[发明专利]一种边缘计算任务迁移仿真系统

说明书

本发明公开了一种边缘计算任务迁移仿真系统，包括边缘网络模型、工作流模型、调度算法模型和仿真环境模型；所述边缘网络模型用于模拟边缘网络的拓扑结构；所述工作流模型用于仿真生成工作流；所述调度算法模型用于生成、存储边缘计算任务迁移调度算法；所述仿真环境模型用于从所述边缘网络模型中读取边缘网络的拓扑结构，从工作流模型中读取工作流模型，从调度算法模型中读取调度算法，构建仿真环境，实现并验证仿真系统的性能。本发明具有适用范围广，可灵活、方便对边缘计算任务迁移进行仿真等优点。

技术领域

本发明涉及边缘技术仿真领域，尤其涉及一种边缘计算任务迁移仿真系统。

背景技术

从移动通信发明至今，该技术不断地在进步，但用户对更高性能移动通信的追求却从未止步。最近几年，随着网络技术的快速发展，人类已经进入万物互联、万物感知的智能社会。未来网络面临着更高体验速率、更大带宽接入能力和更低时延、更高可靠度的信息交互能力的挑战。面对这些挑战，网络边缘设备的数量也在迅速增加，越来越多的网络数据将在网络边缘分析处理，而随之产生的边缘数据高达Zettabyte级别。因此，如何处理网络中大量数据，保证服务的及时，是我们需要面临的重大挑战。

云计算作为一种按使用量付费的模式，能将计算、存储和网络管理集中在数据中心、骨干IP网和蜂窝核心网上，形成云，提供了可用的、便捷的、按需的网络访问。然而，随着各种各样的移动智能设备、物联网设备的大量出现和5G应用的兴起，在网络的边缘将产生巨大的数据量。这些数据都通过骨干网络传输到云上进行处理，会使骨干网络的数据通信面临巨大的压力。虽然网络传输计算不断发展，网络传输速度不断增大，但仍然难以满足数据通信量的需求。这样以集中计算形式的传统云开始面临巨大的挑战，直接造成用户计算任务的通信延迟增大和服务质量的下降，甚至无法满足移动用户的计算要求。

为了解决以上问题，边缘计算通过将云功能移到离用户近的网络边缘设备上是技术发展的新趋势，在边缘计算中，用户计算任务就不用全部提交到中心云，而是让邻近用户的边缘设备承担部分计算任务，这样就缩短了用户和中心云的数据传送距离，分流了骨干网络的通信量，降低了计算任务的延时。

在不久的将来，将有数十亿的边缘设备部署上线，它们处理速度也服从摩尔定律将成指数增长。分布在这些网络边缘设备中空闲的计算资源和存储间已完全具备执行终端设备上的计算密集型和延迟敏感型任务的能力。因此，根据计算任务的特点和对服务质量的要求，研究边缘计算环境下工作流任务的调度方法就成了当前的研究热点。为了检验这些调度算法的性能，分析其是否适用于实际场景，需要一个边缘计算任务迁移仿真平台来模拟其调度过程，分析并比较其调度结果。

现有的任务迁移平台如MAUI任务迁移平台和CMcloud任务迁移平台，MAUI任务迁移平台，通过移动应用的程序代码进行特殊的标识来支持任务迁移，CMcloud任务迁移平台则注重于成本开销，将尽可能多的移动应用程序迁移到单个服务器上，最大化计算服务器的利用率，最小化服务器的计算资源成本。但这些任务迁移平台均是利用某一特性来实现任务迁移，适用性比较单一，无法模拟多种现实场景，可用性不高。因此，搭建一个具有可扩展性的边缘计算任务迁移仿真平台，具有重要的研究意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种可以方便的对边缘计算任务的迁移策略的性能进行有效验证的边缘计算任务迁移仿真系统。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：一种边缘计算任务迁移仿真系统，包括边缘网络模型、工作流模型、调度算法模型和仿真环境模型；

所述边缘网络模型用于模拟边缘网络的拓扑结构；

所述工作流模型用于仿真生成工作流；

所述调度算法模型用于生成、存储边缘计算任务迁移调度算法；