移动环境下边缘服务器动态选择方法研究

来源 :安徽大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiaoyuzhang
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
边缘计算作为一种在网络边缘执行计算的新型计算模式,可以使得用户在电量资源和计算能力有限的情况下,完成复杂的任务。用户直接与部署在附近的边缘服务器连接并获得所需的资源,避免了数据在网络节点间的传输,有效减少用户等待时间。然而,边缘服务器为用户提供服务也有其自身的限制。一方面,边缘服务器的资源有限,如果在一段时间内,连接同一边缘服务器的用户过多,可能会造成该服务器的过载,使得服务的响应时间增加,严重影响用户体验;另一方面,边缘服务器通常和基站(或者无线接入点)部署在一起,因此边缘服务器的覆盖范围有限,只能为其覆盖区域内的用户提供服务。而在现实生活中,用户具有移动性,需要在移动过程中会连接不同的边缘服务器。如果用户在切换连接到另外一个服务器的过程中,原边缘服务器上仍有未完成的任务,该任务就需要考虑进行迁移,而服务迁移所产生的时延会对用户体验产生影响。我们首先研究移动环境下单用户的边缘服务器动态选择问题,并在此基础上研究如何为多用户动态选择边缘服务器。本文主要工作如下:(1)在为移动中的单用户动态选择边缘服务器的过程中,所有用户的资源请求未知,边缘服务器的有限资源可能满足不了多个用户同时的资源请求。因此,我们根据边缘服务器的资源量建立了边缘服务器的任务完成概率模型,并且分析了服务迁移和不迁移两种情况下的计算开销。随后结合遗传算法和模拟退火算法的优点提出了单用户的边缘服务器动态选择算法,称为GASS(combined Genetic algorithm and simulated Annealing algorithm for edge Server Selection)算法。在移动环境下,通过GASS算法为移动用户动态选择边缘服务器,以优化用户的时间延迟和能量消耗。(2)在为移动中的多个用户选择边缘服务器的过程中,我们建立多用户等待时间计算模型,分析在移动环境下多个移动用户之间的资源竞争,并根据粒子群最优算法设计了多用户边缘服务器动态选择算法,称为MESP(Multi-user Edge server Selection method based on the Particle swarm optimization)算法。在多项式时间内,由MESP算法为所有用户动态选择边缘服务器,以优化用户等待时间。(3)本文从百度地图上随机选择一段路径作为用户的已知移动路径,并且结合上海电信基站位置的数据集设计模拟仿真实验。在为单用户动态选择边缘服务器的实验中,通过对比遗传算法、模拟退火算法、贪心算法和随机算法,证明了GASS算法的有效性,并分析了用户移动速度和边缘服务器覆盖半径对实验结果的影响。在为多用户动态选择边缘服务器场景中,我们将贪心算法和随机算法作为对比算法,验证了MESP算法的有效性,并分析了数据往返延迟和服务迁移对多用户等待总时间的影响。
其他文献
制造业快速发展,系统设备的故障维修问题随之而来,设备的故障预测与健康管理成为众多学者们广泛研究的领域。其中基于数据驱动的研究方法随着物联网和传感技术的发展,得到了快速发展。但是工业物联网边缘端的数据呈井喷式增长,之前采用的将所有数据上传至云端,由云中心集中处理的方式,逐渐暴露出其成本高、延时大等问题,边缘计算的方式应运而生。在边缘端进行故障预测的优点是在快速对数据进行分析处理的同时,解决大量数据在
随着云计算的快速发展与普及,云存储已然成为数据存储的主要方式。而数据量的爆发式增长,导致云存储系统中节点的规模及异构性也不断增大,因此节点中数据的可靠性及I/O性受到了强有力的挑战。为了防止因节点故障造成的数据丢失,系统会采用特定的恢复机制对数据进行保护。本文对存储集群中节点异构性及多节点并发修复等问题进行了研究,主要工作如下。(1)针对集群中节点的异构性造成的数据存储代价过高、可靠性较低、节点负
薄层纳米复合(TFC)超滤膜因其水通量高、截留率高、过滤性能稳定等优势而广泛应用于油性废水净化、蛋白质分离等各个领域。然而,超滤膜的抗污染能力、选择性分离效果、以及膜
自非线性动力学发展以来,海内外学者们针对多涡卷混沌系统进行了一系列探索,并取得了丰硕成果。然而,对于多尺度耦合下的多涡卷系统研究甚少。本文针对几类频域两尺度下多涡
Salen型金属配合物在催化不对称聚合反应中表现出了良好的催化活性和选择性。人们发现,Salen型金属配合物的结构与金属中心的Lewis酸性对催化性能有着明显影响,而且与不同有
近些年来,我国经济增长呈现新常态,同时带来众多问题和机遇,我国各项会计准则、审计准则及相关政策也不断出台和修订。2019年我国新审计准则对于政策变更也赋予重视,提高了其在附注内容的重要性水平,并提出对于定性类的重大错报需要明确说明并提出警示。这对企业来讲也面临着更加复杂市场情况和更具风险的资本环境,同时也为其打开了新的发展模式。但是,正由于各种政策的不断变化,使得企业对于准则的理解并选择准确的会计
随着云计算平台的快速发展,云存储服务在近年来得到了广泛的应用。这些服务极大地减轻了云用户的负担,同时也给云端数据带来了一定的安全风险,例如数据损坏风险等。为了验证云端数据的完整性,许多云存储完整性检测方案被相继提出,但这些方案普遍涉及计算复杂的双线性配对,或不支持公开验证。另外,存储在云服务器中的数据可能包含一些敏感信息。然而,这方面的现有工作也存在审计效率低的问题。针对上述问题,本文设计了两种计
针对多源扰动环境,本文设计了基于输出反馈的干扰抵消和抑制方法。利用系统输出信息,构造干扰观测器获得干扰估计值,并在前馈通道进行补偿。通过对闭环系统中观测器参数的调节以及稳定性分析,保证多源扰动环境下控制性能和干扰观测器的鲁棒性。此外,将该方法推广到一类二阶非最小相位系统,结合标称控制器可以实现干扰的跟踪控制。论文研究工作如下:(1)设计了一种基于反向递推方式的正弦干扰估计方法。引入低通滤波器激励干
随着信息科技发展,网络图书商城的出现,使得大众足不出户便可购买各类图书产品,极大促进了社会文化传播。然而面对浩繁的图书,大众要找到符合自身兴趣的图书,是一件困难的事
在当今大科学时代背景下,我们所面临的科学研究问题越来越综合且复杂,仅依靠单一学科的力量很难解决,需将多个学科的知识进行交叉融合来发挥作用。这一过程中,大量新兴交叉学科不断涌现。国外学者普遍使用“interdisciplinary”一词表示交叉学科,该词最早由美国哥伦比亚大学心理学家伍德沃斯(R.S.Woodworth)于1926年提出。我国在1985年召开的第一届交叉学科大会,表明交叉学科在我国的