CN110278119B - 边缘节点的资源分配方法、资源分配装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种边缘节点的资源分配方法、资源分配装置，属于边缘节点资源分配技术领域。本发明的资源分配方法包括：接收新增边缘节点的需求信息；根据需求信息确定新增边缘节点的三维坐标信息；根据各现有边缘节点的三维坐标信息，依照第一预设规则将现有边缘节点分为三个集合；根据各现有边缘节点与当前的三个集合的算术平均点的距离，依照第二预设规则重新划分为三个集合，记作当前集合；重复重新划分集合的步骤，直至满足预设条件；根据三个当前集合的算术平均点的三维坐标信息，依照第三预设规则将三个算术平均点分别计作第一资源中心点、第二资源中心点和第三资源中心点；根据新增边缘节点与三个资源中心点距离值的比值确定资源配置比例。

Description

边缘节点的资源分配方法、资源分配装置

技术领域

本发明属于节点的资源分配技术领域，具体涉及一种边缘节点的资源分配方法、资源分配装置。

背景技术

近几年边缘计算行业蓬勃发展，在网络中分别有众多的边缘节点。在现有的边缘计算模式中，边缘节点的资源数量因为各类环境条件的限制不会十分充裕。目前边缘节点的资源配置通常以运维人员已有经验为基础，计算能力、存储能力、带宽能力所需的硬件大多为固定的比例，很容易出现某一项资源的利用率已接近警戒阈值，而其他两类资源的利用率还很低，影响边缘节点的寿命。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种提高边缘节点的资源与实际需求的匹配度的边缘节点的资源分配方法。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种边缘节点的资源分配方法，包括：

接收新增边缘节点的第一资源需求信息、第二资源需求信息和第三资源需求信息；

根据所述第一资源需求信息、第二资源需求信息和第三资源需求信息确定所述新增边缘节点的三维坐标信息；

根据各现有边缘节点的三维坐标信息，依照第一预设规则将所述现有边缘节点分为三个集合；

根据各现有边缘节点与当前的三个集合的算术平均点的距离，依照第二预设规则将所述现有边缘节点重新划分为三个集合，并记作当前集合；重复重新划分集合的步骤，直至满足预设条件；

根据三个所述当前集合的算术平均点的三维坐标信息，依照第三预设规则将所述三个算术平均点分别计作第一资源中心点、第二资源中心点和第三资源中心点；

根据所述新增边缘节点的三维坐标信息计算其与所述第一资源中心点、所述第二资源中心点、所述第三资源中心点距离值的比值，并根据所述比值确定第一资源、第二资源、第三资源的配置比例。

优选的，所述资源分配方法还包括：获取现有网络中各现有边缘节点的三维坐标信息的步骤，所述获取现有网络中各现有边缘节点的三维坐标信息的步骤包括：

获取现有网络中各现有边缘节点的第一资源量、第二资源量和第三资源量；

根据各现有边缘节点的第一资源量、第二资源量和第三资源量确定各所述现有边缘节点的三维坐标信息。

优选的，所述根据各现有边缘节点的三维坐标信息，依照第一预设规则将所述现有边缘节点分为三个集合的步骤包括：

根据各现有边缘节点的三维坐标信息计算任意两所述现有边缘节点之间的距离，并将距离最近的两个现有边缘节点的中点作为第一集合的中心点；

将距离所述第一集合的中心点最近的前m个所述现有边缘节点形成第一集合；其中，m为正整数；

将除所述第一集合中的现有边缘节点外的剩余的各所述现有边缘节点中，距离最近的两个现有边缘节点的中点作为第二集合的中心点；

将除所述第一集合中的现有边缘节点外的剩余的各所述现有边缘节点中，距离所述第二集合的中心点最近的前n个现有边缘节点形成第二集合；其中，n为正整数；

将除所述第一集合和所述第二集合中的现有边缘节点外的剩余的p个现有边缘节点形成第三集合；其中，p为正整数。

进一步优选的，所述预设条件包括：重复次数大于预设值，或者当前的第一集合的中心点与上一次重复过程中的第一集合的中心点的距离小于预设范围，当前的第二集合的中心点与上一重复过程中的第二集合的中心点的距离小于预设范围，当前的第三集合的中心点与上一次重复过程中的第三集合的中心点的距离小于预设范围。

