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专利号: 2022114907127
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:授权未缴费
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-06-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于无服务器边缘计算的热点服务缓存方法,其特征在于,该方法具体包括以下步骤:S1:本地边缘节点接收来自边缘设备卸载的有向无环图任务流,并确定出有向无环图任务流的子任务节点所依赖的服务组件;

S2:统计服务组件的访问次数,并计算出服务组件的访问热度信息;

S3:在本地边缘控制器上,建立两个基于最不经常使用置换算法的热度链表,即边缘节点已部署的服务组件集合队列和边缘节点未部署的服务组件集合队列,以维护服务组件的访问热度信息;

S4:当有向无环图任务流的子任务节点发出卸载请求,动态更新和维护边缘控制器上的两个热度链表,动态替换本地边缘节点的热点服务组件。

2.根据权利要求1中所述的一种基于无服务器边缘计算的热点服务缓存方法,其特征在于,所述步骤S1具体包括:S11:将边缘设备实时产生的数据依赖应用抽象为有向无环图G={V,E},其中,V是子任务节点集,E是子任务节点之间的边集,有向无环图中子任务节点代表应用的无状态功能函数,子任务节点之间的边表示子任务节点之间的数据依赖;

S12:在边缘节点处增加SDN控制器,用于实时接收边缘设备卸载的有向无环图任务流,将新到达的有向无环图应用加入需要执行的任务流队列等待处理;

S13:根据有向无环图任务流的子任务节点确定它们所依赖的服务组件即服务组件函数,得到无状态功能函数与服务组件函数映射的功能服务表Tablets。

3.根据权利要求1所述的一种基于无服务器边缘计算的热点服务缓存方法,其特征在于,所述步骤S2中具体包括以下步骤:S21:将有向无环图任务流的子任务的访问次数进行降序排列,并将排名靠前的作为频繁请求的有向无环图任务流;

S22:将频繁请求的有向无环图任务流的子任务对应的服务组件函数定义为热点服务组件,并把总请求次数定义为该服务组件函数的访问热度信息Hscf(i)。

4.根据权利要求1所述的一种基于无服务器边缘计算的热点服务缓存方法,其特征在于,所述步骤S3具体包括以下步骤:S31:根据本地边缘节点的资源限制确定能够部署的最大服务组件数量Numscf,即保证部署在当前边缘节点的服务组件函数数量小于或等于Numscf;

S32:通过各服务组件函数的访问热度Hscf(i)对服务组件函数进行递减排序,得到前k项服务组件函数的访问热度大于后n‑k项服务组件函数的访问热度,其中k=Numscf;

S33:本地边缘控制器根据服务组件函数的访问热度维护两个优先级队列SDQ和NSDQ;

将前k项服务组件函数的索引scfi和访问热度Hscf(i)压入SDQ优先级队列,其优先级根据前k项服务组件函数的热度决定,队首元素为前k项热度最小的服务组件函数,即HSDQ(top)≤HSDQ(other);将后n‑k项服务组件函数的索引scfi和访问热度Hscf(i)压入NSDQ优先级队列,队首元素为后n‑k项访问热度最大的服务组件函数,即HNSDQ(top)≥HNSDQ(other);

S34:令SDQ优先级队列长度k等于边缘节点所能部署服务组件的最大数量Numscf,边缘节点上真实部署的服务组件函数与SDQ优先级队列的索引值相对应,使得当前边缘节点缓存的服务组件总热度最大。

5.根据权利要求1所述的一种基于无服务器边缘计算的热点服务缓存方法,其特征在于,所述步骤S4具体包括以下步骤:S41:当新到达的有向无环图任务流的子任务节点发出卸载请求,找到其服务组件函数在优先级队列SDQ或优先级队列NSDQ中的索引scfi并将热度Hscf(i)加1;

S42:比较SDQ和NSDQ队首元素对应热度值并进行以下处理:

若HSDQ(top)<HNSDQ(top):交换优先级队列SDQ和优先级队列NSDQ队首元素,并将部署在本地边缘节点上的优先级队列SDQ队首服务组件函数对应容器移除,从云端数据中心拉取优先级队列NSDQ队首元素所需容器部署到边缘节点;

若HSDQ(top)≥HNSDQ(top):跳过此步骤,继续处理下一个无环图任务流的子任务节点发出的卸载请求。

6.一种基于无服务器边缘计算的热点服务缓存系统,其特征在于,所述系统包括边缘节点、边缘设备、边缘控制器;所述边缘设备实时产生DAG任务流应用,并将应用信息上传到本地区域内的边缘控制器,边缘控制器根据DAG任务流的子任务节点确定所依赖的服务组件,更新控制器维护的SDQ和NSDQ队列,通过LFU算法置换部署在本地边缘节点上的服务组件集合。