[發明專利]一種移動云環境下的工作流優化方法

有效

• 申請號: 201810095728.5
• 申請日: 2018-01-31
• 公開（公告）號: CN108416465B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 袁友偉;劉恒初;俞東進;鄢臘梅;李萬清
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06;G06N3/12
• 代理公司: 浙江永鼎律師事務所 33233
• 代理人: 雷仕榮

本發明公開了一種移動云環境下的工作流優化方法，包括以下步驟：步驟S1：對用戶提交的工作流進行預處理；步驟S2：構建移動云環境下的工作流模型；步驟S3：基于改進遺傳算法生成工作流最優調度方案；步驟S4：根據調度結果分配任務至移動云中的設備。與現有技術相比較，本發明通過調節電壓頻率來配置設備最優電壓頻率，并將得到的電壓頻率作為編碼進行遺傳算法進行最優化搜索，尋求移動云環境中設備關于可靠性及能耗的最優任務調度，能夠以較快速度搜索達到多目標優化的目的，特別適合終端設備用戶處理大量數據及海量數據計算。

技術領域

本發明涉及移動云計算環境領域，尤其涉及一種移動云環境下的工作流優化方法。

背景技術

移動云計算是移動設備普及、移動設備性能提升、移動網絡穩定性提高等因素和隨時隨地的商務化模式發展融合的產物。它旨在借助云平臺把工作流中的任務合理的、有約束的分布到終端用戶手中，進而減少用戶終端的能源損耗和計算負擔，便于用戶僅使用移動設備就可以隨時隨地的管理、處理大量及時性的信息。

而相對于傳統的服務器和桌面級設備，移動設備在電力能耗、存儲空間、計算能力上還存在限制，如何整合信息資源和處理海量數據以及減少設備能源消耗，是擺在移動云環境下工作流調度技術面前無法回避的問題。在目前該問題已有的解決方案中，即采用提供平臺服務的方式，利用云服務器端的資源共享和高計算能力的特性對大量信息進行處理，而不同于云環境的工作流處理調度模式，工作流中的任務處理時間、設備可靠性以及能源消耗問題是處理此環境工作流調度的重點和難點。就移動云環境下的工作流調度問題，國內外已經做了大量的研究工作，但目前的移動云計算環境下的工作流調度算法大都僅考慮單方面的因素，沒有綜合考慮在移動云環境下滿足預設工作流截止時間約束下，設備能源消耗最小化和可靠性最大化。

故，針對現有技術的缺陷，實有必要提出一種技術方案以解決現有技術存在的技術問題。

發明內容

有鑒于此，確有必要提供一種移動云環境下的工作流優化方法,通過預處理移動云環境中的工作流的節點減少傳輸和計算能耗，再利用改進遺傳算法尋求能耗及可靠性的最優任務調度，從而本發明能夠結合遺傳算法和電壓頻率調整技術的優點，并將兩者有機融合，使其在約束完工時間內最大滿足用戶對工作流的可靠性和能源消耗要求。

為了克服現有技術的缺陷，本發明的技術方案如下：

一種移動云環境下的工作流優化方法，包括以下步驟：

步驟S1：對用戶提交的工作流進行預處理；

步驟S2：構建移動云環境下的工作流模型；

步驟S3：基于改進遺傳算法生成工作流最優調度方案；

步驟S4：根據調度結果分配任務至移動云中的設備；

其中，所述步驟S1進一步包括以下步驟：

步驟S11：根據工作流傳輸代價權值對工作流傳輸代價過大節點進行合并；

步驟S12：移動云環境設備調用電壓調整技術調節設備最合適電壓頻率；

所述步驟S11進一步包括以下步驟：

(1)根據Trans_P矩陣計算權值τ；

(2)根據任務存在先后順序，且其傳輸能力高于權值τ，則將任務分配到同一個處理器上；

其中，工作流中節點合并參考權值計算公式為：

上式中，m表示移動設備的個數，Trans_P[i][j]表示處理器p_i到p_j的數據傳輸能力；

所述步驟S12中，電壓頻率的計算公式如下：