復計算，提升了路徑選擇的速度。但選取目標服??務器仍舊是一個需要貪心遍歷的過程，其時間復雜度仍舊為為了解決這??一問題，本文將所有的服務器節(jié)點按照其資源使用率情況，將ｃｄｄｓｐｏｔ節(jié)點、??ｗａｒｍｓｐｏｔ．節(jié)點和ｈｏｔｓｐｏｔ節(jié)點分另（Ｊ存入ｃｏｌｄ、ｗａ

【參考文獻】：
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本文編號：3062892