进一步优选的，所述m，n，p中任意两者的差的绝对值为0或1。

优选的，所述根据各现有边缘节点与当前的三个集合的算术平均点的距离，依照第二预设规则将所述现有边缘节点重新划分为三个集合的步骤包括：

根据各现有边缘节点与当前的三个集合的算术平均点的距离，将相对于第二集合的算术中心点和第三集合的算术平均点，距离第一集合的算术平均点更近的现有边缘节点构成重新划分后的第一集合；将相对于第一集合的算术中心点和第三集合的算术平均点，距离第二集合的算术平均点更近的现有边缘节点构成重新划分后的第二集合；将相对于第一集合的算术中心点和第二集合的算术平均点，距离第三集合的算术平均点更近的现有边缘节点构成重新划分后的第三集合。

优选的，所述根据所述三个集合的算术平均点的三维坐标信息，依照第三预设规则将三个算术平均点分别计作第一资源中心点、第二资源中心点和第三资源中心点的步骤包括：

根据所述三个集合的算术平均点的三维坐标信息确定三个算术平均点各自对应的第一资源量、第二资源量和第三资源量；

根据各算术平均点对应的第一资源量、第二资源量和第三资源量确定第一资源中心点、第二资源中心点和第三资源中心点；其中，第一资源中心点的第一资源量大于所述第二资源中心点和第三资源中心点的第一资源量；所述第二资源中心点的第二资源量大于所述第一资源中心点和第三资源中心点的第二资源量；所述第三资源中心点的第三资源量大于所述第一资源中心点和第二资源中心点的第三资源量。

优选的，所述第一资源包括计算资源、第二资源包括存储资源、第三资源包括带宽资源。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种边缘节点的资源分配装置，包括：

接收单元，用于接收新增边缘节点的第一资源需求信息、第二资源需求信息和第三资源需求信息；

第一坐标确定单元，用于根据所述第一资源需求信息、第二资源需求信息和第三资源需求信息确定所述新增边缘节点的三维坐标信息；

集合划分单元，用于根据各现有边缘节点的三维坐标信息，依照第一预设规则将所述现有边缘节点分为三个集合；

集合优化单元，用于根据各现有边缘节点与当前的三个集合的算术平均点的距离，依照第二预设规则将所述现有边缘节点重新划分为三个集合，并记作当前集合；重复重新划分集合的步骤，直至满足预设条件；

中心点确定单元，用于根据三个所述当前集合的算术平均点的三维坐标信息，依照第三预设规则将所述三个算术平均点分别计作第一资源中心点、第二资源中心点和第三资源中心点；

资源配置单元，用于根据所述新增边缘节点的三维坐标信息计算其与所述第一资源中心点、所述第二资源中心点、所述第三资源中心点距离值的比值，并根据所述比值确定第一资源、第二资源、第三资源的配置比例。

优选的，所述边缘节点的资源分配装置还包括：第二坐标确定单元，用于获取现有网络中各现有边缘节点的三维坐标信息；所述第二坐标确定单元包括：

信息获取模块，用于获取现有网络中各现有边缘节点的第一资源量、第二资源量和第三资源量；

坐标计算模块，用于根据各现有边缘节点的第一资源量、第二资源量和第三资源量确定各所述现有边缘节点的三维坐标信息。

附图说明

图1为本发明的实施例的边缘节点的资源分配方法的流程图；

图2为本发明的实施例的边缘节点的资源分配装置的框图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

实施例1：

如图1所示，本实施例提供一种边缘节点的资源分配方法，可用于对边缘网络中对新增边缘节点的资源进行合理分配。

其中，资源可包括边缘网络中边缘节点常需的计算资源、存储资源、带宽资源等资源，当然，也可为所需的其它资源，在此不再详述。

本实施例提供的边缘节点的资源分配方法中，根据边缘网络中现有边缘节点的三维坐标信息处理确定出三个资源中心点，根据新增边缘节点距离这三个资源中心点的距离对新增边缘节点的三种资源进行分配，以在有限的资源环境下，提高边缘容器节点的资源配置与实际需求的匹配度，减少因某项资源并发数量过高影响用户体验的问题。

