[发明专利]一种边缘计算环境中功耗优化的负载任务迁移算法

权利要求书

1.一种边缘计算环境中功耗优化的负载任务迁移算法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、在边缘计算集群中监测获得各个节点的指标，其中节点指标包括节点的CPU利用率和节点的温度；

步骤2、将监测所得每个节点的CPU利用率和节点温度分别与预设阈值比较，确定所有的超负载节点；

步骤3、将所有的超负载节点进行随机排列，生成一个超负载节点队列Q；将边缘计算集群中所有未写入超负载节点队列Q中的节点列为迁移目标，并根据所述迁移目标生成迁移目标队列L；

步骤4、从超负载节点队列Q中每个超负载节点上根据最少迁移任务个数原则统计待迁移任务，并生成超负载节点队列Q中所有节点的待迁移任务队列T；

步骤5、根据所述待迁移任务队列T中的待迁移任务和迁移目标队列L，计算每一个待迁移任务T_i执行迁移到迁移目标队列L中第j个节点L_j所需要的花销函数C_i(j)；根据所述花销函数C_i(j)排序并选出迁移目标队列中花销函数C_i(j)低于预设花销阈值的所有节点，及根据所选出的节点生成新迁移任务队列根据待迁移任务T_i执行迁移到新迁移任务队列上每一个节点所需迁移时间进行排序，选择新迁移任务队列中迁移时间最短的节点并将其作为该待迁移任务T_i的迁移目标节点；

步骤6、将每个待迁移任务T_i和其选取的目标节点按照对应关系生成迁移列表，以生成任务迁移方案。

2.根据权利要求1所述边缘计算环境中功耗优化的负载任务迁移算法，其特征在于，所述步骤4还包括根据每个超负载节点上单个待迁移任务的CPU利用率排序，并优先选择CPU利用率最大的任务写入待迁移任务队列T直到该节点的CPU利用率低于预设阈值为止。

3.根据权利要求1所述边缘计算环境中功耗优化的负载任务迁移算法，其特征在于，所述步骤5计算每一个待迁移任务T_i所需要的花销函数C_i(j)，采用公式：

C_i(j)＝η_i(j)·Λ_i(j)·t_i(j)+α_j·Λ_i(j)

其中，η_i(j)表示待迁移任务T_i迁移到迁移目标队列中第j个节点L_j的单位时间内传输单位字节数据的能耗；Λ_i(j)表示待迁移任务T_i迁移到迁移目标队列中第j个节点L_j所需要传输的总数据字节数；t_i(j)表示传输时间；α_j是迁移目标队列中第j个节点L_j上处理单位字节的数据所需要的能耗。

4.根据权利要求1所述边缘计算环境中功耗优化的负载任务迁移算法，其特征在于，所述步骤5还包括当迁移目标队列L中不存在待迁移任务T_i的目标节点，则将待迁移任务T_i写入无法迁移任务进程队列F并上报。