邊緣計(jì)算中面向終端上行數(shù)據(jù)流的調(diào)度與存儲(chǔ)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-28 09:45
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展至今,新型網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)不斷產(chǎn)生,網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)不再是單一的電子計(jì)算機(jī)的互聯(lián),變成世界萬(wàn)物皆可相連的場(chǎng)景。隨著網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備的研發(fā),終端設(shè)備網(wǎng)絡(luò)接入量巨大、功能越來(lái)越豐富、終端數(shù)據(jù)上傳量與日俱增。雖然集中式的云計(jì)算可以解決密集型的計(jì)算任務(wù),但在萬(wàn)物互聯(lián)的應(yīng)用場(chǎng)景中,必然產(chǎn)生高延時(shí)、高帶寬、網(wǎng)絡(luò)阻塞等問(wèn)題。在新的需求下邊緣計(jì)算被提出,邊緣計(jì)算將計(jì)算資源以分布式放置在靠近數(shù)據(jù)源的網(wǎng)絡(luò)邊緣,數(shù)據(jù)可以就近或本地處理。邊緣計(jì)算可以彌補(bǔ)云計(jì)算的不足,提高計(jì)算敏捷性,減輕網(wǎng)絡(luò)寬帶傳輸壓力。邊緣計(jì)算具有解決終端設(shè)備資源受限,改善網(wǎng)絡(luò)計(jì)算處理環(huán)境,提高用戶服務(wù)質(zhì)量的能力。雖然,邊緣計(jì)算的思想有利于應(yīng)對(duì)當(dāng)前的物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)狀,但是伴隨而來(lái)的是新型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中資源的管理問(wèn)題。邊緣服務(wù)器在為終端設(shè)備提供計(jì)算或存儲(chǔ)服務(wù)時(shí),必須合理調(diào)度、分配自身資源。由于邊緣計(jì)算中終端分布密度大、功能繁雜、異構(gòu)性強(qiáng)的原因,上行數(shù)據(jù)流的調(diào)度和存儲(chǔ)對(duì)邊緣服務(wù)器的業(yè)務(wù)邏輯提出新挑戰(zhàn)。本文研究了在云、邊、端三層的邊緣計(jì)算模型中,邊緣服務(wù)器對(duì)上行數(shù)據(jù)流的調(diào)度和存儲(chǔ)策略。本文研究的主要內(nèi)容如下:(1)提出邊緣服務(wù)器中上行數(shù)據(jù)流處理的業(yè)務(wù)邏輯...
【文章來(lái)源】:湖南師范大學(xué)湖南省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:55 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
邊緣計(jì)算和云計(jì)算及終端交互圖
碩士學(xué)位論文2圖1.1邊緣計(jì)算和云計(jì)算及終端交互圖物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)良好運(yùn)行是各個(gè)組成部件相互協(xié)作的結(jié)果,邊緣服務(wù)器的負(fù)載強(qiáng)度不可能無(wú)限放大[8]。因此,如何才能使得物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)中各個(gè)部分處在相對(duì)穩(wěn)定的運(yùn)行環(huán)境。邊緣服務(wù)器與云端服務(wù)器相比而言,在資源空間方面略顯匱乏,但是邊緣節(jié)點(diǎn)資源相對(duì)于邊緣終端比較可觀,顯而易見(jiàn),對(duì)于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),資源依然顯得珍貴[9],需要有效的利用存儲(chǔ)資源。因此,在邊緣計(jì)算的環(huán)境中研究分析資源管理非常重要。本文結(jié)合計(jì)算機(jī)資源管理的基礎(chǔ)理論,對(duì)邊緣服務(wù)器如何處理終端上行數(shù)據(jù)流進(jìn)行分析,研究數(shù)據(jù)流的調(diào)度和存儲(chǔ)問(wèn)題,提高邊緣服務(wù)器對(duì)終端設(shè)備的處理能力。圖1.2物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備的屬性