本实施例提供的资源分配方法中，在对新增边缘节点进行资源配置之前，优选包括获取现有网络中各现有边缘节点的三维坐标信息的准备步骤。该准备步骤具体可包括以下步骤：

S01、获取现有网络中各现有边缘节点的第一资源量、第二资源量和第三资源量。

优选的，本实施例中，第一资源为计算资源，第二资源为存储资源，第三资源为带宽资源。

也即本步骤中为获取并统计各现有边缘节点各自所占的计算资源量、存储资源量和带宽资源量的步骤。

S02、根据各现有边缘节点的第一资源量、第二资源量和第三资源量确定各现有边缘节点的三维坐标信息。

本实施例中，第一资源、第二资源量和第三资源三类不同指标，第一资源量、第二资源量和第三资源量的数据级别不同，故在统计后需对三类指标进行归一化处理，基于处理完成后数据确定各现有边缘节点的三维坐标信息，并可将各边缘节点的三维坐标信息存储于存储模块中。

本实施例提供的资源分配方法可包括以下步骤：

S1、接收新增边缘节点的第一资源需求信息、第二资源需求信息和第三资源需求信息。

本步骤中，可通过通信模块接收新增边缘节点的资源需求信息。该资源需求信息具体包括第一资源需求信息、第二资源需求信息和第三资源需求信息，例如计算资源需求信息、存储资源需求信息和带宽资源需求信息。

S2、根据第一资源需求信息、第二资源需求信息和第三资源需求信息确定新增边缘节点的三维坐标信息。

本步骤中，对步骤S2中获取的新增边缘节点的三种资源需求信息进行归一化处理，基于处理完成后数据确定新增边缘节点的三维坐标信息。

S3、根据各现有边缘节点的三维坐标信息，依照第一预设规则将现有边缘节点分为三个集合。

优选的，本步骤中具体可包括以下步骤：

S31、根据各现有边缘节点的三维坐标信息计算任意两现有边缘节点之间的距离，并将距离最近的两个现有边缘节点的中点作为第一集合的中心点。

其中，任意两现有边缘节点之间的距离可通过以下公式计算获得：。

其中，c_i、s_i、w_i为现有边缘节点i的三维坐标，c_j、s_j、w_j为现有边缘节点j的三维坐标。

S32、将距离第一集合的中心点最近的前m个现有边缘节点形成第一集合；其中，m为正整数。

S33、将除第一集合中的现有边缘节点外的剩余的各现有边缘节点中，距离最近的两个现有边缘节点的中点作为第二集合的中心点。

S34、将除第一集合中的现有边缘节点外的剩余的各现有边缘节点中，距离第二集合的中心点最近的前n个现有边缘节点形成第二集合；其中，n为正整数。

S35、将除第一集合和第二集合中的现有边缘节点外的剩余的p个现有边缘节点形成第三集合；其中，p为正整数。

也就是说，步骤S3中，根据相邻两边缘节点之间的距离将现有的各边缘节点分为三个集合。

其中，优选的，m，n，p中任意两者的差的绝对值为0或1。也就是说，优选将所有的现有边缘节点分成三个数量相同(m，n，p中任意两者的差的绝对值为0)或者相近(m，n，p中任意两者的差的绝对值为1)的集合。

S4、根据各现有边缘节点与当前的三个集合的算术平均点的距离，依照第二预设规则将现有边缘节点重新划分为三个集合，并记作当前集合；重复重新划分集合的步骤，直至满足预设条件。

