[发明专利]云雾环境中基于资源共享的时间有效性的任务调度方法

权利要求书

1.一种云雾环境中基于资源共享的时间有效性的任务调度方法，其特征在于，在特定时间片下通过密封竞标双边拍卖的方式建立雾簇间基于合约的资源共享机制，并根据所述资源共享机制进行基于功能域构建的资源分配，具体包括以下步骤：

步骤S1：雾簇根据自身的本地资源以一个租进资源价格和租出资源价格参与雾簇资源拍卖；

步骤S2：所述雾簇根据其他雾簇的资源及所述租进资源价格和租出资源价格确定最优竞价策略；

步骤S3：所述雾簇根据所述最优竞价策略参与拍卖，并根据拍卖结果与对应的其他雾簇建立合约，形成所述资源共享机制；

步骤S4：在步骤S3形成的所述资源共享机制下，选取雾关键节点；

步骤S5：所述雾关键节点通过谱聚类方法，动态周期性的对剩余的雾节点进行聚类，完成雾功能域的划分，在不同的所述雾功能域之间进行任务调度。

2.根据权利要求1所述的一种云雾环境中基于资源共享的时间有效性的任务调度方法，其特征在于，所述雾簇在本地资源不足时，通过在所述合约中租赁的资源上执行任务所获得的收益具体为：

其中，Res为根据负载估计其对应的资源使用量的函数，为合约的最终租进资源价格，τ为时间片，k为资源类型，i为雾簇，ρ_i为使用单位资源的价格，λ_i(τ)为时间片τ中雾簇i的工作负载，C_i(τ)为雾簇i在时间片τ中的资源量，V_k为雾簇i在时间片τ中所包含的k类型资源量。

3.根据权利要求2所述的一种云雾环境中基于资源共享的时间有效性的任务调度方法，其特征在于，所述雾簇在本地资源的运行开销更大时，将部分负载分配到其它雾簇上的资源所获得的收益具体为：

其中，表示雾簇i中运行和管理类型为k的资源的开销。

4.根据权利要求3所述的一种云雾环境中基于资源共享的时间有效性的任务调度方法，其特征在于，所述雾簇的租进最优竞价策略具体为：

其中，为租进最优竞价策略。

5.根据权利要求1所述的一种云雾环境中基于资源共享的时间有效性的任务调度方法，其特征在于，所述雾簇在本地资源有剩余时，向其他雾簇出租资源所获得的收益具体为：

其中，为合约的最终租出资源价格。

6.根据权利要求5所述的一种云雾环境中基于资源共享的时间有效性的任务调度方法，其特征在于，所述雾簇的租出最优竞价策略具体为：

其中，Null表示空的投标，M_i(τ)为雾节点列表，D_k表示类型为k的资源。

7.根据权利要求1所述的一种云雾环境中基于资源共享的时间有效性的任务调度方法，其特征在于，所述合约的信息包括出租资源的雾簇、租进资源的雾簇、出租价格、租进价格、对应的时间片、合约中涵盖的雾节点列表。

8.根据权利要求1所述的一种云雾环境中基于资源共享的时间有效性的任务调度方法，其特征在于，所述选取雾关键节点的过程包括计算所述雾簇中每个雾节点的中间中心度、计算性能、到达物联网终端节点的通信延时，根据计算结果进行非支配排序，选出所述雾关键节点。

9.根据权利要求8所述的一种云雾环境中基于资源共享的时间有效性的任务调度方法，其特征在于，所述中间中心度的计算公式具体为：

其中，g(n)表示顶点n的中间中心度，σ_sd表示从顶点s到达顶点d的总的最短路径数目，σ_sd(n)表示从顶点s到顶点d的最短路径中经过顶点n的路径数目。

10.根据权利要求1所述的一种云雾环境中基于资源共享的时间有效性的任务调度方法，其特征在于，所述谱聚类方法的分组标准基于可用雾设备的可用计算和内存资源。