[发明专利]一种局域网的基于边缘计算的调度算法及系统

说明书

本发明提出了一种局域网的基于边缘计算的调度算法及系统，该方法包括以下步骤:获取边缘计算网络中的计算任务量X、计算场景数N,确定每个计算任务的优先级；将X个计算任务根据优先级高低分配到不同优先级等级的队列中，形成Y个不同优先级等级的就绪队列，Y为大于1的正整数；执行就绪队列中的任务，每个任务执行时选择最优的n个边缘计算节点，n为正整数；监听任务执行过程，每次计算时间不超过设定的计算周期，如在设定的计算周期内，存在未完成的任务，则暂停该任务，并将其放到该优选级等级的就绪队列末。该调度算法使不同场景的计算任务不同队列，任务不会长时间阻塞，确保所有任务得到正常执行。

技术领域

本发明涉及计算机领域，具体涉及一种局域网的基于边缘计算的调度算法及系统。

背景技术

边缘计算是指在靠近物、用户、数据源的一侧，采用网络、计算、存储等核心能力，为用户提供更低成本、更快速、更实时、更安全的一体化开放平台。其应用在云端发起，其逻辑在边缘侧执行，其数据在终端产生，从而满足行业在实时业务、应用智能、安全与隐私保护等方面的需求。

边缘计算是一种分布式运算的架构，通过选择最合适的边缘节点，将大型服务、数据和计算加以分解切割成更小、更容易管理的部分，分散到边缘节点去执行，最后形成计算结果。

一般来说，边缘计算采用“大二层”结构，包括调度框架和执行框架两个部分，调度是中心节点，执行是广泛分布在不同地域、不同类型、不同规模的边缘计算节点ECN。所以边缘调度算法(Edge Scheduling Algorithm，ESA)在边缘计算中具有非常重要的作用，它主要实现如下两个任务：如何确定任务执行的先后顺序，如何选择最优的边缘计算节点，从而满足不同场景的计算任务的要求。

目前，在如何确定任务执行的先后顺序方面，常用的方法有先来先服务调度算法，按照任务到达的先后顺序进行调度，即优先考虑在系统中等待时间最长的作业，利用这种方法排在长任务后的短任务的等待时间大，而且带权周转时间大，不利于短任务执行。另一种常用的方法为优先级调度算法，系统调度时选择优先级最高的任务，为其分配计算节点，利用这种方法时如果有源源不断的高优先级任务到来，那么低优先级的任务可能会长期得不到执行。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种局域网的基于边缘计算的调度算法及系统。

为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种局域网的基于边缘计算的调度算法，包括以下步骤:

获取边缘计算网络中的计算任务量X、计算场景数N,确定每个计算任务的优先级，所述X和N为正整数；

将所述X个计算任务根据优先级高低分配到不同优先级等级的队列中，形成Y个不同优先级等级的就绪队列，所述Y为大于1的正整数；

执行就绪队列中的任务，每个任务执行时选择最优的n个边缘计算节点，所述n为正整数；

监听任务执行过程，每次计算时间不超过设定的计算周期，如在设定的计算周期内，存在未完成的任务，则暂停该任务，并将其放到该优先级等级的就绪队列末，然后选取下一优先级等级列首的任务执行，如此将每个优先级队列任务依次轮询调用。

本发明在先来先服务和优先级调度算法基础上添加了时间周期轮转，并且将不同场景的计算任务不同队列，区分了任务类型，公平的、轮流的为各个任务服务，让每个任务在一定时间间隔内都可以得到响应，使得任务不会长时间阻塞，确保所有任务得到正常执行。

本发明的一种优选方案，最优的n个边缘计算节点的计算方法为：计算当前系统各边缘计算节点的服务能力值、当前系统的边缘计算整体服务能力值以及各边缘计算节点在各计算场景方面的当前服务能力值；