CN111949408A - 一种边缘计算资源的动态分配方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种边缘计算资源的动态分配方法，所述边缘计算资源的动态分配方法包括如下步骤：用户接入，边缘服务器根据无线通信链路接入点的数量变化，及时更新计算机内部的可利用边缘资源；请求分配计算资源，统计空间、划分周期，分配剩余的可使用资源，并划分资源分配的周期时长；周期内分配计算资源，根据时序关系依次分配资源；资源分配优化，实现的对计算资源进行合理分配；获得计算资源，得出每个用户可获得的计算资源大小；边缘计算资源的动态分配在任务传输过程中的时间消耗较低，时间差异小，配合加权计算，提升整体的资源分配效果；对分配后的资源进行优化，保证计算资源的正常使用，实现资源的合理分配。
Description
技术领域
本发明涉及一种边缘计算资源的分配方法，具体是一种边缘计算资源的动态分配方法。
背景技术
在IT行业，计算资源一般指计算机程序运行时所需的CPU资源、内存资源、硬盘资源和网络资源。各类编程语言在进行软件开发时，都支持对计算资源的申请、分配等操作。比如C语言的申请数组；而对线程的申请，则根据计算机CPU资源的情况而申请。
在对计算资源进行分配时，通常的移动端本地计算和资源平均分配算法在任务的传输过程中时间消耗较高，不利于资源的分配，任务传输时的时间差异较大，影响任务时序和优先级的计算，影响资源分配的效果，资源分配未经过优化，不能保证资源和合理分配。因此，针对上述问题提出一种边缘计算资源的动态分配方法。
发明内容
一种边缘计算资源的动态分配方法，所述边缘计算资源的动态分配方法包括如下步骤：
(1)用户接入，用户端通过移动终端设备和无线通信链路向边缘服务器端输送数据，边缘服务器根据无线通信链路接入点的数量变化，及时更新计算机内部的可利用边缘资源；
(2)请求分配计算资源，用户端通过无线接入点向计算机发出资源的分配请求，计算机对其内部可利用的边缘计算资源进行检索；
(3)统计空间、划分周期，在进行边缘资源的计算之前统计计算机内部剩余的可使用空间，将可使用空间根据用户接入的数量进行划分，分配剩余的可使用资源，并划分资源分配的周期时长；
(4)周期内分配计算资源，在一个资源分配周期内根据无线接入点的接入个数和需求分配计算资源；
(5)根据时序关系依次分配资源，根据多个用户请求的时序先后关系判断多个请求的优先级，然后对边缘计算资源进行依次分配；
(6)资源分配优化，对动态资源分配进行优化，检测资源分配中各个信道传输模式的可用性，对不可用的传输模式进行及时改正，实现的对计算资源进行合理分配；
(7)获得计算资源，通过资源分配后的优化处理，得出每个用户可获得的计算资源大小。
进一步地，所述步骤(1)中用户接入时，用户端通过移动终端设备向无线通信链路传递数据，无线通信链路向边缘服务器端输送数据和任务，边缘服务器更新内部的可利用边缘资源。
进一步地，所述步骤(2)请求分配时，边缘服务器判断无线接入点接入数量，然后根据用户数量、分配周期、计算调度周期、无线调度周期、数据量、用户到无线接入点数据传输速率、带宽等参数进行计算。
进一步地，所述步骤(3)中划分周期，边缘服务器根据计算资源的大小、待分配的用户数量划分计算周期的数量，并确定每个周期的所用时长。
进一步地，所述步骤(4)使任务根据移动端的发射功率及信道噪声等参数计算得出任务的可传输速率，按照传输速率将任务传输至边缘服务器。
进一步地，所述步骤(4)中任务数量的范围为60-65，任务传输时的时间消耗的范围为1.85-1.92s。
进一步地，所述步骤(5)中时序关系的判断，将传输到边缘服务器的数据或任务按照其接入时序的先后关系设定优先级，根据优先级将多个任务进行依次排序，排序后的任务暂存在调度队列中。
进一步地，所述步骤(5)中依次分配资源时，边缘服务器将调度队列中暂存的任务按照其优先级依次进行加权数值的计算，然后进行计算资源的分配，将计算结果输出至移动终端。
进一步地，所述步骤(6)中对资源分配优化时，判断信道容量是否满足无限条件以及用户的需求，若满足则采用在均匀传输模式进行资源分配，若不满足则改变当前信道的资源分配方式，采用最大化数据量传输模式进行资源分配。
进一步地，所述步骤(7)中获得的计算资源为无线接入点，即为用户动态分配所获得的计算资源。
本发明的有益效果是：本发明提供了一种具有便于降低时间消耗的在边缘计算资源的动态分配方法。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本发明中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。
此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
