【摘 要】
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资源发现是分布式系统中重要的研究课题,因为每个实体提供的计算和服务都必须建立在其能够直接或间接地发现、使用所需资源的前提下。随着边缘计算和物联网的快速发展,资源发现在受限场景下面临着新的限制和挑战。本论文重点考虑了受限环境对资源发现技术的影响,提出了一个由云-边-端构成的三层架构,通过在云和端设备之间设置部署了资源目录的边层来解决受限节点的组织以及和云的通信延迟问题。本论文的主要研究内容如下:1.
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资源发现是分布式系统中重要的研究课题,因为每个实体提供的计算和服务都必须建立在其能够直接或间接地发现、使用所需资源的前提下。随着边缘计算和物联网的快速发展,资源发现在受限场景下面临着新的限制和挑战。本论文重点考虑了受限环境对资源发现技术的影响,提出了一个由云-边-端构成的三层架构,通过在云和端设备之间设置部署了资源目录的边层来解决受限节点的组织以及和云的通信延迟问题。本论文的主要研究内容如下:1.资源发现问题模型构建。针对受限环境的特点和限制,本论文对资源发现进行模型构建,提出了一种适用于边缘计算和物联网的云边端三层架构。通过在云层和端层之间的网络边缘部署边节点,对传统云计算架构进行扩展,使用边节点以通信范围为自然边界构建集群。该架构具有实时处理、快速可扩展性等关键优势。2.资源发现机制设计。设计了一种在不同网络环境下能够自适应变换的资源发现机制。将不同的网络质量分为网络状态差和网络状态良好两种情况进行考虑,通过自动检测所处网络环境来选择不同的发现策略。三层集中式资源策略以发布订阅机制为主,提出一种基于优先级的两级发布订阅算法,节点也可以通过云节点直接获取全局资源信息。边-边启发式资源发现策略通过边层中节点的的协作实现无云情况下的资源发现,采用粒子群优化算法（Particle Swarm optimization,PSO）和分布式学习自动机（Distributed Learning Automata,DLA）对不同查询路径的结果进行反馈,提高查询的准确率和速度。3.资源发现系统的设计与实现。对于设计的资源发现机制,实现了一个分布式资源发现模型,为受限环境下的分布式资源发现问题提供了一种解决方案。以边层为核心,与端层以及云层进行交互,实现了节点管理、资源管理、资源发现、资源订阅、可视化展示等功能。最后,通过仿真以及对实现的资源发现模型的性能和各项功能进行测试,证实了提出方案的有效性以及可行性。
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