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专利号: 2021101826305
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-02-28
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于边云协同低成本的在线多功能业务的计算卸载方法,其特征在于:基于边云系统,所述边云系统包括中心云、边缘云、多个边缘服务器、基站及用户,所述中心云分别连接边缘云、边缘服务器,每个边缘服务器通过基站与客户通信;该方法包括以下步骤:S1:判断边缘云中的边缘节点的剩余计算资源是否满足到达边缘云中的多功能业务的计算资源;

S2:若剩余计算资源满足各功能请求的计算资源,则进行计算资源请求分配;

S3:若多功能业务请求的计算资源请求分配成功,则进行链路带宽请求的判断;若失败则进行重分配方法判断;

S4:若链路带宽资源请求成功,则进行成本计算;若失败,则进行重分配方法判断;

步骤S3和S4中所述重分配方法判断包括以下步骤:S41:将在线到达的多功能业务与之前已分配的多功能业务的计算资源进行比较,将小于新到达多功能业务的各功能计算资源请求和的资源全部释放;

S42:将多功能业务按各功能请求的计算资源请求和从大到小排序,按顺次进行前述步骤S1‑S3中的计算资源方法进行分配判断;

S43:若多功能业务的计算资源请求分配成功,则按照前述步骤S31‑S32进行多功能业务请求的链路带宽资源请求分配;

S44:若此时多功能业务的计算资源请求或链路带宽请求其中一种分配失败,则将重分配失败的多功能业务直接上传至中心云,并进行成本计算。

2.根据权利要求1所述的基于边云协同低成本的在线多功能业务的计算卸载方法,其特征在于:步骤S1具体包括以下步骤:S11:对于在线到达边缘云中的多功能业务,将每个功能请求的计算资源按从大到小的顺序进行排序;

S12:将此时边缘云中边缘节点的剩余计算资源按从大到小的顺序进行排序;

S13:将每个功能请求的计算资源与边缘节点剩余计算资源进行对应判断。

3.根据权利要求1所述的基于边云协同低成本的在线多功能业务的计算卸载方法,其特征在于:步骤S3所述链路带宽请求的判断包括以下步骤:S31:寻找对应边缘节点间形成的最大剩余带宽路径;

S32:将每条多功能业务的链路带宽请求与最大剩余带宽进行比较,若最大剩余带宽满足各功能间的链路带宽请求,则进行链路带宽资源分配。

4.根据权利要求1所述的基于边云协同低成本的在线多功能业务的计算卸载方法,其特征在于:根据当前多功能业务请求的总成本计算公式为:目标函数为最小化成本,如公式(2)所示:Minimize cost(r)                                  (2)约束条件如下:

其中,R表示业务请求的集合;G(N,L)表示物理网络的拓扑图;Gr(Vr,Er)表示业务请求网络,第r个业务请求的拓扑图;λ表示边缘云中单位计算资源的单价;β表示边缘云中单位带宽资源的单价;δ表示上传到中心云所需单位计算资源的单价; 表示第r个业务请求的第i个功能所需的计算资源;Cj表示第j个边缘节点的计算资源;Cj'表示第j个边缘节点的剩余计算资源; 表示第r个业务请求的第e条链路所需的带宽;B(j,j')表示物理链路(j,j')的总带宽;p表示从j到j'的物理链路剩余最大带宽的路径;Bp表示路径p的带宽;zr表示二进制决策变量,如果将服务请求r上传到中央云,则取1,如果将其卸载到边缘云,则取0; 表示二进制决策变量,如果将第r个业务请求中的第i个功能分配给物理网络中的第j个节点,值为1,否则为0; 表示二进制决策变量,表示第r个业务请求的第i个功能映射到物理网络由j→j'确定的链路上;

等式(2)中的目标函数表明尽量减少所有多功能业务请求的成本,其中包括将多功能业务卸载到边缘云的计算成本,链路分配的带宽成本以及将多功能业务卸载到中心云所需的成本;

等式(3)和(4)是将多功能业务卸载到边缘节点的约束,等式(3)表示将多功能请求中的每个功能分配给物理网络中的一个边缘节点,等式(4)表明卸载到边缘节点的所有功能所占用的资源不超过边缘节点的计算资源;

等式(5)表示应将多功能业务请求中的每个链接分配给边缘云之间的无环物理路径,以减轻其终端功能的负担,并在等式(6)中规定流量守恒;

等式(7)中将无法完全卸载到边缘云的任何多功能业务请求卸载到中心云;

等式(8)表示每个物理链路上的业务请求所占用的带宽不应超过该链路的总带宽容量。