实施例一：
一种边缘计算资源的动态分配方法，所述边缘计算资源的动态分配方法包括如下步骤：
(1)用户接入，用户端通过移动终端设备和无线通信链路向边缘服务器端输送数据，边缘服务器根据无线通信链路接入点的数量变化，及时更新计算机内部的可利用边缘资源；
(2)请求分配计算资源，用户端通过无线接入点向计算机发出资源的分配请求，计算机对其内部可利用的边缘计算资源进行检索；
(3)统计空间、划分周期，在进行边缘资源的计算之前统计计算机内部剩余的可使用空间，将可使用空间根据用户接入的数量进行划分，分配剩余的可使用资源，并划分资源分配的周期时长；
(4)周期内分配计算资源，在一个资源分配周期内根据无线接入点的接入个数和需求分配计算资源；
(5)根据时序关系依次分配资源，根据多个用户请求的时序先后关系判断多个请求的优先级，然后对边缘计算资源进行依次分配；
(6)资源分配优化，对动态资源分配进行优化，检测资源分配中各个信道传输模式的可用性，对不可用的传输模式进行及时改正，实现的对计算资源进行合理分配；
(7)获得计算资源，通过资源分配后的优化处理，得出每个用户可获得的计算资源大小。
进一步地，所述步骤(1)中用户接入时，用户端通过移动终端设备向无线通信链路传递数据，无线通信链路向边缘服务器端输送数据和任务，边缘服务器更新内部的可利用边缘资源。
进一步地，所述步骤(2)请求分配时，边缘服务器判断无线接入点接入数量，然后根据用户数量、分配周期、计算调度周期、无线调度周期、数据量、用户到无线接入点数据传输速率、带宽等参数进行计算。
进一步地，所述步骤(3)中划分周期，边缘服务器根据计算资源的大小、待分配的用户数量划分计算周期的数量，并确定每个周期的所用时长。
进一步地，所述步骤(4)使任务根据移动端的发射功率及信道噪声等参数计算得出任务的可传输速率，按照传输速率将任务传输至边缘服务器。
进一步地，所述步骤(4)中任务数量为60时，任务传输时的时间消耗的为1.85s。
进一步地，所述步骤(5)中时序关系的判断，将传输到边缘服务器的数据或任务按照其接入时序的先后关系设定优先级，根据优先级将多个任务进行依次排序，排序后的任务暂存在调度队列中。
进一步地，所述步骤(5)中依次分配资源时，边缘服务器将调度队列中暂存的任务按照其优先级依次进行加权数值的计算，然后进行计算资源的分配，将计算结果输出至移动终端。
进一步地，所述步骤(6)中对资源分配优化时，判断信道容量是否满足无限条件以及用户的需求，若满足则采用在均匀传输模式进行资源分配，若不满足则改变当前信道的资源分配方式，采用最大化数据量传输模式进行资源分配。
进一步地，所述步骤(7)中获得的计算资源为无线接入点，即为用户动态分配所获得的计算资源。
上述方法适用于采用60任务量时，边缘计算资源算法时间消耗低于资源平均分配算法83.76％的分配方法。
实施例二：
一种边缘计算资源的动态分配方法，所述边缘计算资源的动态分配方法包括如下步骤：
(1)用户接入，用户端通过移动终端设备和无线通信链路向边缘服务器端输送数据，边缘服务器根据无线通信链路接入点的数量变化，及时更新计算机内部的可利用边缘资源；
(2)请求分配计算资源，用户端通过无线接入点向计算机发出资源的分配请求，计算机对其内部可利用的边缘计算资源进行检索；
(3)统计空间、划分周期，在进行边缘资源的计算之前统计计算机内部剩余的可使用空间，将可使用空间根据用户接入的数量进行划分，分配剩余的可使用资源，并划分资源分配的周期时长；
(4)周期内分配计算资源，在一个资源分配周期内根据无线接入点的接入个数和需求分配计算资源；
(5)根据时序关系依次分配资源，根据多个用户请求的时序先后关系判断多个请求的优先级，然后对边缘计算资源进行依次分配；
(6)资源分配优化，对动态资源分配进行优化，检测资源分配中各个信道传输模式的可用性，对不可用的传输模式进行及时改正，实现的对计算资源进行合理分配；
(7)获得计算资源，通过资源分配后的优化处理，得出每个用户可获得的计算资源大小。
进一步地，所述步骤(1)中用户接入时，用户端通过移动终端设备向无线通信链路传递数据，无线通信链路向边缘服务器端输送数据和任务，边缘服务器更新内部的可利用边缘资源。
进一步地，所述步骤(2)请求分配时，边缘服务器判断无线接入点接入数量，然后根据用户数量、分配周期、计算调度周期、无线调度周期、数据量、用户到无线接入点数据传输速率、带宽等参数进行计算。
进一步地，所述步骤(3)中划分周期，边缘服务器根据计算资源的大小、待分配的用户数量划分计算周期的数量，并确定每个周期的所用时长。
进一步地，所述步骤(4)使任务根据移动端的发射功率及信道噪声等参数计算得出任务的可传输速率，按照传输速率将任务传输至边缘服务器。
进一步地，所述步骤(4)中任务数量的为65时，任务传输时的时间消耗为1.92s。
