[发明专利]一种边缘异构计算环境仿真系统

权利要求书

1.一种边缘异构计算环境仿真系统，所述仿真系统基于SimPy仿真框架，包括Core模块和Algorithm模块，其特征在于所述Core模块包括Task、Application、Broker、Cluster、Machine、Scheduler角色，以及Simulation、Monitor、Algorithm组件，所述Algorithm模块包括一组迁移调度决策算法；

所述Task，是任务实体的抽象模型，在迁移调度时作为任务实体；

所述Application，是应用程序，用于选取Task；

所述Broker，监测Application选中的Task，并向Cluster提交；接收Cluster发送的Task结束通知，并传递给Application；

所述Cluster，用于统筹管理Machine和Task，为Scheduler提供可用Machine和待迁移Task信息，接收并依据Scheduler的迁移调度决策结果，将Task迁移至指定Machine；

所述Machine，是计算设备的抽象模型，在迁移调度时作为计算设备实体；

所述Scheduler，是调度系统，调用迁移调度决策算法，将Cluster提供的Machine和Task信息作为参数传递给迁移调度决策算法，并将迁移调度决策结果发送至Cluster；

所述Simulation，是对仿真的建模，用于仿真事件管理；

所述Monitor，用于在仿真过程中对系统的状态进行监测和记录；

所述Algorithm组件，是一个抽象类，定义了迁移调度决策算法的接口，迁移调度决策算法实现所述接口。

2.如权利要求1所述的一种边缘异构计算环境仿真系统，其特征在于采用向量形式表示Task对资源的需求与Machine拥有的异构资源能力；

所述Task对资源的需求，包括计算需求向量与数据需求向量，计算需求向量包括Task对各类计算资源的需求量，若Task不需要某类资源，则相应元素为0；数据需求向量表示Task所需数据在Machine上的存储量，若Machine不包含Task所需数据，则相应元素为0；

所述Machine拥有的异构资源能力，包括计算能力向量与通信能力向量，计算能力向量包括Machine在各类异构资源上的能力，若Machine上不存在某类资源，则相应元素为0；通信能力向量包括Machine之间的通信能力，若Machine之间无法通信，则相应元素为0。

3.如权利要求2所述的一种边缘异构计算环境仿真系统，其特征在于对各元素进行自定义设置，形成组合，依据设定规则对各向量进行综合运算，预估各Task在各Machine上的运算时间。

4.如权利要求1所述的一种边缘异构计算环境仿真系统，其特征在于将Task信息和Machine信息输入迁移调度决策算法，迁移调度决策算法输出Task与Machine的匹配决策，指定部分Task迁移至合适的Machine。

5.如权利要求1所述的一种边缘异构计算环境仿真系统，其特征在于所述Machine判断是否支持指定任务执行，接受Cluster的迁移决策，为Task分配计算资源，并计算自身负载均衡度。

6.如权利要求1所述的一种边缘异构计算环境仿真系统，其特征在于Algorithm组件作为抽象类，规定迁移调度决策算法实现的规范，首先设定抽象方法，并将运行时钟、Task信息、Machine信息作为参数，通过继承抽象类实现迁移调度决策算法，然后使用迁移调度决策算法构造Scheduler类对象，并应用在仿真系统运行环境中。

7.如权利要求1所述的一种边缘异构计算环境仿真系统，其特征在于所述迁移调度决策算法可由用户进行自定义扩充。

8.如权利要求1所述的一种边缘异构计算环境仿真系统，其特征在于所述Application指定Task的提交时间，初始提交时间由配置文件指定，并且所述初始提交时间即为第一个Task的提交时间，之后Task的提交时间与前一个Task的结束时间相同。