[发明专利]一种基于改进蜂群算法的多策略边缘计算资源调度方法

摘要

本发明涉及一种基于改进蜂群算法的多策略边缘计算资源调度方法，主要体现在：第一，改进蜂群算法充分发挥边缘计算平台弹性扩展的优势，使得边缘节点服务器的选择范围不再受限；第二，采用两级更新的优选调度方式，先通过各候选边缘节点服务器的自扩展与替换，实现候选边缘节点服务器的一级更新；再通过系统随机扩展方式，实现候选边缘节点服务器的二级更新，及时填补候选边缘节点服务器集合中的空缺；第三，改进蜂群算法思想的引入，有效避免了某候选边缘节点服务器被频繁选中进行容器调度，从而导致该候选边缘节点服务器负载过大的情况，实现了各候选边缘节点服务器间的负载均衡，增强系统可用性与稳定性。

主权项

1.一种基于改进蜂群算法的多策略边缘计算资源调度方法，将用户终端上封装了待处理任务的待调度容器上传至云端服务器，由云端服务器根据所设计的调度策略决定将待调度容器调度至云端处理或调度至边缘节点服务器处理；其特征在于，云端服务器执行如下步骤：步骤A.判断与用户终端之间存在通信联系的各个候选边缘节点服务器中，是否存在服务类型与待调度容器类型相同的候选边缘节点服务器，是则将该候选边缘节点服务器作为目标边缘节点服务器，并进入步骤M；否则进入步骤B；步骤B.分别针对与用户终端之间存在通信联系的各个候选边缘节点服务器，获取候选边缘节点服务器所对应各个指定类型指标的资源数据，然后进入步骤C；步骤C.分别针对与用户终端之间存在通信联系的各个候选边缘节点服务器，针对候选边缘节点服务器所对应各个指定类型指标的资源数据、分别进行编码处理，获得各候选边缘节点服务器分别对应各指定类型指标的编码数据，然后进入步骤D；步骤D.根据各指定类型指标的预设权重，分别针对各个候选边缘节点服务器，针对候选边缘节点服务器所对应各指定类型指标的编码数据进行加权处理，获得加权值，作为该候选边缘节点服务器所对应的适应度，进而获得各候选边缘节点服务器分别所对应的适应度，然后所有候选边缘节点服务器构成候选服务器集合，并进入步骤E；其中，各指定类型指标的预设权重之和等于1；步骤E.初始化i＝1，然后进入步骤F；步骤F.分别针对候选服务器集合中的各个候选边缘节点服务器，根据候选边缘节点服务器所对应各个指定类型指标的编码数据，分别计算各个指定类型指标所对应的新编码数据，构成该候选边缘节点服务器所对应的一个新候选边缘节点服务器，进而获得候选服务器集合中各候选边缘节点服务器分别所对应的新候选边缘节点服务器，然后进入步骤G；步骤G.按步骤D的方法，分别获得各个新候选边缘节点服务器的适应度，然后分别针对候选服务器集合中的各个候选边缘节点服务器，判断候选边缘节点服务器的适应度是否小于其所对应新候选边缘节点服务器的适应度，是则用对应新候选边缘节点服务器替换该候选边缘节点服务器、位于候选服务器集合中，并更新候选服务器集合；否则不做操作；完成上述对所有新候选边缘节点服务器的判断操作后，进入步骤H；步骤H.删除候选服务器集合中适应度小于最小适应度预设值MIN的各个候选边缘节点服务器，并更新候选服务器集合，然后进入步骤I；步骤I.判断上一步骤中是否存在被删除的候选边缘节点服务器，是则根据各个指定类型指标的预设最小编码数据值、预设最大编码数据值，分别计算获得各个指定类型指标的随机新编码数据，组合构成各个新扩展候选边缘节点服务器，且新扩展候选边缘节点服务器的数目与上一步骤中被删除候选边缘节点服务器的数目相等，然后针对其中彼此相同的多个新扩展候选边缘节点服务器，仅保留一个，其余删除，更新所获的各个新扩展候选边缘节点服务器，然后进入步骤J；否则直接进入步骤K；步骤J.按步骤D的方法，分别获得各新扩展候选边缘节点服务器的适应度，然后针对各个新扩展候选边缘节点服务器，加入、并更新候选服务器集合，再进入步骤K；步骤K.判断候选服务器集合中是否存在适应度大于或等于最大适应度预设值MAX的候选边缘节点服务器，是则选择最大适应度所对应的候选边缘节点服务器，作为目标边缘节点服务器，并进入步骤M；否则进入步骤L；步骤L.判断i是否等于I，是则进入步骤P；否则针对i所对应的值进行加1更新，然后返回步骤F；其中，I表示预设最大循环次数；步骤M.云端服务器将待调度容器调度在目标边缘节点服务器上进行处理，调度结束；步骤P.云端服务器将待调度容器调度在云端上进行处理，调度结束。