碩士學(xué)位論文6上行數(shù)據(jù)流處理延時(shí),能夠提高數(shù)據(jù)流的處理效率,實(shí)現(xiàn)了對(duì)終端數(shù)據(jù)流的優(yōu)化調(diào)度。(4)提出邊-端協(xié)同的數(shù)據(jù)流分級(jí)存儲(chǔ)策略。為了使邊緣節(jié)點(diǎn)有限的存儲(chǔ)資源得到充分利用,邊緣計(jì)算網(wǎng)絡(luò)利用邊-端協(xié)同的分級(jí)存儲(chǔ)策略對(duì)大量數(shù)據(jù)流存儲(chǔ)管理。邊緣節(jié)點(diǎn)和終端都應(yīng)用數(shù)據(jù)流分級(jí)的存儲(chǔ)方式,協(xié)同完成數(shù)據(jù)流的存儲(chǔ)。該存儲(chǔ)策略進(jìn)行數(shù)據(jù)管理時(shí),使用數(shù)據(jù)流分級(jí)存儲(chǔ)算法,依據(jù)數(shù)據(jù)流需求度衡量數(shù)據(jù)流的訪問(wèn)情況,實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)流分級(jí)存儲(chǔ)。1.4文章組織結(jié)構(gòu)本文是在物聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的背景下,以邊緣計(jì)算網(wǎng)絡(luò)中資源的管理為切入點(diǎn),主要研究邊緣服務(wù)器對(duì)終端上行數(shù)據(jù)流調(diào)度與存儲(chǔ)管理的問(wèn)題。首先,對(duì)研究主題涉及的基礎(chǔ)理論和概念進(jìn)行闡述。其次,分析邊緣計(jì)算網(wǎng)絡(luò)存在的問(wèn)題,并進(jìn)行問(wèn)題的建模。再次,提出解決存在問(wèn)題的方法。然后,設(shè)計(jì)出相應(yīng)的程序算法。最后,通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試算法和策略在邊緣計(jì)算網(wǎng)絡(luò)中的性能表現(xiàn),完成主題的整體研究。本文的篇章結(jié)構(gòu)如圖1.3所示,下面將詳細(xì)介紹本文各個(gè)章節(jié)的組織結(jié)構(gòu)。圖1.3論文結(jié)構(gòu)圖第一章是緒論,首先論述了研究主題的背景與意義,緊接著全方位地闡述邊緣計(jì)算的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀。然后,綜合研究?jī)?nèi)容,給出本文所做主要貢獻(xiàn)及研究的創(chuàng)新點(diǎn),并列出文章的章節(jié)內(nèi)容概要。第二章為邊緣計(jì)算及其相關(guān)技術(shù),主要介紹了邊緣計(jì)算的定義,邊緣計(jì)算所具有的三個(gè)主要屬性:低延時(shí)性、低帶寬成本、安全可靠性。另外,對(duì)邊緣計(jì)算中上行數(shù)據(jù)流的調(diào)度處理與存儲(chǔ)管理進(jìn)行分析闡述。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]社會(huì)屬性感知的邊緣計(jì)算任務(wù)調(diào)度策略[J]. 王汝言,聶軒,吳大鵬,李紅霞. 電子與信息學(xué)報(bào). 2020(01)
[2]邊緣計(jì)算:現(xiàn)狀與展望[J]. 施巍松,張星洲,王一帆,張慶陽(yáng). 計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2019(01)
[3]邊緣計(jì)算:萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代新型計(jì)算模型[J]. 施巍松,孫輝,曹杰,張權(quán),劉偉. 計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2017(05)
本文編號(hào):3254084
【文章來(lái)源】:湖南師范大學(xué)湖南省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:55 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
邊緣計(jì)算和云計(jì)算及終端交互圖