优选的，本步骤S4中，对将现有边缘节点重新划分为三个集合的步骤包括：

S41、根据各现有边缘节点与当前的三个集合的算术平均点的距离，将相对于第二集合的算术中心点和第三集合的算术平均点，距离第一集合的算术平均点更近的现有边缘节点构成重新划分后的第一集合；S42、将相对于第一集合的算术中心点和第三集合的算术平均点，距离第二集合的算术平均点更近的现有边缘节点构成重新划分后的第二集合；S43、将相对于第一集合的算术中心点和第二集合的算术平均点，距离第三集合的算术平均点更近的现有边缘节点构成重新划分后的第三集合。

本实施例中，当对现有边缘节点重新划分集合后，根据预设条件对当前集合进行判断，判断当前集合划分是否较优。

优选的，预设条件包括：重复次数大于预设值，或者当前的第一集合的中心点与上一次重复过程中的第一集合的中心点的距离小于预设范围，当前的第二集合的中心点与上一重复过程中的第二集合的中心点的距离小于预设范围，当前的第三集合的中心点与上一次重复过程中的第三集合的中心点的距离小于预设范围。

也就是说，当重新划分集合的次数大于一定次数，或者三个集合的算术中心点的位置范围相对较为稳定时，可以认为当前集合划分较优。

S5、根据三个当前集合的算术平均点的三维坐标信息，依照第三预设规则将三个算术平均点分别计作第一资源中心点、第二资源中心点和第三资源中心点。

优选的，步骤S5包括以下步骤：

S51、根据三个集合的算术平均点的三维坐标信息确定三个算术平均点各自对应的第一资源量、第二资源量和第三资源量。

S52、根据各算术平均点对应的第一资源量、第二资源量和第三资源量确定第一资源中心点、第二资源中心点和第三资源中心点；其中，第一资源中心点的第一资源量大于第二资源中心点和第三资源中心点的第一资源量；第二资源中心点的第二资源量大于第一资源中心点和第三资源中心点的第二资源量；第三资源中心点的第三资源量大于第一资源中心点和第二资源中心点的第三资源量。

也即，本步骤中，将三个算术平均点中，第一资源量最多的算术中心点记作第一资源中心点，将第二资源量最多的算术中心点记作第二资源中心点，将第三资源量最多的算术中心点记作第三中心点。

S6、根据新增边缘节点的三维坐标信息计算其与第一资源中心点、第二资源中心点、第三资源中心点距离值的比值，并根据比值确定第一资源、第二资源、第三资源的配置比例。

一个边缘节点可以配置的总资源是有限的，本实施例中，通过计算新增边缘节点与三个资源中心点的距离，根据三个距离比值确定第一资源、第二资源、第三资源的配置比例，使对新增边缘节点的各种资源配置比例更符合其的实际需求，减少因某项资源并发数量过高而影响用户体验的问题。

实施例2：

如图2所示，本实施例提供一种边缘节点的资源分配装置，包括：

接收单元，用于接收新增边缘节点的第一资源需求信息、第二资源需求信息和第三资源需求信息；

第一坐标确定单元，用于根据第一资源需求信息、第二资源需求信息和第三资源需求信息确定新增边缘节点的三维坐标信息；

集合划分单元，用于根据各现有边缘节点的三维坐标信息，依照第一预设规则将现有边缘节点分为三个集合；

集合优化单元，用于根据各现有边缘节点与当前的三个集合的算术平均点的距离，依照第二预设规则将现有边缘节点重新划分为三个集合，并记作当前集合；重复重新划分集合的步骤，直至满足预设条件；

中心点确定单元，用于根据三个当前集合的算术平均点的三维坐标信息，依照第三预设规则将三个算术平均点分别计作第一资源中心点、第二资源中心点和第三资源中心点；

资源配置单元，用于根据新增边缘节点的三维坐标信息计算其与第一资源中心点、第二资源中心点、第三资源中心点距离值的比值，并根据比值确定第一资源、第二资源、第三资源的配置比例。

