[發明專利]基于加權輪轉算法的新型霧計算架構及其任務調度方法

有效

• 申請號: 202010360749.2
• 申請日: 2020-04-30
• 公開（公告）號: CN111614735B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 鄭逢斌;朱東偉;馬宇翔;黃祥志;喬保軍;杜瑩
• 申請（專利權）人: 河南大學
• 主分類號: H04L67/10
• 分類號: H04L67/10;H04L67/1074
• 代理公司: 鄭州大通專利商標代理有限公司 41111
• 代理人: 張立強

本發明提供一種基于加權輪轉算法的新型霧計算架構及其任務調度方法。該架構包括：沿邊緣網絡側至核心網絡側方向依次構建的云服務層、霧服務層和用戶層；其中，云服務層，包括云服務器；霧服務層，包括多個霧服務器；用戶層包括不同類型的用戶終端；霧服務器，用于向云服務器發送其配置信息，并接收云服務器分配的任務，將任務存放至本地任務列表，以便逐條進行處理，將處理結果反饋至對應的用戶終端；云服務器，用于根據接收到的各霧服務器的配置信息確定對應的霧服務器的任務分配權值，并根據任務分配權值將云端任務列表中的任務分配至各霧服務器。本發明能夠使任務分配更加合理，提升了系統的資源利用率和系統的整體性能。

技術領域

本發明涉及霧計算架構任務調度技術領域，尤其涉及一種基于加權輪轉算法的新型霧計算架構及其任務調度方法。

背景技術

霧計算架構打破了傳統云計算集中式處理數據的工作方式，旨在將用戶提交的任務在靠近用戶側進行處理，數據不再全部上傳至云計算中心，不僅減少了核心網絡帶寬的壓力，也大大降低了數據在上傳過程中被不法分子竊取的風險。由于距離用戶只有一跳，對于用戶來說，相當于在本地處理，能夠給用戶提供低時延、快響應服務。

例如，“韓奎奎,謝在鵬,呂鑫.一種基于改進遺傳算法的霧計算任務調度策略[J].計算機科學,2018,45(04):137-142.”主要是在調度任務時考慮了服務等級目標中響應時間的約束，優先將時間緊迫型請求調度到距離用戶近的霧端進行處理，非時間緊迫型請求則調度到云端進行處理。但是，在將任務調度到霧端進行處理的過程中，在將多個請求分配到各霧計算節點時，卻并未考慮到各霧計算節點之間的差異性問題，而由于霧計算架構中各霧計算節點性能不一，處理任務能力差異性較大，如果直接將任務平均分配到各霧計算節點處理則將造成系統資源的浪費。

發明內容

針對傳統霧計算架構中沒有很好的考慮到各霧計算節點因配置不同、處理任務能力差異性較大而造成系統資源不能得到充分利用的問題，本發明提供一種基于加權輪轉算法的新型霧計算架構及其任務調度方法，將加權輪轉算法思想融入霧計算架構，在提高系統資源利用率的同時，系統的整體性能也能得到大幅提升。

本發明提供的一種基于加權輪轉算法的新型霧計算架構，包括：沿邊緣網絡側至核心網絡側方向依次構建的云服務層、霧服務層和用戶層；其中，所述云服務層，包括云服務器；所述霧服務層，包括多個霧服務器；所述用戶層包括不同類型的用戶終端；

所述霧服務器，用于向云服務器發送其配置信息，并接收云服務器分配的任務，將所述任務存放至本地任務列表，以便逐條進行處理，將處理結果反饋至對應的用戶終端；

所述云服務器，用于根據接收到的各霧服務器的配置信息確定對應的霧服務器的任務分配權值，并根據所述任務分配權值將云端任務列表中的任務分配至各霧服務器。

進一步地，所述霧服務器還用于在逐條處理任務的過程中，每隔預設時長向云服務器上報任務預完成時間；

相應地，所述云服務器還用于接收各霧服務器上報的任務預完成時間，統計各霧服務器的上報狀態，根據所述上報狀態動態調整各霧服務器的任務分配權值。

進一步地，所述根據所述上報狀態動態調整各霧服務器的任務分配權值，具體為：

若根據所述上報狀態判斷獲知各霧服務器運行無異常，則繼續根據各霧服務器的原有的任務分配權值輪轉分發任務；

若根據所述上報狀態判斷獲知各霧服務器運行異常，則重新調整各霧服務器的任務分配權值，根據新的任務分配權值輪轉分發任務。

進一步地，所述配置信息包括：存儲能力和計算能力。

進一步地，所述根據接收到的各霧服務器的配置信息確定對應的霧服務器的任務分配權值，具體為：

在預設的對照參數表中查詢得到任務分配權值；所述對照參數表存儲有任務分配權值與配置信息的映射關系。