[發(fā)明專利]一種基于邊緣計算框架的容器調(diào)度方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811453746.2
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN109656713B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 謝在鵬;紀(jì)宗杏;孫瑋
• 申請（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類號: G06F9/50
• 分類號: G06F9/50;G06F9/455
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 田凌濤

1.一種基于邊緣計算框架的容器調(diào)度方法，將用戶終端上封裝了待處理任務(wù)的待調(diào)度容器上傳至云端服務(wù)器，由云端服務(wù)器根據(jù)設(shè)計調(diào)度策略決定將待調(diào)度容器調(diào)度至云端處理或調(diào)度至邊緣節(jié)點服務(wù)器處理；其特征在于，云端服務(wù)器執(zhí)行如下步驟：

步驟A.分別針對與用戶終端之間存在通信聯(lián)系的各個候選邊緣節(jié)點服務(wù)器，獲取候選邊緣節(jié)點服務(wù)器所對應(yīng)各個指定類型指標(biāo)的資源數(shù)據(jù)，然后進入步驟B；

步驟B.分別針對與用戶終端之間存在通信聯(lián)系的各個候選邊緣節(jié)點服務(wù)器，針對候選邊緣節(jié)點服務(wù)器所對應(yīng)的各個指定類型指標(biāo)、分別進行浮點數(shù)編碼處理，獲得各候選邊緣節(jié)點服務(wù)器分別對應(yīng)各指定類型指標(biāo)的編碼數(shù)據(jù)，然后進入步驟C；

步驟C.根據(jù)各指定類型指標(biāo)的預(yù)設(shè)權(quán)重，分別針對各個候選邊緣節(jié)點服務(wù)器，針對候選邊緣節(jié)點服務(wù)器所對應(yīng)的各指定類型指標(biāo)編碼數(shù)據(jù)進行加權(quán)處理，獲得加權(quán)值，作為該候選邊緣節(jié)點服務(wù)器所對應(yīng)的適應(yīng)度，進而獲得各候選邊緣節(jié)點服務(wù)器分別所對應(yīng)的適應(yīng)度，然后進入步驟D；其中，各指定類型指標(biāo)的預(yù)設(shè)權(quán)重之和等于1；

步驟D.根據(jù)最小適應(yīng)度預(yù)設(shè)值MIN，刪除所對應(yīng)適應(yīng)度小于最小適應(yīng)度預(yù)設(shè)值MIN的各個候選邊緣節(jié)點服務(wù)器，剩余各個候選邊緣節(jié)點服務(wù)器構(gòu)成候選服務(wù)器集合，然后進入步驟E；

步驟E.初始化i＝1，然后進入步驟F；

步驟F.由候選服務(wù)器集合中選取最大適應(yīng)度的候選邊緣節(jié)點服務(wù)器、以及次大適應(yīng)度的候選邊緣節(jié)點服務(wù)器，分別作為父邊緣節(jié)點服務(wù)器與母邊緣節(jié)點服務(wù)器；

然后針對父邊緣節(jié)點服務(wù)器、母邊緣節(jié)點服務(wù)器分別所對應(yīng)各指定類型指標(biāo)的編碼數(shù)據(jù)，隨機選擇n個指定類型指標(biāo)，將父邊緣節(jié)點服務(wù)器、母邊緣節(jié)點服務(wù)器分別對應(yīng)該n個指定類型指標(biāo)的編碼數(shù)據(jù)的彼此互換，新生成兩組分別對應(yīng)各指定類型指標(biāo)的編碼數(shù)據(jù)，即對應(yīng)兩個新候選邊緣節(jié)點服務(wù)器，然后進入步驟G，其中，1≤n＜N，N表示指定類型指標(biāo)的總個數(shù)；

