边缘物联代理中的任务调度算法研究

来源 :华北电力大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:w02114119
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电力物联网边缘物联代理任务调度问题,实际就是计算负荷需求与计算资源供给之间的资源分配问题,分配过程需要考虑电力物联网实际任务的综合需求,边缘物联代理节点资源特性,然后运用合理的分配策略获取最优的资源分配方案,进而实现某个任务调度方案的价值最大化。电力物联网计算负荷模型研究主要考虑容器的单一运行资源需求,而在调度策略中研究主要集中在均衡、时延、通信花费等方面,忽视了聚合服务负荷时序逻辑的关系以及数学描述方法,容易造成调度后的容器在部分时间段资源波动,及关键微服务容器时延过长的问题,不利于整个物联网边缘侧的平稳运行。基于上述问题,本文分析了电力微服务时序计算负荷特性的描述方法,构造综合时序评分策略,并考虑迁移的副本约束,改进容器迁移求解策略。论文的具体研究内容如下:首先,提出一种常用容器云调度方法的量化策略,并验证其调度效果,仿真结果表明,所提算法相对于移动平均以及随机策略能够有效降低时延、资源碎片率并提升均衡性。其次,提出一种基于微服务时序逻辑的矩阵描述方法,通过时序矩阵变换求出时序逻辑关系。在考虑计算负荷时序中微服务的亲和性、连接关系、重要度等评价属性基础上,设计符合电力微服务特性的调度评分策略。以新型配电台区控制聚合业务为例进行分析,并通过Edgcloudsim仿真平台进行实验,仿真结果表明,考虑负荷时序逻辑能有效降低节点资源的波动性,保障电力边缘计算关键容器的运行时长。最后,针对资源使用率偏差过大、资源碎片化、迁移副本等问题,提出了一种考虑容器的暂态特性、计算负荷时序逻辑约束、均衡成本的容器迁移方案,改进最差减少策略更快求解文中容器迁移问题,同时为避免了出现高权值调度密集的情况,对权值较高的微服务进行分散调度操作,更加符合实际运行方案。
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