[發明專利]邊緣計算服務的動態擴展及放置方法和裝置

在審

• 申請號: 202111489383.X
• 申請日: 2021-12-07
• 公開（公告）號: CN114356548A
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 張海濤;李葉;馬華東
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: G06F9/50
• 分類號: G06F9/50;G06N3/00
• 代理公司: 北京金咨知識產權代理有限公司 11612
• 代理人: 宋教花

1.一種邊緣計算服務的動態擴展及放置方法，其特征在于，包括：

根據邊緣計算平臺中各應用分別對應的各個微服務當前各自的工作負載強度預測結果以及各個邊緣節點當前各自的工作性能評估結果，針對目標數據處理請求對微服務副本數量進行自動擴展處理，以確定微服務副本的縮放優化數量；

采用預設的自適應離散二進制粒子群優化算法，根據所述微服務副本的縮放優化數量、當前可用的邊緣節點數量及性能信息，獲取各個所述微服務副本與各個可用的邊緣節點之間的映射關系，以將各個所述微服務副本分別放置至對應的所述邊緣節點。

2.根據權利要求1所述的緣計算服務的動態擴展及放置方法，其特征在于，所述根據邊緣計算平臺中各應用分別對應的各個微服務當前各自的工作負載強度預測結果以及各個邊緣節點當前各自的工作性能評估結果，針對目標數據處理請求對微服務副本數量進行自動擴展處理，以確定微服務副本的縮放優化數量，包括：

根據針對邊緣計算平臺的目標數據處理請求，對所述邊緣計算平臺中各應用分別對應的各個微服務進行工作負載強度預測，以得到各個微服務當前各自的工作負載強度預測結果；

以及，根據所述目標數據處理請求分別對所述邊緣計算平臺中各個所述邊緣節點進行工作性能評估，以得到各個邊緣節點當前各自的工作性能評估結果；

基于各個微服務當前各自的工作負載強度預測結果和各個邊緣節點當前各自的工作性能評估結果，采用預設的多階段自動擴展模型針對所述目標數據處理請求對微服務副本數量進行自動擴展處理，以確定微服務副本的縮放優化數量。

3.根據權利要求2所述的緣計算服務的動態擴展及放置方法，其特征在于，所述根據針對邊緣計算平臺的目標數據處理請求，對所述邊緣計算平臺中各應用分別對應的各個微服務進行工作負載強度預測，以得到各個微服務當前各自的工作負載強度預測結果，包括：

基于流水線理論分別獲取各個所述微服務各自對應的負載組以及各個所述微服務的平均工作負載，其中，所述負載組包括：當前微服務的上游微服務在當前監控周期的輸出負載和輸入負載，以及，當前微服務在下一監控周期的輸出負載和輸入負載；

根據各個所述微服務各自對應的負載組以及各個所述微服務的平均工作負載，采用預設的工作負載強度預測模型分別預測各個所述微服務的工作負載強度，以得到各個所述微服務當前各自的工作負載強度預測結果。

4.根據權利要求3所述的緣計算服務的動態擴展及放置方法，其特征在于，所述根據所述目標數據處理請求分別對所述邊緣計算平臺中各個所述邊緣節點進行工作性能評估，以得到各個邊緣節點當前各自的工作性能評估結果，包括：

根據所述邊緣計算平臺中各個所述邊緣節點的CPU、內存和網絡帶寬利用率分別確定各個所述邊緣節點各自對應的服務性能；

基于各個所述微服務分別對應的上游微服務在當前監控周期的輸入負載以及各個所述邊緣節點各自對應的服務性能，分別確定各個所述邊緣節點的負載因子；

根據各個所述邊緣節點的負載因子，采用預設的工作性能評估模型分別評估定各個所述邊緣節點的工作性能，以得到各個所述邊緣節點當前各自的工作性能評估結果。

5.根據權利要求4所述的緣計算服務的動態擴展及放置方法，其特征在于，所述工作負載強度預測結果包括由強至弱的至少三類結果，所述工作性能評估結果包括由強至弱的至少三類結果；

相對應的，所述基于各個微服務當前各自的工作負載強度預測結果和各個邊緣節點當前各自的工作性能評估結果，采用預設的多階段自動擴展模型針對所述目標數據處理請求對微服務副本數量進行自動擴展處理，以確定微服務副本的縮放優化數量，包括：

在各個所述微服務中篩選所述工作負載強度預測結果的強度最高和強度最低的微服務作為目標微服務；

以及，在各個所述邊緣節點中篩選所述工作性能評估結果的強度最高和強度最低的邊緣節點作為目標邊緣節點；

根據所述目標微服務和所述目標邊緣節點，采用所述多階段自動擴展模型分別對各個所述目標微服務的初始副本數進行自動擴展處理，以確定各個微服務副本的縮放優化數量。