[发明专利]一种边缘环境下数据缓存与任务调度的联合优化方法

权利要求书

1.一种边缘环境下数据缓存与任务调度的联合优化方法，其特征在于，在收到用户发送的当前任务请求后，包括以下步骤：

(1)获取离用户当前位置最近的边缘服务器，并根据所述边缘服务器中缓存的数据确定所述当前任务请求由自身处理还是调度处理；

(2)在调度处理时，根据所述边缘服务器相邻的边缘服务器中缓存的数据确定所述当前任务请求由所述边缘服务器相邻的边缘服务器处理还是调度至云服务器处理；

(3)在调度完成后，利用信息熵理论计算出所述边缘服务器中所有数据的缓存价值，并根据所述边缘服务器的缓存空间对所述当前任务请求的所需数据进行缓存。

2.根据权利要求1所述的边缘环境下数据缓存与任务调度的联合优化方法，其特征在于，所述步骤(1)中获取离用户当前位置最近的边缘服务器时，从预设的二维区域中查找距离用户当前位置最近的边缘服务器。

3.根据权利要求1所述的边缘环境下数据缓存与任务调度的联合优化方法，其特征在于，所述步骤(1)中根据所述边缘服务器中缓存的数据确定所述当前任务请求由自身处理还是调度处理具体为：在所述边缘服务器中搜索是否缓存有所述当前任务请求的所需数据，如果有，则由所述边缘服务器对当前任务请求进行处理，否则，所述边缘服务器将转发所述当前任务请求到所述边缘服务器相邻的边缘服务器或云服务器进行处理。

4.根据权利要求1所述的边缘环境下数据缓存与任务调度的联合优化方法，其特征在于，所述步骤(2)中根据所述边缘服务器相邻的边缘服务器中缓存的数据确定所述当前任务请求由所述边缘服务器相邻的边缘服务器处理还是调度至云服务器处理具体为：在所述边缘服务器相邻的边缘服务器中搜索是否缓存有所述当前任务请求的所需数据，如果有，则将所述当前任务请求调度至所述边缘服务器相邻的边缘服务器进行处理，否则将所述当前任务请求调度至所述云服务器进行处理。

5.根据权利要求1所述的边缘环境下数据缓存与任务调度的联合优化方法，其特征在于，所述步骤(3)中利用信息熵理论计算出所述边缘服务器中所有数据的缓存价值具体包括：

(31)确定影响所述边缘服务器数据缓存的因素，包括缓存数据的优先级、替换成本以及大小；

(32)利用信息熵理论计算所述边缘服务器数据缓存的每一个因素的信息熵值；

(33)根据所述信息熵值计算出每一个因素的权重值；

(34)根据所述权重值计算出所述缘服务器中所有数据的缓存价值。

6.根据权利要求5所述的边缘环境下数据缓存与任务调度的联合优化方法，其特征在于，所述步骤(32)中通过计算所述边缘服务器数据缓存的每一个因素的信息熵值，其中，E_q为第q个因素的信息熵值，m为所述边缘服务器中缓存数据的数量，P_pq表示第q个因素下所述边缘服务器中所缓存的第p个数据占该因素的权重。

7.根据权利要求5所述的边缘环境下数据缓存与任务调度的联合优化方法，其特征在于，所述步骤(33)中通过计算每一个因素的权重值，其中，W_q表示第q因素的权重值，n表示因素的个数，E_q表示第q个因素的信息熵值。

8.根据权利要求5所述的边缘环境下数据缓存与任务调度的联合优化方法，其特征在于，所述步骤(34)中通过计算所述缘服务器中所有数据的缓存价值，其中，CV_p表示第p个数据的缓存价值，表示缓存数据的优先级对应的权重，表示缓存数据的替换成本对应的权重，表示缓存数据的大小对应的权重，a_p1,a_p2,a_p3分别表示第p个数据的优先级、替换成本以及大小。

9.根据权利要求1所述的边缘环境下数据缓存与任务调度的联合优化方法，其特征在于，所述步骤(3)中根据所述边缘服务器的缓存空间对所述当前任务请求的所需数据进行缓存具体为：判断所述边缘服务器是否存在缓存空间，若存在，则将所述当前任务请求的所需数据从所述边缘服务器相邻的边缘服务器或云服务器缓存到所述边缘服务器，否则，去除掉所述边缘服务器中具有最低缓存价值的数据以腾出足够的缓存空间，并将所述当前任务请求的所需数据从所述边缘服务器相邻的边缘服务器或云服务器缓存到所述边缘服务器。