一种感知云资源成本支出的边缘部署方法转让专利
申请号 : CN202010669370.X
文献号 : CN111796942B
文献日 : 2021-03-30
发明人 : 王博 , 曹洁 , 秦肖雲 , 张志锋
申请人 : 郑州轻工业大学
摘要 :
权利要求 :
1.一种感知云资源成本支出的边缘部署方法,其特征在于,具体包括以下步骤:步骤1、根据用户向边缘云请求的任务信息,求解获得最优化总资源成本的各任务执行位置;
步骤2、根据步骤1求解所得的各任务执行位置,求解为边缘计算中心部署的边缘资源量;
步骤1中用于求解获得最优化总资源成本的各任务执行位置的求解公式为:其中X为1行n列的矩阵,其中第i列元素为xi,表示任务taski的执行位置:xi=0表示taski在公有云上执行,xi=1表示taski在边缘计算中心执行;X′为X的转置;taski表示用户向边缘云请求的第i个任务;11×n为1行n列元素全为1的矩阵;S为1行n列的矩阵,其中第i列元素为si,表示任务taski所需的资源总量;S′为S的转置;Y为1行n列的矩阵,其中第i列元素为yi,yi=si/(di‑ai),ai和di分别为任务taski执行的开始时间和结束时间;Zj′为Zj的转置,Zj为1行n列的矩阵,其中第i列元素为zi,j,表示任务taski是否在第j个时间段运行,当si≤τj≤fi时,zi,j=1,其他情况下zi,j=0,τj表示第j个边缘云运营时间段的起始时间;T表示边缘云运营的时间段个数;pc和pe分别为公有云和边缘计算中心的资源单价。
2.如权利要求1所述的一种感知云资源成本支出的边缘部署方法,其特征在于,步骤2中用于求解边缘计算中心部署的边缘资源量的计算公式为:其中R为部署在边缘计算中心的边缘资源量;X为1行n列的矩阵,其中第i列元素为xi,表示任务taski的执行位置:xi=0表示taski在公有云上执行,xi=1表示taski在边缘计算中心执行;X′为X的转置;taski表示用户向边缘云请求的第i个任务;11×n为1行n列元素全为1的矩阵;Y为1行n列的矩阵,其中第i列元素为yi,yi=si/(di‑ai),si为任务taski所需的资源总量,ai和di分别为任务taski执行的开始时间和结束时间;Zj′为Zj的转置,Zj为1行n列的矩阵,其中第i列元素为zi,j,表示任务taski是否在第j个时间段运行,当si≤τj≤fi时,zi,j=
1,其他情况下zi,j=0,τj表示第j个边缘云运营时间段的起始时间;T表示边缘云运营的时间段个数。
说明书 :
一种感知云资源成本支出的边缘部署方法
技术领域
背景技术
术(如5G、WiFi 6/7)的高速发展,面向智能设备的互联网服务在多样性和复杂性方面均得
到快速增加,如移动应用、物联网服务、远程医疗等。而因自身有限的资源容量和电池电量,
许多智能设备无法高效地执行用户任务。于是许多工作采用边缘计算技术,通过将智能设
备(尤其是移动设备)的部分计算任务卸载到邻近的边缘服务器,减少任务的计算延时,降
低设备的计算能耗。而因场地空间和制冷条件的限制,一个边缘计算中心通常仅部署几台
边缘服务器,可能导致边缘资源无法满足所有用户的请求。边缘云计算利用丰富的公有云
资源扩展边缘计算平台的资源量,通过卸载一些资源密集型任务到公有云上来解决上述问
题。而如何高效地使用资源是服务提供商必须要解决的问题之一,其中边缘部署是解决该
问题的关键技术之一。
用边缘云运营的历史服务信息,设计边缘部署方案,优化用户任务性能和边缘云资源的使
用成本。然而这些工作在设计边缘部署方案时,忽略了边缘云运营期间租用公有云资源的
成本支出,从而为了优化边缘资源的投资成本,可能在边缘计算中心部署过少的边缘资源,
导致边缘云运营期间租用过多的公有云资源,这可能会增加边缘云提供服务的总成本支
出。
发明内容
户向边缘云请求的第i个任务;11×n为1行n列元素全为1的矩阵;S为1行n列的矩阵,其中第i
列元素为si,表示任务taski所需的资源总量;S′为S的转置;Y为1行n列的矩阵,其中第i列元
素为yi,yi=si/(di‑ai),ai和di分别为任务taski执行的开始时间和结束时间;Zj′为Zj的转
置,Zj为1行n列的矩阵,其中第i列元素为zi,j,表示任务taski是否在第j个时间段运行,当si
≤τj≤fi时,zi,j=1,其他情况下zi,j=0,τj表示第j个边缘云运营时间段的起始时间;T表示
边缘云运营的时间段个数;pc和pe分别为公有云和边缘计算中心的资源单价。
算中心执行;X′为X的转置;taski表示用户向边缘云请求的第i个任务;11×n为1行n列元素全
为1的矩阵;Y为1行n列的矩阵,其中第i列元素为yi,yi=si/(di‑ai),si为任务taski所需的
资源总量,ai和di分别为任务taski执行的开始时间和结束时间;Zj′为Zj的转置,Zj为1行n列
的矩阵,其中第i列元素为zi,j,表示任务taski是否在第j个时间段运行,当si≤τj≤fi时,
zi,j=1,其他情况下zi,j=0,τj表示第j个边缘云运营时间段的起始时间;T表示边缘云运营
的时间段个数。
商提供资源成本最优的边缘部署方案。
附图说明
具体实施方式
户向边缘云请求的第i个任务;11×n为1行n列元素全为1的矩阵;S为1行n列的矩阵,其中第i
列元素为si,表示任务taski所需的资源总量;S′为S的转置;Y为1行n列的矩阵,其中第i列元
素为yi,yi=si/(di‑ai),ai和di分别为任务taski执行的开始时间和结束时间;Zj′为Zj的转
置,Zj为1行n列的矩阵,其中第i列元素为zi,j,表示任务taski是否在第j个时间段运行,当si
≤τj≤fi时,zi,j=1,其他情况下zi,j=0,τj表示第j个边缘云运营时间段的起始时间;T表示
边缘云运营的时间段个数;pc和pe分别为公有云和边缘计算中心的资源单价。
算中心执行;X′为X的转置;taski表示用户向边缘云请求的第i个任务;11×n为1行n列元素全
为1的矩阵;Y为1行n列的矩阵,其中第i列元素为yi,yi=si/(di‑ai),si为任务taski所需的
资源总量,ai和di分别为任务taski执行的开始时间和结束时间;Zj′为Zj的转置,Zj为1行n列
的矩阵,其中第i列元素为zi,j,表示任务taski是否在第j个时间段运行,当si≤τj≤fi时,
zi,j=1,其他情况下zi,j=0,τj表示第j个边缘云运营时间段的起始时间;T表示边缘云运营
的时间段个数;
也应视为本发明的保护范围。