[發(fā)明專利]一種基于綜合信任評價(jià)的邊緣計(jì)算協(xié)同盟員發(fā)現(xiàn)方法

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• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN112132202A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 樂光學(xué);楊曉慧
• 申請（專利權(quán)）人: 嘉興學(xué)院
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06Q10/06;G06F9/455
• 代理公司: 桂林市華杰專利商標(biāo)事務(wù)所有限責(zé)任公司 45112
• 代理人: 童世鋒

本發(fā)明公開了一種基于綜合信任評價(jià)的邊緣計(jì)算協(xié)同盟員發(fā)現(xiàn)方法，該方法通過構(gòu)建任務(wù)驅(qū)動(dòng)型協(xié)同虛擬服務(wù)池的方式，將算力、存儲(chǔ)、帶寬、行為差異性邊緣節(jié)點(diǎn)進(jìn)行自適應(yīng)融合，以節(jié)點(diǎn)的信任度評估資源的可靠性，以節(jié)點(diǎn)的可用性、可靠性、魯棒性、資源共享構(gòu)建協(xié)同服務(wù)盟員簇，以負(fù)載均衡能力、丟包率、延遲、任務(wù)完成率等為指標(biāo)衡量構(gòu)建的協(xié)同盟員簇的性能，通過建立節(jié)點(diǎn)協(xié)同服務(wù)效用模型，證明了節(jié)點(diǎn)協(xié)同博弈具有納什均衡穩(wěn)態(tài)，實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡平滑，抑制熱區(qū)效應(yīng)，提高選擇盟員的性能和協(xié)同服務(wù)的效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及邊緣計(jì)算技術(shù)領(lǐng)域，具體是邊緣計(jì)算中的一種基于綜合信任評價(jià)的邊緣計(jì)算協(xié)同盟員發(fā)現(xiàn)方法。

背景技術(shù)

隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，以及移動(dòng)智能物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的廣泛使用，使得物聯(lián)網(wǎng)、超高清視頻、實(shí)時(shí)視頻流、無人駕駛、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、空天地海一體化綜合通信等新興網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和服務(wù)需求大量涌現(xiàn)。這些新興的應(yīng)用都具有數(shù)據(jù)量大、帶寬高和時(shí)延敏感的特點(diǎn)。由于邊緣計(jì)算、人工智能技術(shù)的迅速發(fā)展和相互融合，未來網(wǎng)絡(luò)智能化、數(shù)字化、泛在化和異構(gòu)一體化融合的“三化一融”的趨勢日益明顯。據(jù)IDC報(bào)告指出2020年將有超過500億個(gè)終端和設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)，2030年將達(dá)到1000億。網(wǎng)絡(luò)“三化一融”的發(fā)展，使得其所承載的設(shè)備數(shù)量和種類、服務(wù)與計(jì)算模式、協(xié)議簇等都變得越來越龐雜，最終會(huì)演化成一個(gè)穩(wěn)定、開放、復(fù)雜的龐大混沌信息與數(shù)據(jù)流式服務(wù)系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)直播、短視頻等應(yīng)用使網(wǎng)絡(luò)流量將呈指數(shù)級增長，視頻流量已占用互聯(lián)網(wǎng)流量的73％，預(yù)計(jì)到2021年將達(dá)到82％。目前，云計(jì)算中心的帶寬、容量、延遲、資源、算力等已成為制約其發(fā)展的瓶頸。