优选的，本实施例提供的资源分配装置还包括：第二坐标确定单元，其用于获取现有网络中各现有边缘节点的三维坐标信息。该第二坐标确定单元具体可包括：信息获取模块和坐标计算模块。其中，信息获取模块用于获取现有网络中各现有边缘节点的第一资源量、第二资源量和第三资源量；坐标计算单元用于根据各现有边缘节点的第一资源量、第二资源量和第三资源量确定各现有边缘节点的三维坐标信息。

优选的，本实施例中，资源配置单元具体用于：根据三个集合的算术平均点的三维坐标信息确定三个算术平均点各自对应的第一资源量、第二资源量和第三资源量；根据各算术平均点对应的第一资源量、第二资源量和第三资源量确定第一资源中心点、第二资源中心点和第三资源中心点；其中，第一资源中心点的第一资源量大于第二资源中心点和第三资源中心点的第一资源量；第二资源中心点的第二资源量大于第一资源中心点和第三资源中心点的第二资源量；第三资源中心点的第三资源量大于第一资源中心点和第二资源中心点的第三资源量。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种边缘节点的资源分配方法，其特征在于，包括：

接收新增边缘节点的第一资源需求信息、第二资源需求信息和第三资源需求信息；

根据所述第一资源需求信息、第二资源需求信息和第三资源需求信息确定所述新增边缘节点的三维坐标信息；其中，所述三维坐标信息包括：归一化处理的第一资源需求信息、归一化处理的第二资源需求信息和归一化处理的第三资源需求信息；每个资源需求信息对应一个坐标维度；

根据各现有边缘节点的三维坐标信息，依照第一预设规则将所述现有边缘节点分为三个集合；

根据各现有边缘节点与当前的三个集合的算术平均点的距离，依照第二预设规则将所述现有边缘节点重新划分为三个集合，并记作当前集合；重复重新划分集合的步骤，直至满足预设条件；

根据三个所述当前集合的算术平均点的三维坐标信息，依照第三预设规则将所述三个算术平均点分别计作第一资源中心点、第二资源中心点和第三资源中心点；

根据所述新增边缘节点的三维坐标信息计算其与所述第一资源中心点、所述第二资源中心点、所述第三资源中心点距离值的比值，并根据所述比值确定第一资源、第二资源、第三资源的配置比例。

2.根据权利要求1所述的边缘节点的资源分配方法，其特征在于，还包括：获取现有网络中各现有边缘节点的三维坐标信息的步骤，所述获取现有网络中各现有边缘节点的三维坐标信息的步骤包括：

获取现有网络中各现有边缘节点的第一资源量、第二资源量和第三资源量；

根据各现有边缘节点的第一资源量、第二资源量和第三资源量确定各所述现有边缘节点的三维坐标信息。

3.根据权利要求1所述的边缘节点的资源分配方法，其特征在于，所述根据各现有边缘节点的三维坐标信息，依照第一预设规则将所述现有边缘节点分为三个集合的步骤包括：

根据各现有边缘节点的三维坐标信息计算任意两所述现有边缘节点之间的距离，并将距离最近的两个现有边缘节点的中点作为第一集合的中心点；

将距离所述第一集合的中心点最近的前m个所述现有边缘节点形成第一集合；其中，m为正整数；

将除所述第一集合中的现有边缘节点外的剩余的各所述现有边缘节点中，距离最近的两个现有边缘节点的中点作为第二集合的中心点；

将除所述第一集合中的现有边缘节点外的剩余的各所述现有边缘节点中，距离所述第二集合的中心点最近的前n个现有边缘节点形成第二集合；其中，n为正整数；

将除所述第一集合和所述第二集合中的现有边缘节点外的剩余的p个现有边缘节点形成第三集合；其中，p为正整数。

4.根据权利要求3所述的边缘节点的资源分配方法，其特征在于，所述预设条件包括：重复次数大于预设值，或者当前的第一集合的中心点与上一次重复过程中的第一集合的中心点的距离小于预设范围，当前的第二集合的中心点与上一重复过程中的第二集合的中心点的距离小于预设范围，当前的第三集合的中心点与上一次重复过程中的第三集合的中心点的距离小于预设范围。

