[发明专利]基于云边协同的低时延容器化任务部署方法及设备

权利要求书

1.一种基于云边协同的低时延容器化任务部署方法，其特征在于，所述方法包括：

基于容器化任务s分别在边缘服务器节点i^e和云数据中心节点i^c的传输时延、部署时延和执行时延，建立以最小化总时延为目标的云边协同容器化任务部署模型，所述云边协同容器化任务部署模型的优化目标表示为：

P₁：

约束条件包括：

C₁：

C₂：

其中二进制变量β_s，v表示容器化任务s是否放置在服务器节点v上，v代表边缘服务器节点i^e和云数据中心节点i^c二者中的一个，β_s，v＝1表示将容器化任务s部署到节点v，β_s，v＝0表示容器化任务s未被部署到节点v；S表示容器化任务集合，V代表边缘服务器集合与云数据中心服务器集合的并集；P_s，v表示服务器节点v的处理时延，是传输时延、部署时延和执行时延的总和；约束条件C₁和C₂保证每个容器化任务只被调度到一个服务器节点；

对所述云边协同容器化任务部署模型进行求解，得到任务部署方案，包括：

将原始优化问题P₁通过线性规划松弛技术转化为线性规划问题P₂：

P₂：

约束条件包括：

C₁：

C₂：

其中δ_s，v为二进制变量β_s，v松弛后的分数变量，取值范围为(0，1]的概率空间；

利用线性规划算法对问题P₂进行求解，进而得到δ_s，v的分数解，包括：对于每个容器s，随机从(0，1]区间中取值得到变量r_s，如果则β_s，v＝1，否则β_s，v＝0，进而得到容器部署方案。

2.根据权利要求1所述的容器化任务部署方法，其特征在于，容器化任务s分别在边缘服务器节点i^e和云数据中心节点i^c的传输时延的计算方法如下：

基于边缘服务器节点i^e与所有终端设备的回程网络带宽W_i^e以及容器化任务s的输入数据量大小D_s，计算出容器化任务s传输至边缘服务器节点i^e的传输时延

基于云数据中心服务器节点i^c与所有终端设备的回程网络带宽W_i^c以及所述D_s计算出容器化任务s传输至云数据中心服务器节点i^c的传输时延

3.根据权利要求1所述的容器化任务部署方法，其特征在于，容器化任务s分别在边缘服务器节点i^e和云数据中心节点i^c的部署时延的计算方法如下：

基于容器化任务s包含的容器镜像层集合I_s、边缘服务器节点i^e已缓存的镜像层集合以及镜像层j在边缘服务器节点i^e的部署时延计算出容器化任务s部署到边缘服务器节点i^e的部署时延

基于所述I_s、云数据中心服务器节点i^c已缓存的镜像层集合以及镜像层j在云数据中心服务器节点i^c的部署时延计算出容器化任务s部署到云数据中心服务器节点i^c的部署时延