碩士學(xué)位論文2圖1.1邊緣計(jì)算和云計(jì)算及終端交互圖物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)良好運(yùn)行是各個(gè)組成部件相互協(xié)作的結(jié)果,邊緣服務(wù)器的負(fù)載強(qiáng)度不可能無(wú)限放大[8]。因此,如何才能使得物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)中各個(gè)部分處在相對(duì)穩(wěn)定的運(yùn)行環(huán)境。邊緣服務(wù)器與云端服務(wù)器相比而言,在資源空間方面略顯匱乏,但是邊緣節(jié)點(diǎn)資源相對(duì)于邊緣終端比較可觀,顯而易見(jiàn),對(duì)于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),資源依然顯得珍貴[9],需要有效的利用存儲(chǔ)資源。因此,在邊緣計(jì)算的環(huán)境中研究分析資源管理非常重要。本文結(jié)合計(jì)算機(jī)資源管理的基礎(chǔ)理論,對(duì)邊緣服務(wù)器如何處理終端上行數(shù)據(jù)流進(jìn)行分析,研究數(shù)據(jù)流的調(diào)度和存儲(chǔ)問(wèn)題,提高邊緣服務(wù)器對(duì)終端設(shè)備的處理能力。圖1.2物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備的屬性
碩士學(xué)位論文6上行數(shù)據(jù)流處理延時(shí),能夠提高數(shù)據(jù)流的處理效率,實(shí)現(xiàn)了對(duì)終端數(shù)據(jù)流的優(yōu)化調(diào)度。(4)提出邊-端協(xié)同的數(shù)據(jù)流分級(jí)存儲(chǔ)策略。為了使邊緣節(jié)點(diǎn)有限的存儲(chǔ)資源得到充分利用,邊緣計(jì)算網(wǎng)絡(luò)利用邊-端協(xié)同的分級(jí)存儲(chǔ)策略對(duì)大量數(shù)據(jù)流存儲(chǔ)管理。邊緣節(jié)點(diǎn)和終端都應(yīng)用數(shù)據(jù)流分級(jí)的存儲(chǔ)方式,協(xié)同完成數(shù)據(jù)流的存儲(chǔ)。該存儲(chǔ)策略進(jìn)行數(shù)據(jù)管理時(shí),使用數(shù)據(jù)流分級(jí)存儲(chǔ)算法,依據(jù)數(shù)據(jù)流需求度衡量數(shù)據(jù)流的訪問(wèn)情況,實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)流分級(jí)存儲(chǔ)。1.4文章組織結(jié)構(gòu)本文是在物聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的背景下,以邊緣計(jì)算網(wǎng)絡(luò)中資源的管理為切入點(diǎn),主要研究邊緣服務(wù)器對(duì)終端上行數(shù)據(jù)流調(diào)度與存儲(chǔ)管理的問(wèn)題。首先,對(duì)研究主題涉及的基礎(chǔ)理論和概念進(jìn)行闡述。其次,分析邊緣計(jì)算網(wǎng)絡(luò)存在的問(wèn)題,并進(jìn)行問(wèn)題的建模。再次,提出解決存在問(wèn)題的方法。然后,設(shè)計(jì)出相應(yīng)的程序算法。最后,通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試算法和策略在邊緣計(jì)算網(wǎng)絡(luò)中的性能表現(xiàn),完成主題的整體研究。本文的篇章結(jié)構(gòu)如圖1.3所示,下面將詳細(xì)介紹本文各個(gè)章節(jié)的組織結(jié)構(gòu)。圖1.3論文結(jié)構(gòu)圖第一章是緒論,首先論述了研究主題的背景與意義,緊接著全方位地闡述邊緣計(jì)算的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀。然后,綜合研究?jī)?nèi)容,給出本文所做主要貢獻(xiàn)及研究的創(chuàng)新點(diǎn),并列出文章的章節(jié)內(nèi)容概要。第二章為邊緣計(jì)算及其相關(guān)技術(shù),主要介紹了邊緣計(jì)算的定義,邊緣計(jì)算所具有的三個(gè)主要屬性:低延時(shí)性、低帶寬成本、安全可靠性。另外,對(duì)邊緣計(jì)算中上行數(shù)據(jù)流的調(diào)度處理與存儲(chǔ)管理進(jìn)行分析闡述。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]社會(huì)屬性感知的邊緣計(jì)算任務(wù)調(diào)度策略[J]. 王汝言,聶軒,吳大鵬,李紅霞. 電子與信息學(xué)報(bào). 2020(01)
[2]邊緣計(jì)算:現(xiàn)狀與展望[J]. 施巍松,張星洲,王一帆,張慶陽(yáng). 計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2019(01)
[3]邊緣計(jì)算:萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代新型計(jì)算模型[J]. 施巍松,孫輝,曹杰,張權(quán),劉偉. 計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2017(05)
本文編號(hào):3254084
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