[發明專利]一種自組織云多對多計算遷移方法及系統

在審

• 申請號: 201710014267.X
• 申請日: 2017-01-09
• 公開（公告）號: CN106936892A
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發明（設計）人: 范文浩;唐碧華;盧占翔;吳帆;張洪光
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04L12/803
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司11403
• 代理人: 李莎,李弘

技術領域

本發明涉及計算機理論領域，特別是指一種自組織云多對多計算遷移方法及系統。

背景技術

隨著全球信息化和智能化技術的發展，智能終端和各種物聯網節點設備作為人們享受智能化和信息化生活的接口，作為在最底層采集、計算和傳輸信息的載體，以及各種智能化和信息化功能的具體執行者，在人們生活中擔當著日益重要的角色。在智能終端設備不斷發展的背景下，自組織網絡將成為各個終端設備協同工作、互相協作，創造更高應用服務的主要組織形式。然而由于自身固有的資源限制，這些設備往往無法滿足日益提升的需求，計算遷移技術利用網絡中的閑散資源，將終端設備上的任務遷移至其他資源豐富的設備上執行，有效解決了這一問題，成為當下研究的熱點。

按照計算遷移的目的設備劃分可以將計算遷移分為三種：遠端云計算遷移、本地云計算遷移和自組織云計算遷移。第一種是指節點設備將計算任務遷移至遠程數據中心執行并接收其執行結果，遠端云通常具備強大的計算能力，但要求節點設備具有遠程通信能力，且網絡時延大，不夠穩定。第二種是指節點設備將任務遷移至本地云端，本地云為節點設備附近的高可用資源(如小型服務器、基站資源等)，這種模式可減少通信和時間開銷，但是建設和維護成本較高。第三種是指節點設備將任務遷移至附近其他節點設備上執行，各個節點設備組成自組織云，云中的節點設備可以提供和享受云服務并且具有數據轉發能力，雖然單一設備提供資源有限，但網絡中設備眾多可以彌補這一缺陷，且通信和時間開銷進一步降低。自組織云計算遷移通過移動自組織網絡的形式將終端設備聯結在一起，整合出網絡中各個節點設備的空閑資源，形成自組織云資源池，網絡內的節點設備互相提供云資源，并可以通過多跳形式相互訪問，實現資源共享。在終端設備數量和性能日益提升的今天，自組織云網絡具有重大研究意義。

在移動云計算、機器人網絡、車聯網、自組織網、網格計算等領域有許多移動自組織云計算遷移技術研究。Hu H,Wang R等人將計算遷移與D2D通信引入H-CRANs，資源匱乏的設備可以通過集中式管理利用其它用戶的空閑計算資源，通過D2D通信將計算任務遷移到其它設備，優化目標為減少計算遷移過程中的通信能耗。Bin Zhou等人闡述了機器人云的概念，并提出M2M/M2C兩種計算遷移架構，前者為自組織云，后者為本地基礎設施云，研究使用hybirdGossip等算法，研究了三種模式下的能耗問題，實現了計算成本與通信能耗的平衡。Malhotra A等人提出了一種多跳移動自組織云(MMADC)計算架構，包含服務提供節點和消費節點兩種設備，采用固定規模分區和資源發現部署策略節省能耗，利用本地閑置資源，提高資源利用率。Fernando N等人提出了一種微型網絡中的自組織云架構，設備在執行期可以分享本地資源。通過向周圍發送請求的方式，服務提供設備給出回應，選出合適的服務提供設備后進行計算遷移。Vetriselvi V等人提出了一種自組織網格架構，網絡內包含服務提供設備與消費設備，服務提供設備根據服務質量參數競爭成為網格簇頭，消費節點設備有計算遷移請求時直接聯系網格簇頭，兩者進行計算遷移。Don Abraham等人提出一種自組織網格模型，采用虛擬組織的方法動態組織服務提供節點與消費節點，分別采用LLBA和GLLA算法實現了虛擬組織內和整個網格的負載均衡。

發明人研究發現，現階段自組織網絡環境下的對等計算遷移技術研究存在以下問題：現有研究多針對單一設備的優化(能量消耗、計算效率等)較多，對整體網絡的優化較少；在對等設備計算遷移中，設備既可作為計算服務提供者也可以作為計算遷移的請求者，現有研究缺乏多對多計算遷移類似模型，缺乏針對對等自組織云網絡中多對多計算遷移的合理資源分配機制。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提出一種自組織云多對多計算遷移方法及系統，在保證各個設備公平性的基礎上，實現整個網絡的負載均衡、提高網絡性能和計算效率，兼顧能耗，為物聯網和智能化技術發展提供新的思路。

基于上述目的本發明提供的一種自組織云多對多計算遷移方法，其特征在于，包括步驟：

中央調度管理器監測本地自組織云網絡、認知網絡與認知無線電，為網絡中的節點設備編號；

節點設備定時向中央調度管理器發送自身節點設備信息；

中央調度管理器收集并管理節點設備信息，并將節點設備信息整理至資源列表；

節點設備向中央調度管理器發送任務遷移請求；