[發(fā)明專利]邊緣計算中基于資源監(jiān)控的實時任務匹配調(diào)度系統(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010102292.5
• 申請日: 2020-02-19
• 公開（公告）號: CN111427681B
• 公開（公告）日: 2023-02-17
• 發(fā)明（設計）人: 陳勝楠;錢建民;陳昊鵬
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G06F9/50
• 分類號: G06F9/50
• 代理公司: 上海漢聲知識產(chǎn)權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

1.一種邊緣計算中基于資源監(jiān)控的實時任務匹配調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于，包括：

原始任務映射模塊：接收輸入的用戶需求，為所述用戶需求設定的結構化的輸入格式，將用戶需求進行檢測后轉換生成任務單元集合；

子任務依賴生成模塊：對任務單元集合中的每個任務進行子任務解析，所述子任務解析式將任務轉換成有向無環(huán)圖形式的工作流，在設定時間間隔內(nèi)的多個任務的工作流進行遍歷，得到多個任務都包含的重復的子任務，進行整合去重，形成子任務工作流；

動態(tài)資源監(jiān)測模塊：監(jiān)控各個邊緣服務器的實時資源和任務狀態(tài)，記為邊緣服務器運行信息；

實時任務調(diào)度模塊：接收子任務工作流和邊緣服務器運行信息后，將子任務與邊緣服務器進行實時模式匹配，同時令子任務排序序列，形成任務優(yōu)先級，根據(jù)任務優(yōu)先級和子任務排序序列進行任務調(diào)度；

所述原始任務映射模塊包括：

接收輸入模塊：設定用戶需求的結構化的輸入格式，所述輸入格式包括type類型、資源約束和允許延遲時長，引導并接收輸入的用戶需求；

類型檢測模塊：對用戶需求中的type類型進行檢測，使得用戶需求中的原始任務和模板任務共享相同的type類型，得到第一檢測結果；

約束檢測模塊：對用戶需求中的資源約束進行檢測，使得原始任務中的資源約束滿足模板任務中的資源約束，得到第二檢測結果；

延遲檢測模塊：對用戶需求中的允許延遲時長進行檢測，使得原始任務中的運行時長滿足模板任務中的預期運行時長，得到第三檢測結果；

需求轉換模塊：當?shù)谝粰z測結果、第二檢測結果和第三檢測結果均符合設定要求時，將用戶需求與模板任務集進行匹配后，轉換生成任務集合，否則，則返回錯誤報告無法處理用戶需求；

所述子任務依賴生成模塊包括：

任務解析模塊：設定時間間隔，令任務單元集合中的多個原始任務映射生成的工作流進行遍歷，得到多個相同類型的子任務；

任務比較模塊：令相同類型的子任務進行比較，若兩個子任務被指定統(tǒng)一目標機或均未指定目標機，則不合并所述兩個子任務；若兩個子任務的輸入、輸出和參數(shù)指標存在包含，則不合并所述兩個子任務；若兩個子任務所屬的工作流的原始任務的允許延遲時長存在沖突，則不合并所述兩個子任務。

2.根據(jù)權利要求1所述的邊緣計算中基于資源監(jiān)控的實時任務匹配調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于，所述動態(tài)資源監(jiān)測模塊包括：

通用監(jiān)測模塊：監(jiān)測邊緣服務器通用的資源使用情況，所述資源使用情況包括CPU占用率、內(nèi)存占用率和當前任務等待隊列；

特定監(jiān)測模塊：監(jiān)控邊緣服務器特有的資源信息，所述資源信息包括GPS信息、設備分辨率、攝像頭拍照頻率中的任一項或任多項。

3.根據(jù)權利要求1所述的邊緣計算中基于資源監(jiān)控的實時任務匹配調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于，所述實時任務調(diào)度模塊包括：

序列推薦模塊：將子任務工作流指定運算服務器，將得到的最長延遲時間進行升序排序，利用各個邊緣服務器的資源信息和等待隊列計算每個邊緣服務器的推薦分數(shù)；

工作流分配模塊：優(yōu)先進行單個邊緣服務器的分配，對于已指定邊緣服務器的工作流，優(yōu)先分配指定邊緣服務器，否則，則分配給推薦分數(shù)第一的邊緣服務器；對于未指定邊緣服務器的工作流，則直接根據(jù)各個邊緣服務器的推薦分數(shù)進行分配。