步驟G.分別針對上一步驟中兩個新候選邊緣節(jié)點服務(wù)器，按預(yù)設(shè)步長動態(tài)變化規(guī)則，隨機針對新候選邊緣節(jié)點服務(wù)器所對應(yīng)各指定類型指標(biāo)的編碼數(shù)據(jù)進行步長變化，進一步獲得各個新候選邊緣節(jié)點服務(wù)器，進而由上一步驟中兩個新候選邊緣節(jié)點服務(wù)器、進一步獲得各個新候選邊緣節(jié)點服務(wù)器；然后按步驟C的方法、獲得各個新候選邊緣節(jié)點服務(wù)器的適應(yīng)度，并刪除其中適應(yīng)度小于最小適應(yīng)度預(yù)設(shè)值MIN的新候選邊緣節(jié)點服務(wù)器，將剩余各個新候選邊緣節(jié)點服務(wù)器加入、并更新候選服務(wù)器集合，并進入步驟H；

步驟H.判斷候選服務(wù)器集合中是否存在適應(yīng)度大于或等于最大適應(yīng)度預(yù)設(shè)值MAX的候選邊緣節(jié)點服務(wù)器，是則選擇最大適應(yīng)度所對應(yīng)的候選邊緣節(jié)點服務(wù)器，作為目標(biāo)邊緣節(jié)點服務(wù)器，并進入步驟J；否則進入步驟I；

步驟I.判斷i是否等于I，是則進入步驟K；否則針對i所對應(yīng)的值進行加1更新，然后返回步驟F；其中，I表示預(yù)設(shè)最大迭代次數(shù)；

步驟J.云端服務(wù)器將待調(diào)度容器調(diào)度在目標(biāo)邊緣節(jié)點服務(wù)器上進行處理，調(diào)度結(jié)束；

步驟K.云端服務(wù)器將待調(diào)度容器調(diào)度在云端上進行處理，調(diào)度結(jié)束。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于邊緣計算框架的容器調(diào)度方法，其特征在于：所述步驟G中，所述預(yù)設(shè)步長動態(tài)變化規(guī)則為，基于預(yù)設(shè)最大步長，隨每次迭代，以預(yù)設(shè)變化量，實現(xiàn)步長的減小更新，獲得分別對應(yīng)每次迭代的步長。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于邊緣計算框架的容器調(diào)度方法，其特征在于：所述各指定類型指標(biāo)包括CPU類型指標(biāo)、內(nèi)存類型指標(biāo)、存儲I/O類型指標(biāo)、以及網(wǎng)絡(luò)I/O類型指標(biāo)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種基于邊緣計算框架的容器調(diào)度方法，其特征在于：所述步驟B中，分別針對與用戶終端之間存在通信聯(lián)系的各個候選邊緣節(jié)點服務(wù)器，按如下公式：

針對候選邊緣節(jié)點服務(wù)器所對應(yīng)的CPU類型指標(biāo)和內(nèi)存類型指標(biāo)、分別進行浮點數(shù)編碼處理，獲得該候選邊緣節(jié)點服務(wù)器分別對應(yīng)CPU類型指標(biāo)和內(nèi)存類型指標(biāo)的編碼數(shù)據(jù)，進而獲得各候選邊緣節(jié)點服務(wù)器分別對應(yīng)CPU類型指標(biāo)和內(nèi)存類型指標(biāo)的編碼數(shù)據(jù)；其中，A表示CPU類型指標(biāo)或內(nèi)存類型指標(biāo)，codeA表示候選邊緣節(jié)點服務(wù)器對應(yīng)指定類型指標(biāo)A的編碼數(shù)據(jù)，capacityA表示候選邊緣節(jié)點服務(wù)器中指定類型指標(biāo)A的總資源數(shù)據(jù)，totalA表示候選邊緣節(jié)點服務(wù)器中指定類型指標(biāo)A的已使用資源數(shù)據(jù)、與待調(diào)度容器對應(yīng)指定類型指標(biāo)A的資源需求數(shù)據(jù)之和。