邊緣計算作為一種在網(wǎng)絡(luò)邊緣執(zhí)行計算的新型計算模式,可以使得用戶在電量資源和計算能力有限的情況下,完成復(fù)雜的任務(wù)。用戶直接與部署在附近的邊緣服務(wù)器連接并獲得所需的資源,避免了數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間的傳輸,有效減少用戶等待時間。然而,邊緣服務(wù)器為用戶提供服務(wù)也有其自身的限制。一方面,邊緣服務(wù)器的資源有限,如果在一段時間內(nèi),連接同一邊緣服務(wù)器的用戶過多,可能會造成該服務(wù)器的過載,使得服務(wù)的響應(yīng)時間增加,嚴(yán)重影響用戶體驗(yàn);另一方面,邊緣服務(wù)器通常和基站（或者無線接入點(diǎn)）部署在一起,因此邊緣服務(wù)器的覆蓋范圍有限,只能為其覆蓋區(qū)域內(nèi)的用戶提供服務(wù)。而在現(xiàn)實(shí)生活中,用戶具有移動性,需要在移動過程中會連接不同的邊緣服務(wù)器。如果用戶在切換連接到另外一個服務(wù)器的過程中,原邊緣服務(wù)器上仍有未完成的任務(wù),該任務(wù)就需要考慮進(jìn)行遷移,而服務(wù)遷移所產(chǎn)生的時延會對用戶體驗(yàn)產(chǎn)生影響。我們首先研究移動環(huán)境下單用戶的邊緣服務(wù)器動態(tài)選擇問題,并在此基礎(chǔ)上研究如何為多用戶動態(tài)選擇邊緣服務(wù)器。本文主要工作如下:（1）在為移動中的單用戶動態(tài)選擇邊緣服務(wù)器的過程中,所有用戶的資源請求未知,邊緣服務(wù)器的有限資源可能滿足不了多個用戶同時的資源... 

【文章來源】：安徽大學(xué)安徽省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

移動云計算的一個實(shí)例

第一章緒論2為了克服上述限制，移動邊緣計算（MobileEdgecomputing，MEC）被提出，其思想是將移動設(shè)備所需資源放置在靠近用戶的網(wǎng)絡(luò)邊緣[6-8]。MEC作為移動云計算的擴(kuò)展，可以增強(qiáng)移動設(shè)備有限的計算和存儲能力，其架構(gòu)如圖1.2所示[9]。MEC主要架構(gòu)包括邊緣設(shè)備（例如智能手機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、智能車等）、邊緣云和遠(yuǎn)端云（或大規(guī)模云服務(wù)中心）3個部分。其中，邊緣設(shè)備可以通過網(wǎng)絡(luò)連接到邊緣云或遠(yuǎn)端云以獲得資源；邊緣云是部署在基站或者無線接入點(diǎn)的小規(guī)模云計算中心，負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)流量控制（轉(zhuǎn)發(fā)和過濾）和管控各種移動邊緣服務(wù)和應(yīng)用，當(dāng)邊緣設(shè)備的處理能力不能滿足自身需求時，可以通過無線網(wǎng)絡(luò)將計算密集型任務(wù)和海量數(shù)據(jù)遷移至邊緣云處理；而遠(yuǎn)端云計算中心則默認(rèn)為擁有無限多的資源，可以同時處理所有任務(wù)，但是會帶來較長的網(wǎng)絡(luò)延遲。利用移動邊緣計算，擴(kuò)展了邊緣設(shè)備的性能，使得原始數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)邊緣得到快速處理，減少服務(wù)響應(yīng)延遲，同時降低云計算中心的計算負(fù)載和核心網(wǎng)絡(luò)中的通訊負(fù)載。然而，由于每個邊緣服務(wù)器通常與基站（或無線接入點(diǎn)）部署在一起，并且基站（或無線接入點(diǎn)）的覆蓋范圍有限，因此只有位于基站（或無限接入點(diǎn)）覆蓋區(qū)域內(nèi)的用戶才能連接該邊緣服務(wù)器[10]。而在現(xiàn)實(shí)世界中，用戶具有移動性。如果一個用戶離開某個圖1.2移動邊緣計算架構(gòu)Fig.1.2Mobileedgecomputingarchitecture

安徽大學(xué)碩士學(xué)位論文112）應(yīng)用層。它是應(yīng)用程序的發(fā)布版本，只含有應(yīng)用程序自身的數(shù)據(jù)。與基礎(chǔ)層相似，應(yīng)用層在服務(wù)遷移過程中也可以不進(jìn)行遷移。這是由于邊緣服務(wù)器可以從應(yīng)用程序商店或者官方的應(yīng)用程序網(wǎng)址下載各種各樣的程序。3）實(shí)例層。它是指應(yīng)用程序的運(yùn)行狀態(tài)，例如CPU、寄存器、存儲器等等。通過三層架構(gòu)模型可以更加方便地進(jìn)行服務(wù)遷移。整個服務(wù)遷移過程如圖2.2所示。在三層架構(gòu)模型中，首先檢測需要進(jìn)行服務(wù)遷移的目標(biāo)邊緣服務(wù)器有沒有需要的基礎(chǔ)層和應(yīng)用層數(shù)據(jù)，以避免不必要的數(shù)據(jù)傳輸。如果在目標(biāo)邊緣服務(wù)器中發(fā)現(xiàn)實(shí)例層的數(shù)據(jù)，就意味著應(yīng)用層和基礎(chǔ)層在目標(biāo)邊緣服務(wù)器中已經(jīng)存在，因此不需要再從原邊緣服務(wù)器傳輸這兩層的數(shù)據(jù)。同上，如果在目標(biāo)邊緣服務(wù)器發(fā)現(xiàn)應(yīng)用層數(shù)據(jù)，表明目標(biāo)邊緣服務(wù)器已經(jīng)有基礎(chǔ)層的數(shù)據(jù)。當(dāng)進(jìn)行服務(wù)遷移時，服務(wù)保持在原邊緣服務(wù)器上運(yùn)行，所有的內(nèi)存數(shù)據(jù)從原邊緣服務(wù)器傳輸?shù)侥繕?biāo)邊緣服務(wù)器直到滿足預(yù)先確定的條件。然后掛起正在運(yùn)行的服務(wù)，并將剩余數(shù)據(jù)傳輸?shù)侥繕?biāo)邊緣服務(wù)器。在目標(biāo)邊緣服務(wù)器上，將基礎(chǔ)層、應(yīng)用程和實(shí)例層的數(shù)據(jù)整合起來，用以重新構(gòu)造服務(wù)。用這種遷移方式，可以在掛起服務(wù)之前傳輸大部分的數(shù)據(jù)，并且將服務(wù)中止時間最小化。由于基礎(chǔ)層和應(yīng)用層的數(shù)據(jù)與實(shí)例層相比，一般都擁有非常大的數(shù)據(jù)量，三層遷移架構(gòu)可以顯著減低服務(wù)遷移過程中的數(shù)據(jù)傳輸時間。圖2.2三層框架（左邊）和服務(wù)遷移流程圖（右邊）Fig.2.2Thethree-layerframework(leftside)andtheflowchartoftheservicemigrationprocess(rightside)


本文編號：3410473