[發(fā)明專利]一種端云協(xié)同計(jì)算架構(gòu)及任務(wù)調(diào)度裝置及方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710148795.4
• 申請(qǐng)日: 2017-03-14
• 公開（公告）號(hào): CN107087019A
• 公開（公告）日: 2017-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈玉龍;王思怡;司旭;保積元;張宇恒;阮金清
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L29/08
• 分類號(hào): H04L29/08;G06F9/50;G06F9/48;G06F9/455
• 代理公司: 西安長(zhǎng)和專利代理有限公司61227
• 代理人: 黃偉洪

本發(fā)明公開了一種端云協(xié)同計(jì)算架構(gòu)及任務(wù)調(diào)度裝置及方法，本發(fā)明提出的邊緣云計(jì)算平臺(tái)下的端云協(xié)同計(jì)算架構(gòu)和該架構(gòu)下的任務(wù)調(diào)度方法，旨在解決快速發(fā)展的云應(yīng)用時(shí)代，現(xiàn)有的邊緣云平臺(tái)負(fù)載大，任務(wù)提交至遠(yuǎn)端通信開銷大的問題。區(qū)別于傳統(tǒng)的云計(jì)算平臺(tái)，本發(fā)明將已安全認(rèn)證接入系統(tǒng)中且具有一定計(jì)算能力的終端也加入計(jì)算資源池中，組成終端集群，終端集群具有較強(qiáng)的擴(kuò)展性，增加了云的擴(kuò)展性，終端集群與靜態(tài)云中的服務(wù)節(jié)點(diǎn)集群共同完成之前的單一云平臺(tái)所要計(jì)算的任務(wù)，優(yōu)化了傳統(tǒng)云平臺(tái)，有效減少了云端的負(fù)載。該架構(gòu)兼具邊緣云的實(shí)時(shí)快速的特點(diǎn)，又能提供物聯(lián)網(wǎng)等大數(shù)據(jù)應(yīng)用更加強(qiáng)大和穩(wěn)定的服務(wù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種端云協(xié)同計(jì)算架構(gòu)及任務(wù)調(diào)度裝置及方法。

背景技術(shù)

云時(shí)代使得各種服務(wù)快速發(fā)展，各種智能應(yīng)用也隨之而來。當(dāng)眾多行業(yè)向數(shù)字化邁進(jìn)，存儲(chǔ)、計(jì)算都越來越依賴于云端，云端成為構(gòu)筑信息社會(huì)的樞紐。在大數(shù)據(jù)時(shí)代，如果所有數(shù)據(jù)都依靠云數(shù)據(jù)中心統(tǒng)一處理，不但給云增加了太多的負(fù)載，而且任務(wù)提交至遠(yuǎn)端云中心存在一定的通信開銷，傳統(tǒng)云平臺(tái)將會(huì)面臨很多問題，因此產(chǎn)生了以數(shù)據(jù)為中心的邊緣云。在快速發(fā)展的云應(yīng)用的時(shí)代，邊緣云計(jì)算平臺(tái)負(fù)載會(huì)逐漸過大，需要加入一些就近的智能終端及設(shè)備實(shí)時(shí)地進(jìn)行資源的擴(kuò)充，保證邊緣云的穩(wěn)定和高效率，保證物聯(lián)網(wǎng)等大數(shù)據(jù)應(yīng)用正常的提供服務(wù)，從而產(chǎn)生了邊緣云計(jì)算平臺(tái)下的端云協(xié)同計(jì)算架構(gòu)。

云計(jì)算是以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和虛擬化技術(shù)為基礎(chǔ)，以提高計(jì)算、存儲(chǔ)等資源使用率為目的發(fā)展出來的一種資源使用模式。任務(wù)調(diào)度直接決定了資源的有效利用，是云計(jì)算最重要和最關(guān)鍵的問題之一。

端云協(xié)同區(qū)別于傳統(tǒng)的單一云計(jì)算平臺(tái)，將提供一定計(jì)算能力的終端也加入資源池中，共同完成計(jì)算任務(wù)。此時(shí)由于資源的異構(gòu)性，終端資源計(jì)算能力和云的差異性，大大增加了任務(wù)調(diào)度的復(fù)雜性。

目前關(guān)于云計(jì)算的任務(wù)調(diào)度算法的研究更多的是建立在網(wǎng)格計(jì)算的基礎(chǔ)上，通過對(duì)傳統(tǒng)經(jīng)典算法進(jìn)行改進(jìn)以適應(yīng)云計(jì)算平臺(tái)，但是由于資源的異構(gòu)性，終端資源計(jì)算能力和云的差異性，并不適合邊緣云計(jì)算平臺(tái)下的端云協(xié)同計(jì)算。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種端云協(xié)同計(jì)算架構(gòu)及任務(wù)調(diào)度裝置及方法,以減少傳統(tǒng)虛擬化無用開銷，提高資源的利用率和分配效率。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種端云協(xié)同計(jì)算架構(gòu)及任務(wù)調(diào)度裝置，其特征在于，包括：

云端集群，包括邊緣云下的靜態(tài)云中的服務(wù)節(jié)點(diǎn)和虛擬機(jī)節(jié)點(diǎn)，邊緣云下的靜態(tài)云中的服務(wù)節(jié)點(diǎn)一般由虛擬機(jī)計(jì)算節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，虛擬機(jī)計(jì)算節(jié)點(diǎn)是云端管理服務(wù)器中動(dòng)態(tài)生成的虛擬機(jī)，虛擬機(jī)節(jié)點(diǎn)可由云端管理服務(wù)器動(dòng)態(tài)生成、管理和銷毀；

端云協(xié)同中間件，一方面負(fù)責(zé)終端資源的可信安全認(rèn)證接入，另一方面為端云協(xié)同計(jì)算架構(gòu)提供合理的任務(wù)分配及調(diào)度策略，保證任務(wù)合理高效地在終端和云端之間協(xié)同計(jì)算；

終端集群，由各種硬件終端組成，以安全的方式接入云平臺(tái)，提供一定的計(jì)算資源。

上述的一種端云協(xié)同計(jì)算架構(gòu)及任務(wù)調(diào)度裝置，其特征在于，所述端云協(xié)同中間件包括自動(dòng)發(fā)現(xiàn)和擴(kuò)展模塊、終端資源監(jiān)測(cè)及同步模塊、端云任務(wù)調(diào)度模塊。

上述的一種端云協(xié)同計(jì)算架構(gòu)及任務(wù)調(diào)度裝置，其特征在于，所述終端集群的各種硬件終端分為有線連接的PC、無線連接的PC、以Android為主要操作系統(tǒng)的各種終端設(shè)備。

一種端云協(xié)同計(jì)算架構(gòu)及任務(wù)調(diào)度方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、用戶提交任務(wù)至任務(wù)隊(duì)列，并提出任務(wù)的優(yōu)先級(jí)；

步驟二、根據(jù)任務(wù)的優(yōu)先級(jí)和任務(wù)的實(shí)時(shí)性將用戶提交的任務(wù)入隊(duì)，通過隊(duì)列策略控制選擇出隊(duì)的任務(wù)，如果出隊(duì)的任務(wù)是實(shí)時(shí)的，直接將任務(wù)發(fā)送至靜態(tài)云中的服務(wù)節(jié)點(diǎn)，如果任務(wù)是非實(shí)時(shí)的，將該任務(wù)發(fā)送至端云協(xié)同服務(wù)器；