[发明专利]一种基于边缘计算的延迟优化方法

说明书

本发明公开了一种基于边缘计算的延迟优化方法，包括如下步骤：数据处理模块用于获取数据采集模块上采集到的数据包并进行分析；对数据传输的节点资源与时延要求进行具体分析，测量各路径的往返时间RTT及往返时间的变化导数值；为各路径分配数据传输配额，通过粒子群算法实现自动分配路径资源与数据传输的节点数量；调度器按照得出的各路径的数据传输配额分发传输数据包；本发明根据处理优先值的大小依次对对应数据包进行处理，使数据处理更加有层次，有条不紊，根据往返时延RTT和往返时延RTT变化导数值对各传输路径进行初步筛选，淘汰过度拥塞的路径，保留传输质量和稳定性尚好的路径作为可用路径，提高数据处理效率。

技术领域

本发明涉及边缘计算技术领域，特别涉及一种基于边缘计算的延迟优化方法。

背景技术

边缘计算，是一种分布式的计算模型，作为云数据中心和物联网设备的中间层，提供了计算、网络和存储的功能，让基于云数据中心的服务可以离物联网设备更近。边缘计算的概念的引入，也是为了应对传统云计算在物联网应用时所面临的挑战。边缘计算让数据在边缘网络处处理。边缘网络基本上由终端设备(例如移动手机、智能设备)、边缘设备(例如边界路由器、机顶盒、网桥、基站、无线接入点)、边缘服务器等构成。这些设备具有一定的性能用来支持边缘计算。作为一种本地化的计算模式，边缘计算提供了更快的响应速度，通常情况下不将大量的原始数据发回云数据中心。

随着大数据时代的来临，企业的数据量越来越大，时效性要求越来越高，如今，对大数据的搜集、整理、分析及应用都需要相应的技术实现与支撑，如果处理不当，则会产生较高的数据处理延迟，影响服务效率；现有的ETL性能上越来越难满足企业的要求，导致数据延时以及数据不全，影响企业决策分析以及跨部门的协作，成为企业未来发展的瓶颈。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种基于边缘计算的延迟优化方法。本发明首先对采集到的数据包并进行分析，计算得出数据包的处理优先值，根据处理优先值的大小依次对对应数据包进行处理，使数据处理更加有层次，有条不紊，提高了数据处理的效率；

通过对数据传输的节点资源与时延要求进行具体分析，测量各路径的往返时间RTT及往返时间的变化导数值；根据往返时延RTT和往返时延RTT变化导数值对各传输路径进行初步筛选，淘汰过度拥塞的路径，保留传输质量和稳定性尚好的路径作为可用路径；避免了传输不稳定、拥塞较重的路径对整体性能的干扰和带来的额外运算复杂度；

通过为各路径分配数据传输配额，通过粒子群算法实现自动分配路径资源与数据传输的节点数量，调度器按照得出的各路径的数据传输配额分发传输数据包，本发明利用往返时延的变化情况判断路径的拥塞程度，同时设计数据传输配额估算机制，准确估计当前选择路径的数据传输配额，合理控制调度器调度到此路径上的数据包数，避免调度数据包过多发生拥塞带来的传输动荡问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于边缘计算的延迟优化方法，包括如下步骤：

步骤一：将设置在云服务器上的数据采集模块和物联网平台进行通讯连接，并将设置在云服务器上的数据处理模块和物联网平台进行通讯连接，数据处理模块用于获取数据采集模块上采集到的数据包并进行分析；

步骤二：对数据传输的节点资源与时延要求进行具体分析，测量各路径的往返时间RTT及往返时间的变化导数值，具体过程为：

S21：计算出数据从一个主机发送到另一个主机然后又返回至发送主机节点过程中所花费的单程时间，然后根据单程时间计算出数据发送的往返时延；

定义4个时间标签，4个时间标签分别用t1 、t2 、t3 和t4表示；t1表示节点A的发送时刻，t2表示节点B的接收时刻，t3表示节点B往返发送时刻，t4表示返回到达节点A的时刻，所述t1和t4由发送端节点A标识，t2和t3由接收端节点B标识，往返时延RTT的计算公式如下：

RTT=（t4-t1）-（t3-t2）