[发明专利]面向边缘服务系统的长效高性能服务调度与资源分配方法

权利要求书

1.面向边缘服务系统的长效高性能服务调度与资源分配方法，其特征在于，包括：

S1、获取边缘服务供应系统中边缘服务器到用户端的数据无线传输延迟矩阵l^A；

S2、获取任意两个边缘服务器h_j和h_k之间的路径集合Φ^j,k，其中表示路径集合Φ^j,k中的第p条路径；

S3、获取任意两台边缘服务器h_j和h_k之间的数据传输延迟和传播延迟进一步得到关于服务请求经过边缘服务器路由的有线传输延时l^R与回传延时l^B；其中，关于服务i的请求从服务器h_j路由到服务器h_k的有线传输延时为回传延时为

S4、获取不同边缘服务器将各类服务请求结果返回给用户的回调时延l^U；

S5、计算在单位时间内各边缘服务器所能够处理的各任务的平均处理数矩阵γ；其中边缘服务器对所有任务的处理能力总和要满足资源上限约束；

S6、获取各服务的请求到达各个边缘服务器的到达率，根据每个服务请求经由接入边缘服务器路由到执行边缘服务器的概率θ，计算出每个边缘服务器实际处理的平均请求到达率，并结合单位时间内边缘服务器所能够处理的各任务的平均处理数矩阵γ，计算出系统对每个请求的处理时延矩阵l^E；

S7、根据所述服务请求的无线传输延迟l^A、有线传输延时l^R、回传延时l^R、处理时延l^E和回调时延l^U获得边缘服务供应系统中任意服务请求所需要的平均处理延迟三维矩阵l；

S8、获取系统中各边缘服务器在单位时间内分配单位资源所需要消耗的成本η与总成本满足成本上限约束C^★，结合各服务器分配的资源μ，得到该资源分配方案下的系统总成本

S9、获取各服务请求的一个闭环处理在整个系统中所占的比重，并计算边缘服务供应系统的平均时延

S10、将需要考察的连续时间区间分割为多个时间片，并以任意参数配合上标t表示该参数在第t时间片内的值，对各个时间片的平均时延进行平均得到目标函数

S11、对目标函数进行最小化求解，以求得三维矩阵矩阵μ和矩阵θ；

S12、根据三维矩阵矩阵μ和矩阵θ，进行对每个边缘服务器针对每一种服务提供处理能力的资源分配，设置将每种服务请求路由到其他边缘服务器的概率参数以及对路径的选择概率。

2.根据权利要求1所述的面向边缘服务系统的长效高性能服务调度与资源分配方法，其特征在于，S1中，数据传输延迟矩阵l^A的每行对应一个服务，每列对应一台边缘服务器，每个元素由服务平均输入数据大小d^I与边缘服务器和使用该服务的客户端间的数据传输速率v相除得到。

3.根据权利要求1所述的面向边缘服务系统的长效高性能服务调度与资源分配方法，其特征在于，S3中，l^R与l^B均为三维矩阵，其中每个元素为关于服务i的请求经由边缘服务器j路由到边缘服务器h_k时所产生的数据传输延迟；l^R为输入数据在边缘服务器之间的传输延迟，l^B为输出数据的总传输延迟。

4.根据权利要求1所述的面向边缘服务系统的长效高性能服务调度与资源分配方法，其特征在于，S5中，矩阵γ的第k行第i列元素γ_k,i为边缘服务器h_k对服务i的处理能力，其数值由边缘服务器h_k分配给服务i的资源μ_k,i除以每个服务所需的资源数w_i计算得到；μ_k,i满足约束条件：其中即为边缘服务器h_k的负载上限。