进一步地，所述步骤(5)中时序关系的判断，将传输到边缘服务器的数据或任务按照其接入时序的先后关系设定优先级，根据优先级将多个任务进行依次排序，排序后的任务暂存在调度队列中。
进一步地，所述步骤(5)中依次分配资源时，边缘服务器将调度队列中暂存的任务按照其优先级依次进行加权数值的计算，然后进行计算资源的分配，将计算结果输出至移动终端。
进一步地，所述步骤(6)中对资源分配优化时，判断信道容量是否满足无限条件以及用户的需求，若满足则采用在均匀传输模式进行资源分配，若不满足则改变当前信道的资源分配方式，采用最大化数据量传输模式进行资源分配。
进一步地，所述步骤(7)中获得的计算资源为无线接入点，即为用户动态分配所获得的计算资源。
上述方法适用于采用65任务量时，边缘计算资源算法时间消耗低于移动端本地算法99.42％的分配方法。
本发明的有益之处在于：
边缘计算资源的动态分配在任务传输过程中的时间消耗较低，时间差异小，配合加权计算，提升依靠时序和优先级的资源分配效果；对分配后的资源进行优化，保证计算资源的正常使用，实现资源的合理分配。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种边缘计算资源的动态分配方法，其特征在于：所述边缘计算资源的动态分配方法包括如下步骤：
(1)用户接入，用户端通过移动终端设备和无线通信链路向边缘服务器端输送数据，边缘服务器根据无线通信链路接入点的数量变化，及时更新计算机内部的可利用边缘资源；
(2)请求分配计算资源，用户端通过无线接入点向计算机发出资源的分配请求，计算机对其内部可利用的边缘计算资源进行检索；
(3)统计空间、划分周期，在进行边缘资源的计算之前统计计算机内部剩余的可使用空间，将可使用空间根据用户接入的数量进行划分，分配剩余的可使用资源，并划分资源分配的周期时长；
(4)周期内分配计算资源，在一个资源分配周期内根据无线接入点的接入个数和需求分配计算资源；
(5)根据时序关系依次分配资源，根据多个用户请求的时序先后关系判断多个请求的优先级，然后对边缘计算资源进行依次分配；
(6)资源分配优化，对动态资源分配进行优化，检测资源分配中各个信道传输模式的可用性，对不可用的传输模式进行及时改正，实现的对计算资源进行合理分配；
(7)获得计算资源，通过资源分配后的优化处理，得出每个用户可获得的计算资源大小。
2.根据权利要求1所述的一种边缘计算资源的动态分配方法，其特征在于：所述步骤(1)中用户接入时，用户端通过移动终端设备向无线通信链路传递数据，无线通信链路向边缘服务器端输送数据和任务，边缘服务器更新内部的可利用边缘资源。
3.根据权利要求1所述的一种边缘计算资源的动态分配方法，其特征在于：所述步骤(2)请求分配时，边缘服务器判断无线接入点接入数量，然后根据用户数量、分配周期、计算调度周期、无线调度周期、数据量、用户到无线接入点数据传输速率、带宽等参数进行计算。
4.根据权利要求1所述的一种边缘计算资源的动态分配方法，其特征在于：所述步骤(3)中划分周期，边缘服务器根据计算资源的大小、待分配的用户数量划分计算周期的数量，并确定每个周期的所用时长。
5.根据权利要求1所述的一种边缘计算资源的动态分配方法，其特征在于：所述步骤(4)使任务根据移动端的发射功率及信道噪声等参数计算得出任务的可传输速率，按照传输速率将任务传输至边缘服务器。
6.根据权利要求1所述的一种边缘计算资源的动态分配方法，其特征在于：所述步骤(4)中任务数量的范围为60-65，任务传输时的时间消耗的范围为1.85-1.92s。
7.根据权利要求1所述的一种边缘计算资源的动态分配方法，其特征在于：所述步骤(5)中时序关系的判断，将传输到边缘服务器的数据或任务按照其接入时序的先后关系设定优先级，根据优先级将多个任务进行依次排序，排序后的任务暂存在调度队列中。
8.根据权利要求1所述的一种边缘计算资源的动态分配方法，其特征在于：所述步骤(5)中依次分配资源时，边缘服务器将调度队列中暂存的任务按照其优先级依次进行加权数值的计算，然后进行计算资源的分配，将计算结果输出至移动终端。
9.根据权利要求1所述的一种边缘计算资源的动态分配方法，其特征在于：所述步骤(6)中对资源分配优化时，判断信道容量是否满足无限条件以及用户的需求，若满足则采用在均匀传输模式进行资源分配，若不满足则改变当前信道的资源分配方式，采用最大化数据量传输模式进行资源分配。
10.根据权利要求1所述的一种边缘计算资源的动态分配方法，其特征在于：所述步骤(7)中获得的计算资源为无线接入点，即为用户动态分配所获得的计算资源。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20201117 |
|
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