[发明专利]跨边缘和云的软件引擎虚拟化以及动态资源和任务分布

说明书

一种用于实现跨边缘和云的软件引擎虚拟化以及动态资源和任务分布的系统和方法，包括至少一个云服务器，其包括存储器和至少一个处理器，至少一个云服务器托管软件引擎的虚拟化逻辑组件和至少一个云引擎，所述至少一个云引擎被配置为存储和处理来自一个或多个应用的应用数据；经由网络连接到所述云服务器的一个或多个客户端设备，其托管所述软件引擎的至少一个本地引擎，所述至少一个本地引擎被配置为存储和处理来自所述一个或多个应用的应用数据，并向用户提供输出；和跨边缘和云托管的虚拟引擎，其被配置为经由所述虚拟化逻辑组件来虚拟化一个或多个系统网络组件、所述一个或多个应用以及所述至少一个云引擎和所述至少一个本地引擎的组件，创建经由所述网络连接到所述一个或多个客户端设备和所述至少一个云服务器的虚拟层。

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年6月18日提交的临时申请号62/863108的权益，出于所有目的，该临时申请的全部公开内容通过引用结合于此。

技术领域

本发明大体上涉及分布式计算。

背景技术

软件引擎是为其它程序执行核心或基本功能的程序。在操作系统，子系统或应用程序中使用软件引擎来协调其它程序的整体操作。例如，3D引擎或软件游戏引擎在图形应用中扮演越来越重要的角色。软件游戏引擎的一个主要任务是提供在实时性能下可能的最现实和最高质量的图形。软件游戏引擎通常作为在CPU上执行的计算机可执行代码来提供。例如，游戏引擎通常可以运行在计算设备的处理器或微处理器上，诸如个人计算机的CPU，控制台，移动电话或平板电脑。因此，CPU的性能可以确定软件游戏引擎的性能。可以在集中式服务器处托管其它游戏引擎，以便利用集中式计算的较大计算能力。

游戏引擎能够实现诸如动画模型的管理，对象之间的冲突以及玩家和游戏之间的交互等方面。许多最近的游戏使用超出视觉和交互方面的引擎。例如，程序员可以依靠物理引擎来模拟虚拟环境内的物理规律，依靠音频引擎来添加音乐和复杂的声学效果，以及依靠人工智能(AI)引擎来编程非人类播放器行为。3D界面的预期特性非常接近于3D视频游戏的特性。因此，游戏引擎可用于需要以实时性能渲染3D图形的任何类型的应用中，包括用于各种行业的虚拟现实(VR)，增强现实(AR)，混合现实(MR)或其组合中的应用。

使用集中式计算来运行软件引擎和处理应用的特征在于，由用户和托管服务器的数据中心之间的距离导致的相对高的等待时间。将软件引擎和大部分或全部计算任务移动到客户端设备可能导致非常低的等待时间，因为处理器接近用户，但是有限的资源，例如存储器和计算能力，可能妨碍应用的能力和性能。

新的应用，服务和工作负荷日益需要一种不同的体系结构，该体系结构被构建成支持分布式基础设施，该基础设施可以满足更高的带宽需求，低的等待时间，或跨多个站点的广泛的计算能力。诸如物联网(IoT),AR,VR，自主驾驶和AI的技术可能超过集中式计算的能力，并且已经导致了利用雾计算的存储，通信和计算的充足资源的体系结构的发展。雾计算是一种使用已经存在于云边缘处的资源来提供能够支持低等待时间、地理上分布式的移动应用的网络的技术操作。雾计算受益于资源的虚拟化和抽象，并且使用应用编程接口(API)来支持边缘和云之间的互操作性。

雾计算使用网络功能虚拟化(NFV)，其将网络节点功能的整个类虚拟化为可连接以创建通信服务的构建块。虚拟化网络功能或VNF可以由运行不同软件和进程的一个或多个虚拟机(VM)组成，在标准大容量服务器、交换机和存储设备之上，或者甚至云计算基础设施之上，而不是具有用于每个网络功能的定制硬件设备。然而，尽管几个功能和资源可以被虚拟化，但是软件引擎本身包括多个软件组件，例如库，软件开发工具包(SDK)和对象，它们往往被服务器端或网络的边缘端所托管并且主要由服务器端或网络的边缘端所服务，从而不能有效地分布运行应用所需的软件引擎任务和实际资源。

发明内容

提供该概述是为了以简化的形式介绍将在以下详细描述中进一步描述的一些概念。本概述不旨在标识所要求保护的主题的关键特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。