[發明專利]一種移動邊緣計算環境下雙標簽感知的服務重部署方法

有效

• 申請號: 202110466460.3
• 申請日: 2021-04-28
• 公開（公告）號: CN113206876B
• 公開（公告）日: 2023-01-06
• 發明（設計）人: 李鑫;滕美艷;沈麗倩;秦小麟
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: H04L67/10
• 分類號: H04L67/10;H04L67/1008;H04L67/1001;H04L67/51
• 代理公司: 蘇州三英知識產權代理有限公司 32412
• 代理人: 潘時偉

本發明揭示了一種移動邊緣計算環境下雙標簽感知的服務重部署方法，包括：構建時間槽模型，并根據相鄰時間槽內服務負載變化量定義服務負載梯度標簽；根據服務對響應延遲的容忍上限定義服務延遲敏感度標簽；利用服務負載梯度標簽和服務延遲敏感度標簽對服務進行分類，并在每個時間槽內基于服務分類執行服務重部署。通過定義服務延遲敏感度標簽和服務負載梯度標簽，基于服務的雙標簽屬性，將服務進行分類，從而共同決定服務部署順序和重部署策略，從而可以適應節點環境的異構性，并可以針對服務負載變化導致分布不均勻的情形進行部署。

技術領域

本發明屬于移動邊緣計算技術領域，具體涉及一種移動邊緣計算環境下雙標簽感知的服務重部署方法。

背景技術

邊緣計算架構有效的解決了服務響應延遲過長的問題。通過減少服務與負載之間間距的方式，降低傳輸時延，有效的緩解了遠程集中云響應時間過長的問題。但隨著萬物互聯時代的發展，大量數據密集型應用出現，不僅對低延遲響應提出高要求，而且還需要消耗大量的資源(計算資源、內存資源和網絡帶寬資源)。然而邊緣端的服務器資源相比于云中的資源是有限的，而且系統內節點性能、服務屬性以及服務負載量分布都是異構的。為了彌補邊緣端的不足，需要針對系統的異構屬性得到一個合理的服務部署方案，提高服務質量。

另外，隨著時間的推移，服務的負載量動態調整，單一的服務部署策略無法保證其他時間段內的服務質量最高。因此，針對服務負載的變化情況，需要一個合理的服務重部署策略，提高服務質量，實現系統性能最優。

發明內容

本發明一實施例提供一種移動邊緣計算環境下雙標簽感知的服務重部署方法，用于解決現有單一服務部署策略無法保證服務質量的問題，該方法包括：

構建時間槽模型，并根據相鄰時間槽內服務負載變化量定義服務負載梯度標簽；

根據服務對響應延遲的容忍上限定義服務延遲敏感度標簽；

利用所述服務負載梯度標簽和服務延遲敏感度標簽對服務進行分類，并在每個時間槽內基于所述服務分類執行服務重部署。

一實施例中，所述時間槽模型包括：每個時間槽t內服務負載量最大值L_t(M)，資源分配量π_t(M)，服務部署方案X_t(M)，服務響應時間Y_t(M)；

所述方法還包括設定移動邊緣系統參數，具體包括：

節點集合N(n∈N)，集中云cloud，節點的資源總容量為向量R_N，節點之間的距離為矩陣D_N×N，網絡帶寬條件為矩陣W_N×N，節點與云中的帶寬條件Wc_N，其中距離矩陣D_N×N和網絡帶寬矩陣W_N×N是對稱矩陣；

服務集合S(s∈S)，集合S內服務的數據量是異構的向量da；服務對響應延遲時間的容忍上限為向量ul；系統內服務集合與節點集合的笛卡爾積為M＝S×N(s，n∈M，n∈N，s∈S)。

一實施例中，利用所述服務負載梯度標簽和服務延遲敏感度標簽對服務進行分類，并在每個時間槽內基于所述服務分類執行服務重部署，具體包括：

設定初始狀態t＝0時服務靜態部署方法，其中負載量分布為L₀，服務部署方案為X₀，資源分配量為π₀，服務請求的響應時間為Y₀；

在每個時間槽t≥1內，循環執行以下重部署方法：

初始化t時間槽的變量，設定服務資源分配量π_t(M)＝0，服務部署方案X_t(M)＝0，響應時間Y_t(M)＝0；