[发明专利]一种混合移动云环境中高能效的多用户在线计算迁移方法

说明书

本发明公开了一种混合移动云环境中高能效的多用户在线计算迁移方法，包括计算迁移请求、虚拟机回收、请求预测、阈值调整、虚拟机预留、优先级调整、权重调整、调整响应时间和能耗所占的权重、虚拟机监控、效用值计算和共同决策等步骤；本发明能平衡每个时隙中所有用户应用程序的响应时间和移动设备的能耗，让每个时隙的性能都达到一个较优值，实现所有时隙整体性能上的最优。

技术领域

本发明属于移动云计算技术和计算迁移技术领域，具体涉及一种混合移动云环境中高能效的多用户在线计算迁移方法。

背景技术

随着智能手机、平板电脑等移动设备的不断普及和发展，以人脸识别、移动增强现实、自然语言处理为代表的新型移动应用程序也随之应运而生。这类应用通常具有三个特点：对延迟敏感、需要大量计算资源、执行时高电量消耗。而移动设备的硬件资源如计算能力、内存大小有限，更重要的是，其电池的续航能力较低，无法运行或运行这类计算密集型应用时无法满足用户的QOS需求。

移动云计算和移动互联网的发展产生了一种新的计算模式-移动云计算。移动云计算允许用户方便快速地访问云端资源，通过计算迁移，将部分计算量较大的组件迁移到更强计算、存储能力的远程服务器上执行，从而加快移动应用的执行，同时降低移动设备的计算负载和能耗。

在混合移动云架构中，Cloudlet和云端资源均有限。在多时隙场景下，同一时隙以及不同时隙中所有用户会同时对Cloudlet和云端资源产生竞争，用户之间的迁移决策会相互影响。因此，如何在多时隙、资源有限的情况下进行计算迁移，从而保证每个时隙中所有用户的性能达到一个较优值，同时避免不同时隙之间的性能波动较大，实现所有时隙整体性能上的最优。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种混合移动云环境中高能效的多用户在线计算迁移方法，平衡各个时隙中所有用户移动设备能耗和移动应用程序的响应时间。

本发明所采用的技术方案是：一种混合移动云环境中高能效的多用户在线计算迁移方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：每个运行移动应用程序的用户向Cloudlet提交一个计算迁移请求，同时把移动设备的硬件配置信息和网络带宽信息一起发送过去；

步骤2：虚拟机回收；

判断当前时隙Cloudlet和云端已分配虚拟机是否达到回收点，若达到回收点表示虚拟机此时处于空闲状态，则对这部分虚拟机进行回收，用于下个时隙中进行分配以处理新到达的用户请求；

步骤3：请求预测；

预测下个时隙中可能的迁移请求数，并计算和当前时隙请求数的差值，如果超过阈值，执行步骤4，如果否，执行步骤5；

步骤4：阈值调整；

增大或减小当前时隙虚拟机的预留比例；

步骤5：虚拟机预留；

确定为当前时隙实际分配的Cloudlet和云端虚拟机数；

步骤6：优先级调整；

计算出所有用户应用程序中每个组件的优先级，并按优先级顺序逐个调度每个组件；

步骤7：调整响应时间和能耗所占的权重；

判断当前移动设备电量所处的状态，如果电量充足，则以响应时间为首要目标调整权重；如果电量不足，则以节约能耗为首要目标调整权重；

步骤8：虚拟机监控；

计算虚拟机的占用情况以及每台虚拟机已经分配的组件数；

步骤9：效用值计算；

计算出组件在不同位置执行时对应的效用值，进而确定组件的实际执行位置；