[发明专利]一种自组织云多对多计算迁移方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及计算机理论领域，特别是指一种自组织云多对多计算迁移方法及系统。

背景技术

随着全球信息化和智能化技术的发展，智能终端和各种物联网节点设备作为人们享受智能化和信息化生活的接口，作为在最底层采集、计算和传输信息的载体，以及各种智能化和信息化功能的具体执行者，在人们生活中担当着日益重要的角色。在智能终端设备不断发展的背景下，自组织网络将成为各个终端设备协同工作、互相协作，创造更高应用服务的主要组织形式。然而由于自身固有的资源限制，这些设备往往无法满足日益提升的需求，计算迁移技术利用网络中的闲散资源，将终端设备上的任务迁移至其他资源丰富的设备上执行，有效解决了这一问题，成为当下研究的热点。

按照计算迁移的目的设备划分可以将计算迁移分为三种：远端云计算迁移、本地云计算迁移和自组织云计算迁移。第一种是指节点设备将计算任务迁移至远程数据中心执行并接收其执行结果，远端云通常具备强大的计算能力，但要求节点设备具有远程通信能力，且网络时延大，不够稳定。第二种是指节点设备将任务迁移至本地云端，本地云为节点设备附近的高可用资源(如小型服务器、基站资源等)，这种模式可减少通信和时间开销，但是建设和维护成本较高。第三种是指节点设备将任务迁移至附近其他节点设备上执行，各个节点设备组成自组织云，云中的节点设备可以提供和享受云服务并且具有数据转发能力，虽然单一设备提供资源有限，但网络中设备众多可以弥补这一缺陷，且通信和时间开销进一步降低。自组织云计算迁移通过移动自组织网络的形式将终端设备联结在一起，整合出网络中各个节点设备的空闲资源，形成自组织云资源池，网络内的节点设备互相提供云资源，并可以通过多跳形式相互访问，实现资源共享。在终端设备数量和性能日益提升的今天，自组织云网络具有重大研究意义。

在移动云计算、机器人网络、车联网、自组织网、网格计算等领域有许多移动自组织云计算迁移技术研究。Hu H,Wang R等人将计算迁移与D2D通信引入H-CRANs，资源匮乏的设备可以通过集中式管理利用其它用户的空闲计算资源，通过D2D通信将计算任务迁移到其它设备，优化目标为减少计算迁移过程中的通信能耗。Bin Zhou等人阐述了机器人云的概念，并提出M2M/M2C两种计算迁移架构，前者为自组织云，后者为本地基础设施云，研究使用hybirdGossip等算法，研究了三种模式下的能耗问题，实现了计算成本与通信能耗的平衡。Malhotra A等人提出了一种多跳移动自组织云(MMADC)计算架构，包含服务提供节点和消费节点两种设备，采用固定规模分区和资源发现部署策略节省能耗，利用本地闲置资源，提高资源利用率。Fernando N等人提出了一种微型网络中的自组织云架构，设备在执行期可以分享本地资源。通过向周围发送请求的方式，服务提供设备给出回应，选出合适的服务提供设备后进行计算迁移。Vetriselvi V等人提出了一种自组织网格架构，网络内包含服务提供设备与消费设备，服务提供设备根据服务质量参数竞争成为网格簇头，消费节点设备有计算迁移请求时直接联系网格簇头，两者进行计算迁移。Don Abraham等人提出一种自组织网格模型，采用虚拟组织的方法动态组织服务提供节点与消费节点，分别采用LLBA和GLLA算法实现了虚拟组织内和整个网格的负载均衡。

发明人研究发现，现阶段自组织网络环境下的对等计算迁移技术研究存在以下问题：现有研究多针对单一设备的优化(能量消耗、计算效率等)较多，对整体网络的优化较少；在对等设备计算迁移中，设备既可作为计算服务提供者也可以作为计算迁移的请求者，现有研究缺乏多对多计算迁移类似模型，缺乏针对对等自组织云网络中多对多计算迁移的合理资源分配机制。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种自组织云多对多计算迁移方法及系统，在保证各个设备公平性的基础上，实现整个网络的负载均衡、提高网络性能和计算效率，兼顾能耗，为物联网和智能化技术发展提供新的思路。

基于上述目的本发明提供的一种自组织云多对多计算迁移方法，其特征在于，包括步骤：

中央调度管理器监测本地自组织云网络、认知网络与认知无线电，为网络中的节点设备编号；

节点设备定时向中央调度管理器发送自身节点设备信息；

中央调度管理器收集并管理节点设备信息，并将节点设备信息整理至资源列表；

节点设备向中央调度管理器发送任务迁移请求；