[發明專利]一種基于影響力自適應聚合的邊緣計算可信協同服務方法

有效

• 申請號: 201911148360.5
• 申請日: 2019-11-21
• 公開（公告）號: CN110851429B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 樂光學;戴亞盛
• 申請（專利權）人: 嘉興學院
• 主分類號: G06F16/21
• 分類號: G06F16/21;G06F16/27;G06K9/62;G06N3/00;H04L67/1004
• 代理公司: 桂林市華杰專利商標事務所有限責任公司 45112
• 代理人: 楊雪梅

本發明公開了一種基于影響力自適應聚合的邊緣計算可信協同服務方法，該方法基于“負載均衡”研究，運用節點的信任度、貢獻度、容量和帶寬、鏈路質量等作為表征節點的特征屬性，基于節點影響力評價聚類構建一個邊緣計算協同服務系統，以任務驅動方式，由盟主節點基于節點的服務能力和相似性來選擇協同服務的節點，構建邊緣計算協同服務池，仿真實驗表明，通過構建邊緣計算協同服務，能有效解決邊緣計算服務提供節點過載的問題，實現了協同服務、資源共享、負載均衡的目的，提高了近海港口環境下邊緣計算協同服務的服務質量。

技術領域

本發明涉及邊緣計算協同服務領域，具體是一種基于影響力自適應聚合的邊緣計算可信協同服務方法。

背景技術

隨著云計算、大數據、物聯網等技術的迅速發展和智能移動設備的普及應用，開啟了以邊緣計算為基礎的萬物互聯時代，網絡邊緣設備量和其產生的數據均在快速增長。高清視頻、直播、物聯網及VR/AR等大流量、大連接等應用已成為通信網絡流量的主要業務。2020年全球數據總量將超過40ZB，邊緣計算將處理其中45％的物聯網數據。據Cisco數據視覺網絡索引(Visual Networking Index，VNI)指出，從2016年開始更多的流量從蜂窩網絡卸載到Wi-Fi，到2021年時全球移動數據流量中的僅視頻將達到78％以上，全網流量中IP視頻流量將達到82％，85％的流量為視頻、游戲和多媒體數據流，其中內容分發網絡(ContentDelivery Network，CDN)流量將占據全網流量的71％。據CNNIC發布第42次《中國互聯網絡發展狀況統計報告》顯示我國網民規模為8.02億，其中手機網民規模達7.88億，74.1％的網民使用短視頻，僅網絡直播用戶規模達到4.25億。由于受數據處理的實時性、帶寬、能耗、安全等約束，以集中式處理為核心的云計算模式將不能滿足高效處理邊緣設備產生的數據需求。研究表明以云計算為核心的邊緣計算是解決該問題的有效方法之一。由于邊緣計算是移動設備位于無線接入網內，通過邊緣服務器或移動設備提供信息和云計算服務的一種新的網絡結構，具有高帶寬、低延遲和安全性強的特點。由于邊緣計算將計算任務下推至數據源節點，甚至遷移至數據源到云計算中心的鏈路節點上，邊緣計算面臨三大挑戰：

(1)服務發現。計算服務請求者的動態性，如何準確發現周邊服務是邊緣計算面臨的關鍵問題之一。以適應服務相對靜態的DNS服務發現機制不能滿足大規模動態邊緣計算需求。

(2)快速配置。用戶和計算設備的動態無約束性，計算設備的隨意上下線導致大量服務遷移，引起浪涌式網絡流量。如何快速自適應服務快速配置是邊緣計算面臨的關鍵問題之二。

(3)負載均衡。邊緣服務器提供服務時，其邊緣設備同時產生大量數據。如何動態有效的調度這些數據實現高效邊緣計算服務是邊緣計算面臨的關鍵問題之三。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，而提供一種基于影響力自適應聚合的邊緣計算可信協同服務方法，該模型運用節點的信任度、影響力、容量和帶寬、鏈路質量等表征節點特征屬性，以任務驅動方式，由盟主節點根據候選節點的特征屬性選擇協同服務的節點，構建邊緣計算協同服務系統，實現資源快速融合與計算遷移，為請求用戶提供可靠服務。

實現本發明目的的技術方案是：

一種基于影響力自適應聚合的邊緣計算可信協同服務方法，包括如下步驟：

1)根據網絡節點的網絡狀態、行為特征、服務質量、服務能力等特征表征其協同服務資源吸引力，結合節點間的相似性評價節點影響力，基于影響力聚類構建邊緣計算協同服務系統，每個邊緣計算協同服務簇的簇頭節點設為初始盟主節點，簇內提供協同服務的節點為盟員節點；

2)每個盟主節點根據盟員節點的影響力，將盟員節點分為Leader級、Cooperation級和Partner級，并定義協同服務規則、協同服務框架、協同邊界和服務模式；