[發明專利]一種基于有向無環圖的卸載決策的協同邊緣計算方法、裝置、電子設備及存儲介質

在審

• 申請號: 202110811460.2
• 申請日: 2021-07-16
• 公開（公告）號: CN113515324A
• 公開（公告）日: 2021-10-19
• 發明（設計）人: 王光前;劉義
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: G06F9/445
• 分類號: G06F9/445;G06F9/50
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 陳志明;郝傳鑫

本申請公開了一種基于有向無環圖的卸載決策的協同邊緣計算方法、裝置、電子設備及存儲介質，該申請中本地服務器將任務卸載請求對應的任務劃分為多個任務組件，并從通信范圍內的各邊緣服務器中選擇其中一個作為請求服務器，同時將請求服務器通信范圍內的邊緣服務器作為協同服務器，將自身、請求服務器和協同服務器作為能夠執行任務組件的對象，進而根據總時延和總能耗選取總時延和總能耗的加權和為最小值的目標，在所有可能的卸載路徑中尋求最優的路徑。本申請能夠使得處理任務整體的時延與能耗達到最優。

技術領域

本發明涉及邊緣計算技術領域，具體涉及一種基于有向無環圖的卸載決策的協同邊緣計算方法、裝置、電子設備及存儲介質。

背景技術

在萬物互聯的場景下，大量的物件都可以進行聯網通信，這會導致傳輸通信鏈路的擁擠，計算資源的短缺，但是，人們對應用設備的時延和能耗的容忍性卻日益敏感，用戶對設備的要求從可以用，過渡到用的舒適，為了保證用戶有一個良好的體驗質量(qualityof experience,QoE)，人們開始思考如何讓計算時延降低，如何讓計算能耗減少。傳統的云計算雖然擁有強大的計算能力和豐富的計算資源，但是由于云服務器距離遠，所以會產生大量時延。因此引入了新一代的輔助計算方式，邊緣計算(edge computing，EC)，EC成為了幫助用戶解決大量復雜任務的有效范式。

邊緣計算不用將任務上傳至遠端的中心云，而是卸載到靠近用戶終端的邊緣服務器，大大降低了傳輸時延與能耗，但是邊緣服務器的計算能力與遠端云相比是很有限的，倘若僅由單一的邊緣服務器幫助計算，必然會引起資源擁堵。

于是現有技術提供了一種優化的協同邊緣計算低延遲任務分配卸載方法，具體實施方法為，本地服務器的任務被等分為與一跳的鄰居服務器數量相同的若干子任務，對于多個子任務，每個子任務選擇哪一個鄰居服務器進行任務卸載成為關鍵問題，為此，根據每個子任務到各個所述鄰居服務器的傳輸時延和在對應鄰居服務器上的計算時延，引入匈牙利算法將任務卸載問題轉化為任務分配問題，得出對于每一個子任務來說最優的鄰居服務器，并且將任務分配給該鄰居服務器。

現有技術中將子任務卸載至所有邊緣服務器，且根據總時延最低的目標將各子任務分配到最優的邊緣服務器，這種方式雖然考慮總時延，但是它需要所有的邊緣服務器參與子任務的執行，沒有考慮到邊緣服務器的計算資源情況，不能實現最優的資源分配以達到能耗與時延的平衡，因此，我們需要一種合理的卸載決策，使得執行任務的整體時延和能耗達到最優。

發明內容

本申請實施例的目的在于，提供一種基于有向無環圖的卸載決策的協同邊緣計算方法、裝置、電子設備及存儲介質，通過該方法獲取的卸載決策，使得處理任務整體的時延與能耗達到最優達到整體時延與能耗的最優。

為了達到上述目的，本申請采用如下技術方案：

第一方面，本申請提供了一種基于有向無環圖的卸載決策的協同邊緣計算方法，包括：

S1、本地服務器響應用戶端的任務卸載請求，根據所述任務卸載請求將要卸載的任務劃分為多個任務組件；

S2、所述本地服務器在其通信范圍內的各邊緣服務器中選擇一個作為請求服務器，將請求服務器通信范圍內的其他邊緣服務器作為協同服務器；

S3、確定一條任務卸載路徑，所述卸載路徑為本地服務器、請求服務器、協同服務器與所述任務組件之間的一個映射關系的集合；

S4、計算任務卸載路徑的總時延和總能耗；

S5、確認是否存在新的卸載路徑，是的話返回步驟S3；

S6、選取總時延和總能耗的加權和為最小值的任務卸載路徑作為響應用戶端任務卸載請求的卸載決策。