[發(fā)明專利]在邊緣計算網(wǎng)絡(luò)中分配任務(wù)的方法、系統(tǒng)、裝置及介質(zhì)

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010102713.4
• 申請日: 2020-02-19
• 公開（公告）號: CN111352731A
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張忠平;王永斌;劉廉如;肖益珊;鄭濤
• 申請（專利權(quán)）人: 宜通世紀(jì)物聯(lián)網(wǎng)研究院（廣州）有限公司
• 主分類號: G06F9/50
• 分類號: G06F9/50;G06F30/20;G06F111/04;G06F111/08
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 黎揚(yáng)鵬

1.一種在邊緣計算網(wǎng)絡(luò)中分配任務(wù)的方法，其特征在于，包括：

根據(jù)任務(wù)分配問題的約束條件，生成所有可行的分配方案；

遍歷所有可行的分配方案，獲取最優(yōu)分配方案，所述最優(yōu)分配方案為在邊緣計算網(wǎng)絡(luò)中的所有任務(wù)流量和最小的方案；

根據(jù)所述最優(yōu)分配方案，在邊緣計算網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行任務(wù)分發(fā)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在邊緣計算網(wǎng)絡(luò)中分配任務(wù)的方法，其特征在于，所述任務(wù)分配問題的約束條件包括以下至少一個：

每一個任務(wù)被規(guī)定于分發(fā)至一個邊緣節(jié)點，并在所述邊緣節(jié)點執(zhí)行和完成；

每一個邊緣節(jié)點所擁有的存儲容量不低于所有分發(fā)給所述邊緣節(jié)點的任務(wù)的總數(shù)據(jù)容量；

在每一個邊緣節(jié)點上的所有虛擬機(jī)需滿足分發(fā)到所述邊緣節(jié)點的任務(wù)的安全條件；

分發(fā)到邊緣節(jié)點上的總?cè)蝿?wù)數(shù)不超過所述邊緣節(jié)點上的虛擬機(jī)的總數(shù)；

任務(wù)的完成時間需早于任務(wù)的截止時間；

流入邊緣節(jié)點的任務(wù)的流量帶寬與流出所述邊緣節(jié)點的任務(wù)的流量帶寬之差等于從任務(wù)的接入節(jié)點到所述邊緣節(jié)點的流量帶寬；

所有經(jīng)過邊緣計算網(wǎng)絡(luò)中每一條邊的流量總帶寬不超過的所述邊的帶寬容量。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種在邊緣計算網(wǎng)絡(luò)中分配任務(wù)的方法，其特征在于，所述最優(yōu)分配方案是在滿足約束條件的前提下使得邊緣計算網(wǎng)絡(luò)中分發(fā)成功的任務(wù)數(shù)最多，其可描述為：

s.t約束條件

式中，為總?cè)蝿?wù)數(shù)，m為邊緣計算網(wǎng)絡(luò)中總的節(jié)點數(shù)，x_k,i表示是否將第k個任務(wù)分給第i個節(jié)點來執(zhí)行，當(dāng)x_k,i取值為1時表示是，為0時為否；s.t表示在滿足約束條件的前提下使得取得最大值。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種在邊緣計算網(wǎng)絡(luò)中分配任務(wù)的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述最優(yōu)分配方案，在邊緣計算網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行任務(wù)分發(fā)這一步驟，具體包括：

計算目標(biāo)任務(wù)分配給邊緣計算網(wǎng)絡(luò)中的所有邊緣節(jié)點來完成的概率值，所述目標(biāo)任務(wù)為需分配任務(wù)中的任意一個任務(wù)；

根據(jù)所述概率值對所有邊緣節(jié)點進(jìn)行降序排列；

根據(jù)所述排列順序，將所述目標(biāo)任務(wù)分配給對應(yīng)的邊緣節(jié)點執(zhí)行。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種在邊緣計算網(wǎng)絡(luò)中分配任務(wù)的方法，其特征在于，所述計算目標(biāo)任務(wù)分配給邊緣計算網(wǎng)絡(luò)中的所有邊緣節(jié)點來完成的概率值這一步驟，具體包括：

對進(jìn)行線性放縮處理，使得所述公式的定義域連續(xù)；

s.t約束條件

根據(jù)所述公式，依次計算目標(biāo)任務(wù)分配給邊緣計算網(wǎng)絡(luò)中的所有邊緣節(jié)點來完成的概率值。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種在邊緣計算網(wǎng)絡(luò)中分配任務(wù)的方法，其特征在于，還需對計算得到的所述概率值進(jìn)行驗證，如果為無效概率值，則舍棄所述無效概率值，再對所有邊緣節(jié)點重新進(jìn)行降序排列。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種在邊緣計算網(wǎng)絡(luò)中分配任務(wù)的方法，其特征在于，利用以下公式對所述概率進(jìn)行驗證：

s.t約束條件

式中，為總?cè)蝿?wù)數(shù)，n為邊緣計算網(wǎng)絡(luò)中總的邊數(shù)，f_k,j為第k個任務(wù)經(jīng)過邊緣計算網(wǎng)絡(luò)的第j條邊的流量；

所述公式有可行解，則表示所述概率值為有效概率值，所述公式無可行解，則表示所述概率值為無效概率值。

8.一種在邊緣計算網(wǎng)絡(luò)中分配任務(wù)的系統(tǒng)，其特征在于，包括：

第一處理模塊，用于根據(jù)任務(wù)分配問題的約束條件，生成所有可行的分配方案；

第二處理模塊，用于遍歷所有可行的分配方案，獲取最優(yōu)分配方案，所述最優(yōu)分配方案為在邊緣計算網(wǎng)絡(luò)中的所有任務(wù)流量和最小的方案；

第三處理模塊，用于根據(jù)所述最優(yōu)分配方案，在邊緣計算網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行任務(wù)分發(fā)。

9.一種在邊緣計算網(wǎng)絡(luò)中分配任務(wù)的裝置，其特征在于，包括存儲器和處理器，所述存儲器用于存儲至少一個程序，所述處理器用于加載所述至少一個程序以執(zhí)行權(quán)利要求1-7任一項所述在邊緣計算網(wǎng)絡(luò)中分配任務(wù)的方法。

10.一種存儲介質(zhì)，其中存儲有處理器可執(zhí)行的指令，其特征在于，所述處理器可執(zhí)行的指令在由處理器執(zhí)行時用于執(zhí)行如權(quán)利要求1-7任一項所述在邊緣計算網(wǎng)絡(luò)中分配任務(wù)的方法。