[發明專利]一種車聯網邊緣計算的負載均衡方法

有效

• 申請號: 201911423524.0
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111147604B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 林峰;段建嵐;李傳偉;王正軍;唐新冬;王洋
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: H04L67/1001
• 分類號: H04L67/1001;H04L67/12;H04L67/1008;H04L67/60
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

本發明涉及一種車聯網邊緣計算的負載均衡方法，屬于車聯網領域。包括：MEC服務器初始化；MEC服務器按周期性，更新指標權值，計算服務器性能及負載率，判斷服務器負載狀態并將相關信息上傳至調度中心；調度中心接收各個MEC服務器上傳的信息，并對這些信息進行存表、更新等操作；若調度中心接收到服務器的任務遷移請求，對服務器進行分類，篩選出可接收遷移任務的服務器，并計算各個服務器的轉移概率；調度中心根據轉移概率安排任務遷移，eNodeB接收調度中心調度安排，將任務通過X2口傳輸至目標eNodeB，任務計算完成后，將計算結果進行回傳；等待下一個周期。本發明可以有效提升服務器集群負載均衡度，縮短任務完成時間。

技術領域

本發明屬于車聯網領域，涉及一種車聯網邊緣計算的負載均衡方法。

背景技術

隨著車聯網的不斷發展，基于蜂窩通信系統的C-V2X(Cellular-VehicletoEverything)技術與基于多接入邊緣計算的MEC(Mobile Edge Computing)技術越走越近，C-V2X技術可大幅度降低未來自動駕駛和車聯網部署成本，而MEC技術將計算、存儲、業務服務能力向靠近終端或數據源頭的網絡邊緣遷移，具有本地化處理、分布式部署的特性。

C-V2X技術與MEC技術的融合可以實現“人-車-路-云”協同交互。然而在道路上，由于不同區域車輛分布不均勻，導致不同區域MEC服務器的數據訪問量各不相同，各MEC服務器接入的任務量有極大差異，這種情況極易造成服務器集群負載傾斜問題，浪費計算資源。

針對以上問題，服務器負載均衡是一個有效方法，負載均衡的目的是將大量并發任務合理調度到各個服務器節點上進行計算，從而避免服務器出現負載傾斜的問題，進而提高整個集群的性能。

在現有的負載均衡算法研究中，根據調度策略的不同，主要可以分為靜態負載均衡算法和動態負載均衡算法兩大類。靜態負載均衡算法是依據既定的策略來調度任務，而不考慮當前服務器節點的負載狀況，如輪詢算法，加權輪詢算法等；動態負載均衡算法則是以當前服務器節點負載狀況為參考，合理調度任務，如最小連接法，加權最小連接法等。實際的應用中，相較于靜態負載均衡算法，動態負載均衡算法往往可以更好的反應服務器狀態，因而在任務的調度方面有更好的效果。

傳統的負載均衡方法著重于探究任務的分配策略，而忽視了服務器何時進行任務分配以及如何準確判斷服務器運行狀態等問題，這些問題對后續任務的分配有極大影響，特別是在車聯網環境中，由于車輛的移動性，導致各MEC服務器負載狀態差異較大，易導致集群負載均衡度低、資源利用率低等問題。

綜上所述，本文在車聯網邊緣計算環境下提出一種動態負載指標權重的負載均衡方法。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種車聯網邊緣計算的負載均衡方法。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種車聯網邊緣計算的負載均衡方法，該方法包括以下步驟：

1)初始化各個MEC服務器，包括服務器性能參數設置和指標權值設置；

2)各MEC服務器按周期T，更新指標權值，計算服務器性能及負載率，判斷服務器負載狀態并將相關信息上傳至調度中心；

3)調度中心接收各個MEC服務器上傳的信息，并對這些信息進行存表、更新操作；

4)若調度中心接收到服務器的任務遷移請求，對服務器進行分類，篩選出可接收遷移任務的服務器，并計算各個服務器的轉移概率；

5)調度中心根據轉移概率安排任務遷移，eNodeB接收調度中心調度安排，將任務通過X2口傳輸至目標eNodeB，任務計算完成后，將計算結果進行回傳；

6)重復步驟4)～5)；等待下一個周期，從步驟2)開始。