[发明专利]异构边缘计算中卸载DAG任务的计算资源分配方法

权利要求书

1.异构边缘计算中DAG任务计算卸载的计算资源分配方法，其特征在于：在所构建的异构边缘计算网络中，由协同器实时收集能够互相通信的各边缘计算设备的当前状态信息并发布给其它边缘计算设备；为每个边缘计算设备分配一个指定的服务区域并令其负责接收自身服务区域内的移动设备发来的计算卸载请求和上传的应用数据以及在其自身服务区域内的移动设备与其他服务区域的边缘计算设备进行数据传输时作为中转站；并按照以下步骤进行DAG任务计算卸载的计算资源分配：

S1.给每个移动设备要运行的应用n分别增加一个入口伪节点t_n0和一个出口伪节点t_nI；

S2.移动设备向其所在服务区域的边缘计算设备发送应用数据；

S3.当应用数据到达时，边缘计算设备根据上传的应用数据确定各个任务的B-Level优先级；

S4.边缘计算设备为已到达自己的每个不同卸载请求构造一个任务缓存列表，并在每个缓存列表内将相应应用的任务按照B-Level降序排列；

S5.边缘计算设备给缓存列表中的每个任务分配一个最迟完成时间

S6.协同器从所有边缘计算设备的任务缓存列表集合中找出就绪任务，并把就绪任务映射到一个按照最迟完成时间升序排列的队列Q^au中；

S7.从队列Q^au中取出队首任务t_ni，任务t_ni向协同器发布其自身的代码解析信息，所述代码解析信息包括关联的依赖约束、依附的输入/输出数据及计算负载量；

S8.边缘计算设备收到任务t_ni发布的代码解析信息后，根据自身当前的工作负荷量以及要传输给任务t_ni的数据到达情况估算出任务t_ni在其上能开始执行的时间和估计完成时间

S9.边缘计算设备向协同器发送执行请求其中，是该边缘计算设备估计执行完任务t_ni需要的执行时间，表示由该边缘计算设备在估计完成时间之前执行完成任务t_ni所产生的消耗；

S10.判断任务t_ni在发送执行请求的边缘计算设备上执行时是否满足条件：并根据判断结果构建执行请求集合；

S11.计算执行请求集合中各执行请求的权值其中，根据各执行请求的权值大小，将任务t_ni调度分配到合适的边缘计算设备上；

S12.再次执行步骤S7-S11,直至队列Q^au中所有任务都分配完毕；

S13.当有一个新应用到达或者有一个任务在网络系统中完成时，再次执行步骤S6-S12，直到没有新应用到达且网络中且已到达的所有任务都已执行完时结束。

2.根据权利要求1所述的异构边缘计算中DAG任务计算卸载的计算资源分配方法，其特征在于：在步骤S3中，任务的B-Level优先级按下式(1)计算：

式(1)中，t_nj是任务t_ni的直接后继任务，d_nij是任务t_ni要传输给任务t_nj的数据传输量，是网络中所有边缘计算设备之间的平均数据传输率，δ_ni是任务t_ni的计算负载量，是网络中所有边缘计算设备的平均处理能力，I是应用n的任务节点数，I包括给应用增加的入口伪节点t_n0和出口伪节点t_nI。

3.根据权利要求1所述的异构边缘计算中DAG任务计算卸载的计算资源分配方法，其特征在于，在步骤S5中：任务的最迟完成时间按照下式(2)计算：

式(2)中，l_n是应用n需要执行完成的时间截止期限，d_niI是任务t_ni要传输给出口伪节点t_nI的数据传输量，是移动设备与所在服务区域的边缘计算设备之间的数据传输率，t_nj是任务t_ni的直接后继任务，δ_nj是任务t_nj的计算负载量，表示网络中所有边缘计算设备的最大处理能力，代表网络中所有边缘计算设备之间的平均数据传输率。