[发明专利]一种基于改进蜂群算法的多策略边缘计算资源调度方法

权利要求书

1.一种基于改进蜂群算法的多策略边缘计算资源调度方法，将用户终端上封装了待处理任务的待调度容器上传至云端服务器，由云端服务器根据所设计的调度策略决定将待调度容器调度至云端处理或调度至边缘节点服务器处理；其特征在于，云端服务器执行如下步骤：

步骤A.判断与用户终端之间存在通信联系的各个候选边缘节点服务器中，是否存在服务类型与待调度容器类型相同的候选边缘节点服务器，是则将该候选边缘节点服务器作为目标边缘节点服务器，并进入步骤M；否则进入步骤B；

步骤B.分别针对与用户终端之间存在通信联系的各个候选边缘节点服务器，获取候选边缘节点服务器所对应各个指定类型指标的资源数据，然后进入步骤C；

步骤C.分别针对与用户终端之间存在通信联系的各个候选边缘节点服务器，针对候选边缘节点服务器所对应各个指定类型指标的资源数据、分别进行编码处理，获得各候选边缘节点服务器分别对应各指定类型指标的编码数据，然后进入步骤D；各指定类型指标包括CPU类型指标、内存类型指标、存储I/O类型指标、以及网络I/O类型指标；

上述步骤C中，分别针对与用户终端之间存在通信联系的各个候选边缘节点服务器，按如下公式：

针对候选边缘节点服务器所对应的CPU类型指标和内存类型指标，分别计算指标的编码数据，获得该候选边缘节点服务器分别对应CPU类型指标和内存类型指标的编码数据，进而获得各候选边缘节点服务器分别对应CPU类型指标和内存类型指标的编码数据；其中，A表示CPU类型指标或内存类型指标，valueA表示候选边缘节点服务器对应指定类型指标A的编码数据，capacityA表示候选边缘节点服务器中指定类型指标A的总资源数据，totalA表示候选边缘节点服务器中指定类型指标A的已使用资源数据、与待调度容器对应指定类型指标A的资源需求数据之和；

分别针对与用户终端之间存在通信联系的各个候选边缘节点服务器，按如下公式：

针对候选边缘节点服务器所对应的存储I/O类型指标和网络I/O类型指标、分别计算指标的编码数据，获得该候选边缘节点服务器分别对应存储I/O类型指标和网络I/O类型指标的编码数据，进而获得各候选边缘节点服务器分别对应存储I/O类型指标和网络I/O类型指标的编码数据；其中，B表示存储I/O类型指标和网络I/O类型指标，valueB表示候选边缘节点服务器对应指定类型指标B的编码数据，curB表示候选边缘节点服务器对应指定类型指标B的每秒读写操作次数，maxB表示所有候选边缘节点服务器中对应指定类型指标B的每秒读写操作次数的最大值；

步骤D.根据各指定类型指标的预设权重，分别针对各个候选边缘节点服务器，针对候选边缘节点服务器所对应各指定类型指标的编码数据进行加权处理，获得加权值，作为该候选边缘节点服务器所对应的适应度，进而获得各候选边缘节点服务器分别所对应的适应度，然后所有候选边缘节点服务器构成候选服务器集合，并进入步骤E；其中，各指定类型指标的预设权重之和等于1；

步骤E.初始化i＝1，然后进入步骤F；

步骤F.分别针对候选服务器集合中的各个候选边缘节点服务器，根据候选边缘节点服务器所对应各个指定类型指标的编码数据，按如下公式：

valueC'＝valueC+ran(-1,1)×(valueC-valueC_i)

分别计算各个指定类型指标所对应的新编码数据，构成该候选边缘节点服务器所对应的一个新候选边缘节点服务器，进而获得候选服务器集合中各候选边缘节点服务器分别所对应的新候选边缘节点服务器；其中C表示一个指定类型指标，valueC表示候选边缘节点服务器对应指定类型指标C的编码数据，valueC'表示新候选边缘节点服务器对应指定类型指标C的新编码数据，valueC_i表示从候选服务器集合中随机选取的某个候选边缘节点服务器对应指定类型指标C的编码数据，ran(-1,1)表示-1至1中的随机数，然后进入步骤G；

步骤G.按步骤D的方法，分别获得各个新候选边缘节点服务器的适应度，然后分别针对候选服务器集合中的各个候选边缘节点服务器，判断候选边缘节点服务器的适应度是否小于其所对应新候选边缘节点服务器的适应度，是则用对应新候选边缘节点服务器替换候选服务器集合中的该候选边缘节点服务器，并更新候选服务器集合；否则不做操作；完成上述对所有新候选边缘节点服务器的判断操作后，进入步骤H；

步骤H.删除候选服务器集合中适应度小于最小适应度预设值MIN的各个候选边缘节点服务器，并更新候选服务器集合，然后进入步骤I；

步骤I.判断上一步骤中是否存在被删除的候选边缘节点服务器，否则直接进入步骤K；是则根据各个指定类型指标的预设最小编码数据值、预设最大编码数据值，按如下公式：

valueD”＝minD+ran(0,1)×(maxD-minD)

分别计算获得各个指定类型指标的随机新编码数据，并以随机新编码数据作为新扩展候选边缘节点服务器的适应度，构成各个新扩展候选边缘节点服务器，且新扩展候选边缘节点服务器的数目与上一步骤中被删除候选边缘节点服务器的数目相等，其中D表示一个指定类型指标，valueD”表示候选边缘节点服务器对应指定类型指标D的随机新编码数据，minD表示候选边缘节点服务器对应指定类型指标D的预设最小编码数据值，maxD表示候选边缘节点服务器对应指定类型指标D的预设最大编码数据值；然后针对其中彼此相同的多个新扩展候选边缘节点服务器，仅保留一个，其余删除，更新所获的各个新扩展候选边缘节点服务器，然后进入步骤J；

步骤J.按步骤D的方法，分别获得各新扩展候选边缘节点服务器的适应度，然后针对各个新扩展候选边缘节点服务器，加入、并更新候选服务器集合，再进入步骤K；

步骤K.判断候选服务器集合中是否存在适应度大于或等于最大适应度预设值MAX的候选边缘节点服务器，是则选择最大适应度所对应的候选边缘节点服务器，作为目标边缘节点服务器，并进入步骤M；否则进入步骤L；

步骤L.判断i是否等于I，是则进入步骤P；否则针对i所对应的值进行加1更新，然后返回步骤F；其中，I表示预设最大循环次数；

步骤M.云端服务器将待调度容器调度在目标边缘节点服务器上进行处理，调度结束；

步骤P.云端服务器将待调度容器调度在云端上进行处理，调度结束。