異構(gòu)融合泛在化與海量數(shù)據(jù)流量處理是下一代網(wǎng)絡(luò)發(fā)展所面臨的主要挑戰(zhàn)之一，高帶寬和低延遲是其中的關(guān)鍵指標(biāo)。邊緣計(jì)算是一種有效的解決方法之一，它的核心思想是將計(jì)算任務(wù)和服務(wù)等從云計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)核心下推至網(wǎng)絡(luò)邊緣的新型模式，對數(shù)據(jù)產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)實(shí)施計(jì)算和分析處理，減少帶寬消耗和延遲，實(shí)現(xiàn)就地、就近服務(wù)，以滿足實(shí)時(shí)服務(wù)要求。業(yè)界與學(xué)術(shù)界相繼提出網(wǎng)絡(luò)計(jì)算新模式，這些網(wǎng)絡(luò)計(jì)算新模式能在智能終端側(cè)提供計(jì)算資源并能按應(yīng)用需求將數(shù)據(jù)就近處理。邊緣計(jì)算推動(dòng)云計(jì)算向分層架構(gòu)演進(jìn)，通過融合網(wǎng)絡(luò)邊緣服務(wù)器和分布式智能終端等資源實(shí)現(xiàn)“時(shí)、空、距”三維度為用戶提供實(shí)時(shí)可靠的高質(zhì)量服務(wù)。

隨著邊緣智能終端的算力、存儲(chǔ)容量等資源增長與計(jì)算模式的變革，網(wǎng)絡(luò)邊緣資源開始向AI計(jì)算、服務(wù)器、微服務(wù)機(jī)群和微數(shù)據(jù)中心演進(jìn)。復(fù)雜程度不同的應(yīng)用場景對資源需求各異，如社交、購物、娛樂等應(yīng)用的智能手機(jī)，其算力、存儲(chǔ)、帶寬等資源多且有空閑，但對于海洋監(jiān)測、無人駕駛、視頻監(jiān)控、工業(yè)控制等應(yīng)用領(lǐng)域，大量的數(shù)據(jù)處理、分析和計(jì)算需要在終端完成，且具有異構(gòu)、時(shí)延敏感、實(shí)時(shí)響應(yīng)等特性，其智能終端所具有的算力、存儲(chǔ)、帶寬等資源不能滿足其承載的功能業(yè)務(wù)需求。邊緣計(jì)算可有效地解決這一問題。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)主要存在以下問題：1)由于邊緣計(jì)算任務(wù)通常是非均勻的，再加上邊緣節(jié)點(diǎn)自身能力的限制，在浪涌、熱區(qū)和高載情況下，由于邊緣節(jié)點(diǎn)的任務(wù)過載，產(chǎn)生了網(wǎng)絡(luò)擁塞、抖動(dòng)、失效、宕機(jī)等問題。通過邊緣的交互與協(xié)同，能充分發(fā)揮云、邊、端各層節(jié)點(diǎn)的優(yōu)勢，平衡資源使用，實(shí)現(xiàn)資源利用率、能耗、帶寬、存儲(chǔ)等全面優(yōu)化；2)由于邊緣節(jié)點(diǎn)的算力、存儲(chǔ)、帶寬、行為的差異性，協(xié)同邊緣節(jié)點(diǎn)的選擇直接影響邊緣計(jì)算的QoS。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種基于綜合信任評價(jià)的邊緣計(jì)算協(xié)同盟員發(fā)現(xiàn)方法，該方法通過構(gòu)建任務(wù)驅(qū)動(dòng)型協(xié)同虛擬服務(wù)池的方式，將算力、存儲(chǔ)、帶寬、行為等差異性邊緣節(jié)點(diǎn)進(jìn)行自適應(yīng)融合，以節(jié)點(diǎn)的信任度評估資源的可靠性，以節(jié)點(diǎn)的可用性、可靠性、魯棒性、資源共享等構(gòu)建協(xié)同服務(wù)盟員簇，以負(fù)載均衡能力、丟包率、延遲、任務(wù)完成率等為指標(biāo)衡量構(gòu)建的協(xié)同盟員簇的性能，建立節(jié)點(diǎn)不良行為懲罰機(jī)制，抑制自私、理性、策略等節(jié)點(diǎn)的作弊行為，有效地實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡平滑，抑制熱區(qū)效應(yīng)，提高選擇盟員的性能和協(xié)同服務(wù)的效率，實(shí)現(xiàn)高效、可信的資源協(xié)同服務(wù)。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是：