[發明專利]一種面向移動邊緣計算環境的服務選擇方法

有效

• 申請號: 201810652390.9
• 申請日: 2018-06-22
• 公開（公告）號: CN108737569B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 鄧水光;吳洪越;尹建偉;吳健;李瑩
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04W4/02;G06N3/12
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 王琛

本發明公開了一種面向移動邊緣計算環境的服務選擇方法，包括：(1)收集系統中的所有設備信息、服務信息以及設備之間的連接信息；(2)接收服務請求；(3)應用GAMEC算法為服務請求選擇服務；(4)根據服務選擇方案和用戶路徑計算目的邊緣服務器。與現有技術相比，本發明在服務選擇過程中考慮了用戶的位置移動，并將用戶的移動信息融入到服務選擇中，不僅通過服務選擇減小服務總體響應時間，還提出了目的邊緣服務器的選擇方案，進一步減小服務響應時間；此外，本發明在遺傳算法中引入模擬退火方法的溫度控制機制，可以在算法初始階段擴大算法的搜索范圍，有效避免陷入局部最優，在算法的終止階段加快收斂速度，提高算法的效率。

技術領域

本發明屬于軟件優化技術領域，具體涉及一種面向移動邊緣計算環境的服務選擇方法。

背景技術

隨著移動設備和移動通信技術的發展，移動設備越來越普及，給的我們工作、生活和學習帶來了極大便利。與此同時，日益復雜多樣的移動應用也對移動設備的計算、通訊和存儲等能力提出了越來越高的要求，這些應用時常會超出移動設備的能力范圍。為了滿足這些需求，移動邊緣計算隨之被提出，移動邊緣計算旨在網絡的邊緣設備上為移動設備提供服務，以此擴展移動設備的能力。邊緣設備是指網絡邊緣的路由器、交換機、基站等設備，通過在這些設備上部署并提供服務以達到擴展移動設備能力的目的。與云服務相比，由于數據傳輸不經過主干網，因此邊緣服務可以大大縮減服務響應時間，緩解主干網的通信壓力，并在一定程度上減少網絡擁塞。

雖然與云服務器相比，邊緣設備提供服務的方式具有上述諸多優點，但是邊緣服務器資源有限，只能部署有限的服務，所以只能滿足部分服務請求，不能滿足所有的服務請求。所以，當邊緣服務器收到其不能滿足的服務請求時，只能將服務請求傳遞到其它部署有該服務的邊緣服務器或者云服務器上執行；此時，如何為服務請求選擇服務成為一個關鍵問題。另外，在移動環境中，服務執行的同時，用戶也在移動；因此，服務執行完成以后，還需要查找可以覆蓋用戶當前位置的邊緣服務器，將結果服務執行結果傳送到該邊緣服務器上，反饋給用戶。

移動技術發展的同時，移動應用也變得日益復雜多樣，復雜的移動應用通常包含多個子任務。在移動邊緣計算系統中，這些子任務可以由不同的設備獨立執行并通過服務組合的形式進行組合，因此服務選擇需要對服務請求中的每個子任務選擇滿足其需求的服務，這無疑更增加的移動邊緣計算環境中服務選擇的難度。

發明內容

鑒于上述，本發明提供了一種面向移動邊緣計算環境的服務選擇方法，能夠解決移動邊緣計算環境中的服務選擇問題。

一種面向移動邊緣計算環境的服務選擇方法，包括如下步驟：

(1)收集系統中的所有設備信息、設備的服務信息以及設備之間的連接信息，所述設備包括邊緣服務器以及云服務器；

(2)由邊緣服務器接收服務請求；

(3)應用GAMEC(Combined Genetic Algorithm and Simulated AnnealingAlgorithm for Service Selection in Mobile Edge Computing Systems)算法為服務請求中的各子任務選擇服務；

(4)根據服務選擇方案和用戶的移動路徑計算確定目的邊緣服務器，并由目的邊緣服務器將服務執行結果傳送給用戶。

進一步地，所述步驟(1)中的設備信息包括邊緣服務器的覆蓋區域以及邊緣服務器上部署的服務，服務信息包括邊緣服務器和云服務器上部署的服務種類、功能、服務執行時間以及輸入和輸出數據量，連接信息包括任意兩臺邊緣服務器之間的數據傳輸速率以及各邊緣服務器與云服務器之間的數據傳輸速率。

進一步地，所述步驟(2)中的服務請求包含多個子任務、各子任務之間的組合關系(順序、并發等)、服務請求的接收時間以及用戶的移動路徑。