5.根据权利要求3所述的边缘节点的资源分配方法，其特征在于，所述m，n，p中任意两者的差的绝对值为0或1。

6.根据权利要求1所述的边缘节点的资源分配方法，其特征在于，所述根据各现有边缘节点与当前的三个集合的算术平均点的距离，依照第二预设规则将所述现有边缘节点重新划分为三个集合的步骤包括：

根据各现有边缘节点与当前的三个集合的算术平均点的距离，将相对于第二集合的算术平均点和第三集合的算术平均点，距离第一集合的算术平均点更近的现有边缘节点构成重新划分后的第一集合；将相对于第一集合的算术平均点和第三集合的算术平均点，距离第二集合的算术平均点更近的现有边缘节点构成重新划分后的第二集合；将相对于第一集合的算术平均点和第二集合的算术平均点，距离第三集合的算术平均点更近的现有边缘节点构成重新划分后的第三集合。

7.根据权利要求1所述的边缘节点的资源分配方法，其特征在于，所述根据所述三个集合的算术平均点的三维坐标信息，依照第三预设规则将三个算术平均点分别计作第一资源中心点、第二资源中心点和第三资源中心点的步骤包括：

根据所述三个集合的算术平均点的三维坐标信息确定三个算术平均点各自对应的第一资源量、第二资源量和第三资源量；

根据各算术平均点对应的第一资源量、第二资源量和第三资源量确定第一资源中心点、第二资源中心点和第三资源中心点；其中，第一资源中心点的第一资源量大于所述第二资源中心点和第三资源中心点的第一资源量；所述第二资源中心点的第二资源量大于所述第一资源中心点和第三资源中心点的第二资源量；所述第三资源中心点的第三资源量大于所述第一资源中心点和第二资源中心点的第三资源量。

8.根据权利要求1所述的边缘节点的资源分配方法，其特征在于，所述第一资源包括计算资源、第二资源包括存储资源、第三资源包括带宽资源。

9.一种边缘节点的资源分配装置，其特征在于，包括：

接收单元，用于接收新增边缘节点的第一资源需求信息、第二资源需求信息和第三资源需求信息；

第一坐标确定单元，用于根据所述第一资源需求信息、第二资源需求信息和第三资源需求信息确定所述新增边缘节点的三维坐标信息；其中，所述三维坐标信息包括：归一化处理的第一资源需求信息、归一化处理的第二资源需求信息和归一化处理的第三资源需求信息；每个资源需求信息对应一个坐标维度；

集合划分单元，用于根据各现有边缘节点的三维坐标信息，依照第一预设规则将所述现有边缘节点分为三个集合；

集合优化单元，用于根据各现有边缘节点与当前的三个集合的算术平均点的距离，依照第二预设规则将所述现有边缘节点重新划分为三个集合，并记作当前集合；重复重新划分集合的步骤，直至满足预设条件；

中心点确定单元，用于根据三个所述当前集合的算术平均点的三维坐标信息，依照第三预设规则将所述三个算术平均点分别计作第一资源中心点、第二资源中心点和第三资源中心点；

资源配置单元，用于根据所述新增边缘节点的三维坐标信息计算其与所述第一资源中心点、所述第二资源中心点、所述第三资源中心点距离值的比值，并根据所述比值确定第一资源、第二资源、第三资源的配置比例。

10.根据权利要求9所述的边缘节点的资源分配装置，其特征在于，还包括：第二坐标确定单元，用于获取现有网络中各现有边缘节点的三维坐标信息；所述第二坐标确定单元包括：

信息获取模块，用于获取现有网络中各现有边缘节点的第一资源量、第二资源量和第三资源量；

坐标计算模块，用于根据各现有边缘节点的第一资源量、第二资源量和第三资源量确定各所述现有边缘节点的三维坐标信息。

Images